Один ЧРП на два насоса

ЧРП WILLO

Однолинейка ЧРП

Один частотный привод на два насоса сетевой воды, одинаковой мощности.

Схема реализована с помощью трех рубильников разъединителей.

Перечень элементов к схеме:

F1 — Предохранитель ПН-2 100/100 In = 100А – 3 шт.

KM1 — Контактор ПМЛ-5160ДМ-100А-220AC-Б-УХЛ4 – 1 шт.

QFM1 — Устройство мониторинга и защиты двигателя МД-4М – 1 шт.

QS1 — Рубильник ВР32-31В71250-32 УХЛ3 In = 100А – 2 шт

QS2 — Рубильник ВР32-31В31250-32 УХЛ3 In = 100А – 1 шт.

FC1 — Преобразователь частоты – 1 шт.

ЯРП — Шкаф коммутационный ЯРП 100П У3 IP54 – 1 шт.

М1 — Электродвигатель 55,0 кВт – 1 шт.

Реализация шкафа ЯРП представлена выше, на картинке.

Пример ТЗ на АСКУЭ

Учет ЭЭ

Пример типового технического задания (ТЗ) на создание АСКУЭ.

Пункты (содержание) ТЗ:

— Список используемых терминов и сокращений.

— Сокращения, использованные в настоящем документе.

  1. Введение.
  2. Общие сведения.
  3. Назначение системы.
  4. Цель создания системы.
  5. Характеристики объекта автоматизации.
  6. Требования к комплексам.
  7. Состав и содержание работ по созданию системы.
  8. Порядок контроля и приемки системы .
  9. Подготовка объекта автоматизации к вводу системы в эксплуатацию.
  10. Требования к документированию.
  11. Источники разработки.
  12. Приложения.

А. Перечень согласующих организаций.

В. Этапы работ.

С. Перечень требований по надежности, защищенности, функциональной полноте и степени автоматизации, которым должна соответствовать АИИС КУЭ.

Скачать пример типового технического задания (ТЗ) на создание АСКУЭ в формате MS Word >>>

Проектирование частотного привода

ЧРП willo

Требования к проектной документации на разработку частотных преобразователей (ЧРП).

Реализация проекта (установка частотных преобразователей — ЧРП) позволит снизить расход электроэнергии, внедрение мероприятия снижает риск возникновения аварийных ситуаций и повышает надёжность работы оборудования  в целом.

При разработке проектной документации предусмотреть:

  • Выбор частотного преобразователя соответствующей мощности для обеспечения безопасной и безаварийной работы.
  • Выбор коммутационной аппаратуры для обеспечения коммутации схемы в случае необходимости прямого пуска без частотного преобразователя.
  • При выборе коммутационной аппаратуры руководствоваться условиями производства переключений на отключенном оборудовании.
  • Приложить расчеты подтверждающие правильность выбора частотных преобразователей и коммутационной аппаратуры.
  • Выполнить расчет необходимого кабеля от питающей панели РУСН-0,4кВ до частотных преобразователей, от частотных преобразователей до электродвигателей.
  • Установку частотных преобразователей предусмотреть в помещении секции РУСН-0,4 кВ мазутонасосной.
  • Предусмотреть установку средств измерений потребленной электроэнергии.
  • Пульты управления частотного преобразователя разместить на лицевой панели щита мазутонасосной.
  • Предусмотреть установку датчиков с токовым выходом для измерения давления для плавного регулирования частоты вращения эл.двигателя.
  • Сохранить возможность управления насосом от существующих ключей управления.
  • Привязку вновь монтируемого оборудования к существующим схемам защит, блокировок и сигнализации.
  • Предусмотреть возможность пуска электродвигателей насоса напрямую от секции шин РУСН-0,4кВ.

Дополнительно выполнить разработку:

— принципиальных и монтажных схем питания вновь монтируемого оборудования;

— принципиальных и монтажных схем защит, автоматики и сигнализации;

— сводных спецификаций оборудования, изделий и материалов;

— схем прокладки кабельных трасс (силовых, контрольных и т.д.).

Разработанное детализированное техническое задание согласовать с заказчиком.

Зачем нужно АИИС КУЭ?

Счетчик ЭЭ

Цели, функции и показатели эффективности на примере АИИС КУЭ ТЭЦ.

Целью создания АИИС КУЭ является получения достоверной информации о производстве, передаче, распределении и потреблении электрической энергии на оптовом рынке электроэнергии и решения основных технико-экономических задач по точкам учета ТЭЦ.

Функции АИИС КУЭ:

— Измерение количества потребленной/отпущенной электрической энергии по точкам поставки, позволяющее определить величины учетных показателей, используемых в финансовых расчетах ТЭЦ.

— Периодический и/или  по запросу автоматический сбор измеренных данных с дискретностью определенной в проектной документации.

— Хранение измеренных параметров в специализированной базе данных, отвечающей требованиям повышенной защищенности от потери информации и от несанкционированного доступа.

— Передача информации пользователям АИИС КУЭ (АО «АТС», АО «СО ЕЭС» и др.)

— Формирование и ведение технической, оперативной и отчетной документации

— Обеспечение контроля диспетчерского графика производства электроэнергии в соответствии с «Положением о диспетчерском графике» субъекта ОРЭ»

— Обеспечение непрерывного мониторинга для кратко- и долгосрочного планирования режимов производства электроэнергии и мощности

— Конфигурирование и настройка параметров учета ЭЭ.

— Наличие сервера для организации доступа к информации в реальном времени.

Показатели эффективности АИИС КУЭ:

— Измерение количества потребленной/отпущенной электрической энергии по точкам поставки, позволяющее определить величины учетных показателей, используемых в финансовых расчетах ООО «Тепловая генерация г. Волжского» на оптовом рынке электроэнергии

— Обеспечение контроля диспетчерского графика производства электроэнергии

— Отсутствие штрафных санкций от АО «АТС»

Срок полезного использования оборудования АИИС КУЭ составляет 12 лет.

АИИС КУЭ ТЭЦ

АСКУЭ

Пример краткого описания автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электрической энергии (далее АИИС КУЭ) ТЭЦ.

В состав АИИС КУЭ ТЭЦ входит 54 точки учета.

АИИС КУЭ состоит из 3-х уровней:

I уровень –  приборы учета электрической энергии (счетчики эл. энергии типа СЭТ-4ТМ; класс точности акт/реакт. 0,2S/0,5; интерфейс связи RS 485; трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН) класса точности не ниже 0,5). На территории ТЭЦ средства измерений установлены на ОРУ 110 кВ, РУ 6 кВ;

II уровеньавтоматизированная система управления, предназначенная для сбора информации:

— на ТЭЦ — устройство сбора и передачи информации УСПД — сетевой индустриальный контроллер «СИКОН С1» установлен в помещении ГрЩУ Главного корпуса — 1 шт. и на релейном щите ОРУ-110 кВ установлен «СИКОН С50» — 1 шт.

Устройство синхронизации времени УСВ-1 установлено на территории ТЭЦ в аппарате управления.

III уровень – центр сбора информации, с программным обеспечением «Пирамида 2000». По линиям связи информация передается в Центр сбора информации (центральный сервер), расположенный на территории ТЭЦ в аппарате управления.

Все 3 уровня представляют собой единую базу данных. Конфигурированием и синхронизацией таблиц на каждом уровне управляет Центр сбора информации (ЦСИ).

Для измерения (формирования, счета) текущих значений времени и даты, по сигналам проверки и времени «шести» точек или по сигналам через GPS или Глонасс/GPS и передачи этих данных через последовательный интерфейс RS-232 в АИИС КУЭ предусмотрено устройство синхронизации времени УСВ-2.

Электрическая часть электролизной

Однолинейная схема электролизной

Основными потребителями электрической энергии (ЭЭ) в электролизной установке типа ФС-8.25, производства ООО «ИФТИ» являются:

— Электролизёр ФС-525М.

— Циркуляционный насос NM 25/160A/A.

— Дозировочный насос НД-25/40.

— Вентилятор МАВО.

— Низкотемпературный агрегат LSHM015SSC.

— Охладитель жидкости CHG 30R404A.

Вышеперечисленные электроприемники относятся к третьей категории по надежности электроснабжения.

Качество электроэнергии должно соответствовать ГОСТ 32144-2013.

Источником электроснабжения потребителей ЭЭ электролизных установок является панели 220/380 разных секций РУ-0,4 кВ.

Для питания электролизеров предусмотрено применение инверторных выпрямительных агрегатов для преобразования переменного напряжения питающей сети в постоянное напряжение.

Инверторный выпрямительный агрегат ИОН-96-600:

— мощность — 82 кВт;

— питающее напряжение переменное — 380 В;

— выходное напряжение постоянное -96 В.

Питание инверторных выпрямительных агрегатов, также предусматривается от разных секций РУ-0,4 кВ.

Датчики электролизной

Схема автоматизации электролизной установки

Система автоматического контроля, управления и ПАЗ (противоаварийная защита) электролизной типа ФС-8.25 состоит из датчиков и устройств автоматики описанных ниже.

Приборы давления.

Для измерения давления технологических сред используются, установленные по месту манометры избыточного давления показывающие МП4-УУ2- 1,6 МPa — IP40 — П.П.Пас производства ОАО «Манотомь». Монтаж манометров осуществляется в резьбовом присоединительном штуцере, с отключающими вентилями ВТ-5.

Для непрерывного преобразования  избыточного давления применяются преобразователи давления измерительные типа ПД100-1,6-111-0,5 производства ООО «ПО ОВЕН».

Термометры сопротивления.

Для измерения температуры технологических сред применяются термометры сопротивления платиновые с диапазоном измерений от (-60) до 250 °С, класса «А». Термометры сопротивления платиновые ДТС034 РТ100.А3.20/5, производства ООО «ПО ОВЕН». Расположение термометра сопротивления — радиальное.

Для визуального наблюдения за наличием расхода газовой смеси определенной величины, обозначенной тремя рисками, установленные по месту индикаторы расхода ИР ИБЯЛ.418622.003. Монтаж индикаторов осуществляется в резьбовом присоединительном штуцере, с отключающими вентилями ВТ-5. Индикаторы расхода (ИР ИБЯЛ.418622.003), производства ФГУП «СПО «АНАЛИТ — ПРИБОР».

Для непрерывного контроля концентрации водорода и кислорода в рабочей зоне используется стационарный газоанализатор (с измерительным интеллектуальным модулем) с цифровым выходным сигналом и внешней индикацией показаний типа «Сенсон-СМ-9001»  (Водород Н2) и «Сенсон-СМ-9001» производства ООО «НИИИТ». Предел допускаемой основной относительной погрешности ±10 %.

Для непрерывного измерения объемной доли водорода в кислороде и кислорода в водороде используется стационарный газоанализатор (с измерительным интеллектуальным модулем и газовой насадкой) с цифровым и аналоговым выходными сигналами с внешней индикацией типа «Сенсон-СМ-9001» (Водород Н2) и «Сенсон-СМ-9001» (Кислород О2) производства ООО «НИИИТ». Предел допускаемой основной относительной погрешности ±10 %.

Устройства управления и сигнализации.

Для наглядного отображения значений рабочих параметров электролизной установки и оперативного дистанционного управления, в шкафе управления технологическим блоком электролизной установки предусмотрена панель оператора «СП 307-Р», производства ООО «ПО ОВЕН».

Для наглядного отображения значений рабочих параметров электролизной установки и оперативного дистанционного управления, в шкафе управления электролизной установки предусмотрена панель оператора «МТ8121ХЕ», производства Компании «Weintek Labs».

Автоматическое управление и регулирование рабочих параметров электролизной установки осуществляется, расположенным в шкафе управления электролизной установки, промышленным контролером ПЛК110-220.60Р-М (М02), производства ООО «ПО ОВЕН».

Автоматизация электролизной

Аварийная автоматика электролизной

Электролизная установка (ЭУ) типа ФС-8.25, производства ООО «ИФТИ», оснащается системой автоматического контроля, управления и ПАЗ (противоаварийная защита), позволяющих ей круглосуточно работать в автоматическом режиме — без постоянного обслуживающего персонала.

Основными функциями системы автоматизации электролизной установки ФС-8.25 являются автоматическая защита для предупреждения аварии и информация о ходе технологического процесса.

Для выполнения этих функций предусмотрены:

— технологический контроль параметров;

— автоматическое регулирование;

— автоматическое управление;

— защитные блокировки;

— аварийно-предупредительная сигнализация.

Шкаф управления (ШУ) размещается в помещении электролизной и предназначен для контроля и регулирования всех необходимых параметров системы. В целом ШУ является отдельным законченным устройством и обеспечивает, с помощью своего программируемого логического контроллера, автоматическое управление работой выпрямителей и насоса-дозатора, индикацию аварийных и контролируемых значений технологических параметров, аварийное отключение установки и звуковую сигнализацию при нарушении технологического процесса.

ШУ обеспечивает совместно со шкафом присоединения силовым (ШПС) и питание аппаратов системы, которые приняты в документации.

В состав ШУ входят:

— контроллер с модулями ввода-вывода;

— встроенная в переднюю панель ШУ панель оператора Weintek МТ8121ХЕ;

— релейно-коммутационная аппаратура.

ШУ обеспечивает:

а) ПАЗ и аварийную сигнализацию при:

— давлении электролита до регуляторов давления более 1,15 МПа;

— отклонении от допустимых значений уровней электролита в регуляторах давления водорода и кислорода (при этом максимально допустимый перепад давления между системами водорода и кислорода не превышает 0,002 МПа);

— содержании водорода в кислороде более 2,0 % (об.) после регуляторов давления;

— содержании кислорода в водороде более 1,0 % (об.) после регуляторов давления;

— содержании водорода более 0,5 % (об.) в воздухе производственного помещения электролизного отделения;

— температуре электролизера более 95 °С;

— токе на электролизер более 600 А;

— напряжении на электролизере менее 40 В;

— аварийном отключении электролизера кнопкой «Стоп»;

— срабатывании пожарной сигнализации;

— отклонении от допустимых значений уровней воды в сборнике конденсата, баке питательном, баке дистиллята и уровня жидкого хладагента в расширительном бачке МА-ВО;

— отключении ПАЗ;

б) предаварийную (предупредительную) сигнализацию при:

— содержании водорода в кислороде более 1,6% (об.) после регуляторов давления;

— содержании кислорода в водороде более 0,8% (об.) после регуляторов давления;

— содержании водорода в воздухе более 0,4 % (об.) в воздухе производственного помещения электролизного отделения;

— содержании кислорода менее 19 % (об.) в воздухе производственного помещения электролизного отделения;

— содержании кислорода более 23 % (об.) в воздухе производственного помещения электролизного отделения;

— температуре хладагента после разделительных колонок более 85 °С;

— температуре хладагента после промывательных колонок более 25 °С;

— давлении электролита до регуляторов давления менее 0,95 МПа;

— отключении ПАЗ;

г) аварийное отключение электролизной установки при нарушении технологического процесса и отклонении параметров от заданных значений;

д) регистрацию и отображение всех текущих значений технологических параметров;

е) автоматическое управление насосом-дозатором, а также вентилятором системы воздушного охлаждения;

ж) переход установки в режим уменьшенной производительности при полных ресиверах.

В ШУ устанавливается также блок бесперебойного питания UPS, который позволяет в течение 10… 15 мин контролировать все критические параметры электролизной установки во время отсутствия питающих напряжений на основном и резервном вводах электропитания. В случае отключения электроэнергии производство водорода прекращается, а электролизная установка переводится в ждущий режим. Если электроснабжение не восстанавливается, аккумуляторные батареи UPS позволят контроллеру снять давление в установке и перевести все параметры в безопасное состояние (режим «Остановка»),

На соответствующие табло ГЩУ выводятся с ШУ обобщенные сигналы «Предавария» и «Авария», извещающие о выходе параметров ЭУ за пределы наперед заданных значений и о прекращении ее работы.

Принцип действия электролизной установки

Технологическая схема электролизной установки

Принцип действия современной электролизной установки типа ФС-8.25, производства ООО «ИФТИ».

Электролизная установка предназначена для производства водорода и кислорода методом электролиза воды и реализована на базе симметричного электролизера фильтр-прессного типа.

В электролизёре установки, состоящем из ячеек, под действием постоянного электрического тока происходит электролитическое разложение воды с выделением на катоде водорода, а на аноде – кислорода. Смешению газов препятствует диафрагма между катодным и анодным пространствами в ячейках.

Далее смесь водорода и электролита поступает в газлифт разделительной колонки водорода, а смесь кислорода и электролита поступает в газлифт разделительной колонки кислорода. Там электролит охлаждается и отделяется от пузырьков водорода или кислорода. Охлаждённый электролит из нижней части разделительных колонок возвращается в электролизеры через фильтр электролита и теплообменник.

В дальнейшем водород поступает через барботер в нижнюю часть промывательной колонки водорода, охлаждается и промывается от щёлочи, затем по коллектору проходит в верхнюю часть регулятора давления, а оттуда — в фильтр предварительной очистки.

Затем водород может поступать: в вымораживатели; на сбросную свечу через электромагнитный клапан; через клапаны, краны и фильтры — на автоматический газоанализатор. Осушенный водород через регулятор давления «до себя», обратный клапан и вентиль подаётся потребителю.

«Путь» кислорода через свою промывательную колонку и далее — в целом аналогичен.

Ключевое оборудование ЭУ, электролизер типа ФС-525М, представляет собой сборный аппарат, который состоит из ячеек, зажатых шпильками между двумя крайними торцевыми плитами (являющимися одновременно монополярными электродами — катодами, соединёнными с «минусом» выпрямителя). Количество ячеек в электролизёре — по 32 в каждую сторону от центрального анода (являющегося монополярным электродом, соединённым с «плюсом» выпрямителя) к торцевым плитам (являющимися катодами, соединёнными с «минусом» выпрямителя). Электролизер заполнен щелочным электролитом, при этом гидроокись калия в процессе не участвует и предназначена для создания оптимальной электропроводности электролита. Для охлаждения электролита предусмотрен теплообменник с подачей охлаждающей жидкости циркуляционным насосом.

Электролизная установка оснащается системой автоматического контроля, управления и ПАЗ, позволяющих круглосуточно работать в автоматическом режиме — без постоянного обслуживающего персонала.

Состав электролизной установки

Чертеж электролизной установки ФС-8.25

Состав современной электролизной установки (ЭУ) производства водорода для ТЭС и ТЭЦ, на примере ЭУ типа ФС-8.25, производства ООО «ИФТИ».

Данная электролизная установка включает в себя технологический комплект, который содержит следующее основное оборудование:

Аппараты электролизного блока:

  • электролизер типа ФС-525М;
  • разделительная колонка кислорода;
  • разделительная колонка водорода;
  • промывательная колонка кислорода;
  • промывательная колонка водорода;
  • поплавковый регулятор давления кислорода;
  • поплавковый регулятор давления водорода;
  • фильтр электролита от механических примесей;
  • теплообменник электролита;
  • указатели уровня для визуальной индикации;
  • датчики уровня кондуктометрические;
  • бак дистиллята на 60 л;
  • рама электролизного блока со шкафом управления ЭБ.

Аппараты технологического блока:

  • фильтр № 1 капель дистиллята;
  • фильтр № 2 остатков капель дистиллята;
  • блок осушки водорода, содержащий вымораживатели газов с теплообменниками и конденсатоотводчиками;
  • огнепреградители для предотвращения «проскока пламени» в систему ЭУ;
  • рама технологического блока со шкафом управления ТБ.

Запорно-регулирующая арматура:

  • регуляторы давления до себя для всей ЭУ и в вымораживателях;
  • предохранительные клапаны для сброса водорода из поплавковых регуляторов давления;
  • регулирующий клапан в линии подачи водорода в ресиверы;
  • регуляторы перепада давления по водороду и кислороду после поплавковых регуляторов давления;
  • обратные клапаны на продуктовой линии водорода и на линии подачи азота;
  • краны игольчатые Ду4 и краны шаровые Ду10 для отбора проб и др.;
  • запорные шаровые приварные краны Ду20 в линии циркуляции электролита.

Внешнее вспомогательное оборудование:

  • насос дозатор для автоматической подпитки электролизной установки питающей водой;
  • холодильный низкотемпературный агрегат для вымораживания влаги в вымораживателях;
  • промышленный охладитель жидкости (чиллер);
  • насос циркуляционный для циркуляции охлаждающей жидкости в контуре охлаждения электролита.

Принцип действия электролизной установки описан в следующей статье.