Схема автоматизации преобразователя частоты

Схема КИПиА ЧРП 6 кВ

Описание преобразователя частоты (ЧРП) электронасосов тепловой сети.

Система управления ПЧ установлена в отдельном шкафу управления и связана с ячейками по волоконно-оптическому каналу. Система управления EK-AV6 размещается в отдельном шкафу и на основании сигналов получаемых от силовых ячеек, реализует алгоритм управления двигателем, алгоритм управления силовыми ячейками (включая равномерное распределение мощности) и необходимые защиты силового трансформатора и ЧРП в целом. В шкафу управления одновременно формируются управляющие сигналы на все IGBT-ключи всех 15 силовых модулей, и обрабатывается информация от каждой ячейки в объеме более 120 сигналов одновременно. Вся информация подробно выводится на сенсорную панель и дублируется на внутренний пульт управления.

Сенсорная панель A13, установленная на двери ШУ, представляет собой компьютер с диагональю экрана 12 дюймов с установленной операционной системой и программой интерфейса, имеет меню оператора на 15 экранов. Система управления имеет журнал на 50 событий, каждое из которых фиксирует более 80 параметров состояния системы на аварийный момент (токи, напряжения, мощность активную/реактивную, положения дискретных входов/выходов, значения коэффициентов и т.д.).

Преобразователь частоты EK-AV6 предназначен для регулирования скорости вращения двигателей и реализует следующие способы управления:

— Местное управление (при помощи ключей на лицевой панели шкафа управления).

— Дистанционное управление (задание на скорость по внешним дискретным входам «Больше», «Меньше»)

— Дистанционное управление (включение и задание на скорость по RS-485 по протоколу ModBus).

— Дистанционное управление с использованием регулятора технологического параметра.

Скачать схему автоматизации ЧРП 6 кВ в формате pdf >>>

Система управления преобразователем частоты

SCADA ПЧ 6 кВ

Система управления преобразователем частоты (ПЧ, ЧРП) состоит из шкафа контроллера (ШК), устанавливаемого в помещении ЧРП и пульта управления на базе ПК, устанавливаемого в местном посте управления, в диспетчерской.

Управление технологическим процессом пуска и регулирования давления на напоре электронасосов через ЧРП, контроль состояния схемы ЧРП и давления воды на напоре и на всасе осуществляется, как от сенсорного дисплея установленного в шкафу контроллера, так и от ПК, установленного в диспетчерской.

Для переключения управления от диспетчерской, к шкафу контроллера и наоборот, на двери шкафа контроллера предусмотрен переключатель с ключом.

Система управления реализует алгоритм управления шестью насосами при каскадном их включении, посредством одного преобразователя частоты. Кроме того система управления координирует работу и взаимодействие регулируемых насосов и их напорных задвижек.

Блокировки от неправильных действий оперативного персонала и надежной работы первичной схемы ЧРП реализовано программно в контроллере шкафа контроллера и выполнено схемотехническими решениями.

В составе шкафа контроллера предусмотреть программируемый промышленный контроллер серии WinPac 8000. На двери ШК должен располагаться планшетный компьютер с сенсорным дисплеем с размером экрана 17 дюймов. Так же на двери предусмотреть переключатель с ключом «Местн – Дист.» для переключения управления СИСТЕМОЙ с планшетного компьютера на АРМ оператора.

Сенсорная панель используется:

— для отображения скорости, напряжения, диагностики и т.д. во время работы ЧРП;

— для установки параметров и ввода команд.

АРМ оператора должен быть выполнен на базе ПК. На дисплее ПК необходимо отобразить мнемосхему работы системы, дублирующую мнемосхему, отображенную на планшетном компьютере.

Соединение АРМ оператора со шкафом ШК должно быть выполнено по сети Ethernet.

КИПиА мазутного хозяйства

Прибор ThermoDat

Оснащение КИПиА мазутного хозяйства ТЭЦ в соответствии с актуальными требованиями Ростехнадзора:

— установка уровнемеров радарного типа в резервуарах хранения типа РВС с дистанционной передачей данных с выходным сигналом 4-20мА;

— установка извещателей пожарных тепловых на резервуарах хранения типа РВС;

— установка датчиков температуры мазута в резервуарах хранения типа РВС в трех точках по высоте;

— установка уровнемеров радарного типа в приемных емкостях мазута с дистанционной передачей данных с выходным сигналом 4-20 мА;

— установка датчиков контроля температуры пара на паропроводах, подаваемых на мазутное хозяйство из Главного корпуса ТЭЦ;

— установка датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций в резервуарном парке (количество резервуаров 2 шт.);

— установка датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций в помещении мазутонасосной;

— установка датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций на участке приемно-сливных устройств (ПСУ);

— установка датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций на железнодорожной и автоналивных эстакадах;

— установка датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций в складском помещении для хранения нефтепродуктов в таре (маслоаппаратная);

— установка датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций в районе узла запорно-регулирующей арматуры парка, расположенного за пределами мазутной станции;

— установка газоанализаторов в помещении аппаратной (мазутонасосная) с функцией сигнализации, срабатывающей при достижении предельно допустимых величин и передачей управляющих сигналов в схему автоматического управления вентиляцией помещения;

— управление задвижками, расположенными у Главного корпуса ТЭЦ, дистанционно из ГЩУ и по месту (пост управления);

— установка свето-звуковой сигнализации в парке РВС, на участке ПСУ, на железнодорожных и автоналивных эстакадах, в складском помещении для хранения нефтепродуктов в таре (маслоаппаратная), в районе узла запорно-регулирующей арматуры склада (парка), расположенного за пределами обвалования, в помещении мазутонасосной;

— установка шкафа управления в помещении диспетчерской/операторной – здании мазутонасосной.

Автоматизация ГРП

Диспетчерский пульт ГРП

В объем задач по автоматизации ГРП на ТЭЦ входит:

— контроль состояния технологических параметров;

— дистанционное и местное управления электроприводами исполнительных механизмов;

— контроль за состоянием воздушной среды в помещениях ГРП на наличие взрывоопасных газов;

— использование современных надежных датчиков и других средств контроля и управления.

Режим работы ГРП – непрерывный.

Управление работой ГРП предусматривается осуществлять с панелей КИПиА. Эти панели установлены в котельном отделении главного корпуса ТЭЦ.

Сигнализатор контроля загазованности размещен в спец шкафу, а дополнительная световая сигнализация – в шкафу ТС, шкафы также установлены в котельном отделении главного корпуса ТЭЦ.

Комплекс технических средств автоматизации включает следующие элементы:

— датчики и приборы контроля технологических параметров и наличия паров взрывоопасных продуктов на объекте;

— исполнительные механизмы.

Решения по контролю и управлению технологических процессов:

— непрерывный контроль перепада давления на фильтре;

— непрерывный контроль и регулирование давления природного газа;

— автоматическое и дистанционное управление электроприводом клапанами;

— контроль загазованности в помещениях ГРП.

В качестве основных технических средств контроля и управления предусмотрены:

— интеллектуальный датчик разности давления Метран-150СDR;

— интеллектуальный датчик избыточного давления Метран-75G1;

— регулятор микропроцессорный РП5-М1-01;

— измеритель двухканальный с интерфейсом RS-485 ТРМ200;

— измеритель-регулятор технологический ИРТ 5922-МВ;

— измеритель двухканальный с интерфейсом RS-485 ТРМ 202;

— преобразователь измерительный модульный ИПМ 0399Ех/М3;

— блок питания и преобразования сигналов четырехканальный БППС 4090Ех;

— блок ручного управления БРУ–32–03;

— задатчик ручной РЗД–22;

— сигнализатор 4-х канальный RGY 000 MBP4 фирмы Seitron;

— взрывозащищенный сигнализатор на метан SGYME0V4ND фирмы Seitron;

— запорно-регулирующий клапан КМРО с контроллером исполнительного механизма КИМ2 и электроприводом ПЭП-А25000/100-100 во взрывозащищенном исполнении.

Все аналоговое оборудование имеет стандартные токовые выходные сигналы 4-20 мА.

Оборудование, устанавливаемое в помещениях ГРП, имеет исполнение по степени защиты «искробезопасная измерительная цепь» или «взрывонепроницаемая оболочка», степень защиты оболочки не ниже IP54 по ГОСТ 14254-96. Искробезопасность цепей обеспечивается приборами.

Скорость вращения РВП

Тахометр РВП

Скорость вращения РВП или сигнализация вращения ротора РВП. Число оборотов ротора РВП А, РВП Б.

РВП (регенеративный воздухоподогреватель) – RAH (regenerative air heater).

Место установки датчиков по месту – ротор РВП А, РВП Б.

Место установки вторичных приборов и устройств сигнализации – центральный диспетчерский щит.

Система автоматики состоит из:

  • Блок датчиков комплекта тахометра ТНО-02/10-51- 2 шт.:

— блок измерения и контроля;

— блок датчиков по месту.

  • Измеритель, регистратор на панели диспетчера РМТ-29 – 1шт.

Блок датчиков ТНО-02/10-51 – производитель ПАО ТКЗ «Красный котельщик».

Вторичный прибор РМТ-29 – производитель ООО НПП «ЭЛЕМЕР».

На картинке сверху представлен фрагмент из проекта НВТ «Автоматика» «Разработка и внедрение «под ключ» АСУ ТП реконструируемого котлоагрегата ТГМ-84»

Внешняя связь РЗА

РЗА модем

Схема подключения микропроцессорных терминалов РЗА к внешнему каналу связи.

Между собой терминалы РЗА подключаются по средствам интерфейса RS-485.

К внешним системам группа терминалов подключается с помощью GSM канала.

Данный канал связи используется как резервный, основным является Ethernet по ВОЛС (посмотреть пост – Связь терминалов РЗА).

Основное оборудование системы связи:

— Разветвитель интерфейса RS-422/485.

— GSM-модем.

— Внешняя антенна GSM.

— Шлюз связи IEC104 Server.

— Коммутатор Ethernet.

Схема связи терминалов РЗА по интерфейсу RS-485 >>>

Связь терминалов РЗА

Связь реле

Структурная схема подключения МП терминалов РЗА к существующей связи (СТМиС).

Схема из проектной документации по замене устройств релейной защиты на микропроцессорные терминалы. Управление и автоматика РЗА на ОРУ, ВЛ, ГРУ, ГЩУ – ТЭЦ.

Буквенные сокращения на данной схеме связи устройств РЗА:

СТМиС — система телемеханики и связи;

РЗА – релейная защита и автоматика;

РПР – реле-повторители положения разъединителей;

ГРУ – главное распределительное устройство;

ГЩУ – главный щит управления;

МП – микропроцессорный терминал;

АУВ – автоматика управления выключателем; АПВ — автоматика повторного включения;

ДЗ – дистанционная защита;

ДЗШ – дифференциальная защита шин;

МТЗ – максимальная токовая защита;

МТО – междуфазная токовая отсечка;

ТНЗНП – токовая направленная защита нулевой последовательности;

УРОВ – устройство резервирования отказа выключателя;

АПВш/л/сх/1 – трехфазное АПВ с контролем напряжений на шинах. линии и синхронизма. однократное.

Схема связи терминалов РЗА >>>

Система контроля загазованности мазутонасосной

РМТ сигнализатор

Система контроля загазованности мазутонасосной (МН) на ТЭЦ включает в себя:

— Монтаж средств автоматического контроля загазованности по нижнему концентрационному пределу распространения пламени (НКПРП) в здании мазутонасосной (МН-1) с подачей сигнала (светового и звукового) у входа в здание и в помещение операторной при достижении горючих газов  и паров нефтепродуктов 20% объемных от НКПРП;

— Включение аварийной вентиляции в помещении МН-1 при достижении горючих газов и паров нефтепродуктов 50% объемных от НКПРП;

—  Автоматическое отключение насосных агрегатов для перекачки мазута в помещении МН-1 при достижении горючих газов и паров нефтепродуктов 50% объемных от НКПРП.

В помещениях мазутонасосной (МН-1) предусматривается  установка датчиков  довзрывных концентраций (ДДК) производства НПП ООО«ПОЛИТЕХФОРМ-М»  Россия, Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.31.001A  №71441 от 05.10.2018г., Сертификат соответствия №TC RU C-RU.ГБ08.В.02401 от 10.04.2017г.

Для регистрации и архивирования всех случаев превышения загазованности, а  также для отображения показаний датчиков загазованности, применяется  регистратор многоканальный технологический РМТ-19, производства компании НПП «Элемер», Россия. Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.34.390.А № 67525 от 11.10.2017г.

Количество, место и порядок расположения датчиков газового контроля выбирается согласно техническим характеристикам приборов, а также нормативно-технической документации:

— Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов (ТУ-газ-86) (с Изменением №1).

В мазутонасосной МН-1 датчики контроля загазованности  ДДК размещаются в  насосном отделении в непосредственной близости к насосам ЦМН-1,2,3 и насосу  рециркуляции и в отделении сливных насосов (мазутонасосном приямке) на  отметке -3.00м в непосредственной близости к насосам СН-1,2,3 и ДН-1,2.

РМТ-19 располагается в насосном отделении МН-1, в существующей панели.

Помещение МН-1 оборудовано системой приточно-вытяжной вентиляции, применяемой в качестве аварийной, с управлением от кнопок «Пуск»/«Стоп» в насосном отделении.

При достижении горючих газов и паров нефтепродуктов 20% объемных от НКПРП в насосном отделении МН-1 и в мазутном отделении сливных насосов (мазутонасосном приямке) происходит следующее:

  1. Загорается красная сигнальная лампа BL1.1 — «Насосное отделение» на лицевой стороне панели в насосном отделении.
  2. Включается система оповещения (светозвуковая) в помещении дежурного персонала МН-1.
  3. Включается система оповещения (светозвуковая) о наличии взрывоопасных веществ в помещении МН-1 и у входа в данное помещение.

При достижении горючих газов и паров нефтепродуктов 50% объемных от НКПРП в помещении мазутонасосной №1 происходит следующее:

  1. Загорается красная сигнальная лампа — «Отключение ЦМН-1,2,3, СН-1,2,3, ДН-1,2, насос рециркуляции» на лицевой стороне панели в насосном отделении.
  2. Отключаются насосы в помещении мазутонасосной №1, а именно насосы ЦМН-1,2,3, СН-1,2,3, ДН-1,2 и насос рециркуляции.
  3. Автоматически включается аварийная приточно-вытяжная вентиляция в помещении МН-1.

Схема структурная системы контроля загазованности мазутонасосной (МН).

Система загазованности метаном

АСУ CH

Контроль содержания концентрации метана в воздухе рабочей зоны котла ТГМ-96.

Контроль загазованности в котельном зале производится переносным газоанализатором марки ПГА-7 из верхней зоны помещения не реже одного раза в смену.

Техническим перевооружением предусматривается оснащение помещения котельного зала стационарной системой контроля загазованности (согласно  требованиям соответствующего раздела проекта). При этом контроль  загазованности переносным газоанализатором осуществляется в прежнем режиме.

Стационарная система контроля обеспечивает также:

— подачу светозвуковой сигнализации и отображение на панели оператора котлов:

  • превышении концентрации метана выше 5% от нижнего концентрационного предела взрывания (далее — НКПВ), Порог-1 метан;
  • превышении концентрации метана выше 20% от нижнего концентрационного предела взрывания (далее — НКПВ), Порог-2 метан.

Световую прерывистую красную индикацию ГАЗ  частотой от 0,5 до 1,0 Гц на сигнализаторе СТГ-3 при достижении концентрации Порог-1 и световую прерывистую красную индикацию ГАЗ частотой от 5,0 до 6,0 Гц на сигнализаторе СТГ-3 при достижении концентрации Порог-2.

Для контроля концентрации метана используется шлейфовый газоанализатор природного газа СТГ-3-Ex производства ФГУП СПО «Аналитприбор» г. Смоленск. Данный прибор закрепить на высоте 0,5м над газовыми блоками БГ горелок котлов.

Сигналы от шлейфовых газоанализаторов поступают на блоки питания и сигнализации БПС-3 установленные в шкафу газоанализатора котлов ШГК.  Электропитание  шкафа должно осуществляться от сети переменного тока 220В (+10%, -15%), 50 Гц (+1 Гц).

В соответствии с п.2.12 ВСН 64-86 «Методические указания по установке сигнализаторов и газоанализаторов контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций  химических веществ в воздухе производственных  помещений», металлические площадки рассматриваются как самостоятельные  помещения. Также, учитывая, что котельный зал имеет высоту более 40м, обслуживание датчиков при размещении под потолком будет сильно затруднено. Исходя из вышесказанного, размещение датчиков производить на высоте 0,5-0,7м над газовыми блоками. С учётом общей площади площадок  200м2 и условия  размещения не менее чем 1 датчик на 100м2, количество датчиков заложено с превышением перекрытия площади.

Конфигурацию кабельных трасс уточнить при их монтаже.

Контрольные сети предусматриваются кабелями с медными жилами.

Монтаж электропроводок выполняется в стальных трубах, в лотках и металлорукаве по технологическим и строительным конструкциям, а также электроконструкциям.

Прокладка сетей через перекрытия, стены и перегородки выполняется в  патрубках, зазоры после прокладки заделываются герметизирующей мастикой для кабельных проходов МГКП (ТУ 5772-014-17297211-98).

Производство монтажных и пусконаладочных работ выполняется в соответствии  со СНиП 3.05.06-85 и СНиП 3.05.07.-85.

Для обеспечения мер защиты от поражения электрическим током защитному занулению подлежат все металлические трубы, металлорукава, корпуса электрооборудования, КИП и А и лотки для прокладки кабелей.

Автоматизация газовой горелки АМАКС

АСУ АМАКС

КИП и А газового блока АМАКС горелок котельного агрегата БКЗ-420-140.

Автоматизации системы АМАКС подлежат 28 параметров работы газовой горелки:

  1. Давление газа между ПЗК-1 и ПЗК-2.
  2. Давление газа перед горелкой.
  3. Давление воздуха перед горелкой.
  4. Наличие факела горелки.
  5. Отказ датчика факела.
  6. Наличие пламени запальника горелки.
  7. Наличие факела горелки.
  8. ПЗК-1 открыт.
  9. ПЗК-1 закрыт.
  10. Открыть ПЗК-1.
  11. ПЗК-2 открыт.
  12. ПЗК-2 закрыт.
  13. Открыть ПЗК-2.
  14. Заслонка газа открыта.
  15. Заслонка газа закрыта.
  16. Мощность заслонки ниже минимальной.
  17. Положение исполнительного механизма заслонки газа 0-100%.
  18. Управление заслонкой газа.
  19. Открыть клапан опрессовки.
  20. Клапан безопасности открыт.
  21. Закрыть клапан безопасности.
  22. Клапан запальника закрыт.
  23. Открыть клапан запальника.
  24. Шибер воздуха открыт.
  25. Шибер воздуха закрыт.
  26. Шибер воздуха открыт до положения «вентиляция».
  27. Положение исполнительного механизма шибера воздуха 0-100%
  28. Управление шибером воздуха.

Схема функциональная/автоматизации контроля и управления газовым блоком АМАКС горелок котельного агрегата БКЗ-420-140.