Реферат: Технические описание

Технические описание

Общие положения по системе управления гидроагрегатами.

Основные функции поставляемой системы управления:

пуск-останов пары гидроагрегатов в автоматическом или ручном режимах по принятой технологии управления;

автоматическое или ручное регулирование скорости вращения турбины и активной мощности гидрогенераторов;

включение в сеть методом точной автоматической или ручной синхронизации;

пуск способом самосинхронизации генераторов с сетью;

непрерывный контроль параметров гидромеханической части ГА и формирование команд для реализации функций гидромеханических защит;

обеспечение работы гидроагрегатов в составе комплекса ГРАМ.

автоматическое управление оборудованием МНУ;

автоматическое управление вспомогательным оборудованием турбин;

автоматическая синхронизация гидрогенераторов;

дистанционное и местное оперативное управление гидроагрегатами и их силовым оборудованием;

контроль и диагностика параметров всего оборудования, участвующего в технологическом процессе, выдача предупредительных и аварийных сигналов;

фиксация всех изменений входных и выходных дискретных и аналоговых сигналов в реальном времени для передачи информации об этих изменениях на верхний уровень АСУ;

формирование, сохранение в памяти САУ и передача на верхний уровень АСУ ТП информационного пакета о работе всех подсистем САУ;

отображение предупредительных и/или аварийных сигналов через собственные элементы индикации и отображения;

самодиагностика всех программно-технических средств с заданной периодичностью, выдача информации о неисправностях, блокирование неправильных действий по причине неисправностей программно-технических средств;

программно-техническое резервирование наиболее ответственных функций (гидромехзащиты, управление МНУ, дренажными и лекажным насосами) на период ремонтных или профилактических работ;

взаимодействие с верхним уровнем АСУ ТП для обеспечения сбора, обработки, отображения и хранения информации о работе и состоянии всего оборудования участвующего в технологическом процессе;

взаимодействие с верхним уровнем АСУ ТП посредством организации полностью резервированного канала связи;

обеспечение автономной работы САУ и всех подсистем при перерыве связи с верхним уровнем АСУ ТП с сохранением всех текущих параметров.

^ Технические характеристики системы
управления гидроагрегатами.

Система автоматического управления гидроагрегатами (САУ ГА) предназначена для автоматического регулирования, местного и дистанционного управления, контроля технологических параметров и защиты оборудования пары гидроагрегатов типа СВ 1470/149-104 УХЛ4 в нормальных, аварийных и переходных режимах работы. Система обеспечивает сбор, обработку, передачу информации о состоянии и параметрах оборудования, участвующего в технологическом процессе, на верхний уровень АСУ ТП Чебоксарской ГЭС.

Система управления гидроагрегатами удовлетворяет требованиям следующих стандартов и нормативных документов:

ГОСТ 12.2.007.0-75. ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.

ГОСТ 15150-69. (с изменением 4.12.-99). Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов, категорий, условия хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 155543.1-89. Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам.

ГОСТ 17516.1-90. Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам.

ГОСТ 14254-96. (МЭК-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (КОД IP).

ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов.

ГОСТ 12.2.007.3-75. ССБТ. Электротехнические устройства на напряжение свыше 1000 В. Требования безопасности.

ГОСТ 8865-93. Изделия электротехнические. Классы нагревостойкости электрической изоляции.

ГОСТ Р. 507.46-2000. Совместимость технических средств электромагнитная.

ГОСТ Р. 51317.4.1.-2000. (МЭК61000-4-1 –2000) Совместимость технических средств электромагнитная. Испытания на помехоустойчивость (взамен ГОСТ 29280-92).

РД 34.35.310-97. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем.

РД 153-34.2-35.520-99. Общие технические требования к программно-техническим комплексам для АСУ ТП гидроэлектростанций.

РД 153-34.0-35.519-98 Общие технические требования к управляющим подсистемам агрегатного и станционного уровней АСУ ТП ГЭС.

РД 34.31.303-96 Методические указания по эксплуатационному контролю вибрационного состояния конструктивных узлов гидроагрегатов.

ГОСТ 1516.3-96. Электрооборудование переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.

РД34.20.501-95. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, 2003г.

Правила устройств электроустановок. 6 изд., переработанное и дополненное.

РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования, изд. шестое.

РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при обслуживании электроустановок.

РД 153-34.0-03.301-00. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий.


Коммуникационные средства и интерфейсы для организации взаимодействия подсистем САУ и подключения сторонних систем поддерживают стандарты МЭК 870-5-101, МЭК 870-5-102, МЭК 870-5-103, МЭК 870-5-104. При необходимости можно использовать имеющиеся OPC – серверы.

Сети передачи данных имеют полное резервирование (трасса, кабель, протокол). Сеть защищена от неавторизованного доступа.


В состав комплекса технических средств САУ ГА входят следующие компоненты:

подсистема технологической автоматики гидроагрегата (ТА);

подсистема автоматического регулирования частоты вращения гидротурбины и активной мощности гидрогенераторов (АРЧ);

подсистема точной автоматической синхронизации (АСМ);

подсистема автоматического управления кулачком комбинатора ЭГРК в зависимости от действующего напора;

подсистема контроля температурных параметров гидроагрегата (КТП);

подсистема контроля уровней вибрационных параметров гидроагрегата и определения формы ротора и статора;

подсистема контроля и диагностики состояния самой САУ, дистанционного и местного оперативного управления и контроля гидроагрегатов и их силового оборудования;

система телекоммуникаций, обеспечивающая информационное взаимодействие подсистем САУ и передачу данных на верхний уровень АСУ ТП;

комплект ЗИП, приспособлений, имитатор входных аналоговых и дискретных сигналов, портативный компьютер с необходимым программным обеспечением, специальный инструмент для ремонта и обслуживания.




2.1. Подсистема ТА реализует следующие технологические функции:

выполнение операций по пуску и включению в сеть, нормального и аварийного останова, с учетом переходных режимов и принятой технологии управления, одного или пары гидроагрегатов;

непрерывный контроль за состоянием гидромеханической части ГА и формирование команд на его автоматическую остановку при возникновении режимов и неисправностей, угрожающих повреждением оборудования (функции гидромехзащит);

управление насосами маслонапорной установки по специальному алгоритму равномерной наработки насосов с возможностью перехода на ручное управление по месту;

поддержание нормального уровня масла в лекажном баке путем управления соответствующим насосом с использованием дискретных и аналоговых датчиков уровня;

управление дренажными насосами для удаления протечек воды с крышки турбины с использованием аналоговых и дискретных датчиков уровня;

контроль системы уплотнения вала турбины;

контроль положения стопоров сервомоторов направляющего аппарата;

контроль уровней и давлений масла в маслонаполненном оборудовании;

контроль расходов воды на смазку и охлаждение механизмов гидроагрегата;

контроль боя вала и зеркала подпятника (как минимум, в шести точках);

контроль сдвига фрикционов (целостности срезных пальцев) лопаток направляющего аппарата.

^ 2.2. Подсистема АРЧ.

Подсистема АРЧ выполняет функции регулирования частоты и активной мощности ГА с использованием гидромеханической колонки регулятора, а также функции управления открытием направляющего аппарата турбины в переходных режимах (пуск, остановка, сброс нагрузки). Подсистема АРЧ реализует следующие технологические функции:

управление открытием регулирующих органов турбины в переходных режимах работы ГА при пуске, остановке и сбросе нагрузки;

автоматическая подгонка, с заданным скольжением, частоты вращения ГА на холостом ходу в соответствии с заданной уставкой частоты;

астатическое и со статизмом регулирование частоты в энергосистеме при работе агрегата под нагрузкой;

регулирование мощности ГА от нуля до максимальной;

автоматическое ограничение максимальной мощности в соответствии с линией ограничения максимальной мощности на эксплуатационной характеристике ГА или в соответствии с установленным вручную индивидуальным технологическим ограничением;

возможность задания уставки мощности, как от индивидуальных устройств управления, так и от устройства группового регулирования мощности ГЭС;

поддержание оптимальной комбинаторной зависимости для поворотно-лопастных турбин.

^ 2.3. Подсистема точной автоматической синхронизации:

регулирование частоты генератора импульсами, воздействующими на уставку АРЧ, для достижения оптимальной частоты скольжения (при отключенной автоподгонке АРЧ);

регулирование напряжения генератора импульсами, воздействующими на уставку АРВ, для уравнивания напряжений генератора и сети с заданной точностью;

формирование импульса, требуемой длительностью, на включение выключателя при достижении условий синхронизации – эдс генератора равна напряжению сети, с заданной точностью, и угол между векторами напряжений генератора и сети станет равным углу опережения, который рассчитывается в зависимости от времени опережения, частоты скольжения и ее производной.

^ 2.4. Подсистема контроля температурных параметров гидроагрегата:

периодическое автоматическое измерение температуры всех контролируемых точек в режиме реального времени;

сравнение измеряемых значений температуры с заданным допустимым диапазоном и автоматическая регистрация текущего значения температуры при отклонении ее за пределы заданного диапазона значений или при возвращении в заданный диапазон;

измерения и регистрация контролируемых параметров с циклом измерения не более 10 секунд;

сигнализация отклонения температуры любой контролируемой точки за пределы заданного диапазона значений с выдачей соответствующей информации на экране компьютера, сопровождаемая звуковым оповещением;

выдача команды ОСТАНОВ управляющему устройству агрегата при аварийных значениях контролируемых параметров;

возможность изменения значений уставок контролируемых параметров по паролю доступа;

возможность изменения значений зоны нечувствительности (гистерезиса) контролируемых параметров по паролю доступа;

возможность блокировки срабатывания аварийной сигнализации по каждому контролируемому параметру по паролю доступа;

возможность интеграции в технологическую сеть и вывод информации на верхний уровень АСУ ТП;

возможность отображения технологической информации о параметрах и работе всех САУ ГА с сервера Верхнего уровня. Отображение информации о параметрах и работе подсистем своего жесткого осуществляется локально (не зависимо от состояния "верхнего уровня").



^ 2.5. Подсистема контроля уровней вибрационных параметров гидроагрегата и определения формы ротора и статора:

контроль боя вала и зеркала подпятника, всего 6 точек на один гидрогенератор;

отметка фазы ротора одна точка на один гидрогенератор;

сравнение измеряемых значений с допустимым диапазоном, автоматическая регистрация текущего значения при отклонении от заданного диапазона значений или при возвращении в заданный диапазон;

сигнализация об отклонении измеряемых значений любой контролируемой точки за пределы заданного диапазона значений;

передача информации о вибрационных параметрах и форм ротора и статора гидроагрегатов на верхний уровень АСУ ТП;

возможность изменения значений (уставок) контролируемых параметров по паролю доступа;

возможность блокировки срабатывания аварийной сигнализации по каждому контролируемому параметру по паролю доступа.

^ 2.6. Подсистема контроля и диагностики состояния самой САУ, дистанционного и местного оперативного управления и контроля гидроагрегатов и их силового оборудования.

отображение текущего состояния и режима работы оборудования ГА непосредственно на агрегатном щите управления (АЩУ);

управления скоростью вращения/мощностью с агрегатного щита управления;

осуществление дистанционного и местного оперативного управления парой гидроагрегатов и их силового оборудования с АРМ НСС, АРМ ДЭМ ЦПУ, АРМ НСМ;

возможность изменения настроечных параметров, уставок защит и сигнализации, блокировок дискретных и аналоговых каналов и т.п.;

возможность просмотра состояния программно-технических средств САУ;

периодическое самодиагностирование программно - технических средств, выдача информации о месте и характере неисправности или отказа;

сбор и предварительная обработка информации о положении коммутационных аппаратов, электрических и механических параметрах и неисправностях гидроагрегатов;

формирование, хранение и передача на верхний уровень пакета информации об изменении входных и выходных дискретных и аналоговых сигналов, состоянии оборудования для выдачи на верхний уровень АСУ ТП.



^ 2.7. Система телекоммуникаций, обеспечивающая информационное взаимодействие подсистем САУ и передачу данных на верхний уровень АСУ ТП.

обеспечение информационного взаимодействия подсистем САУ;

обеспечение передачи информации от САУ на верхний уровень АСУ ТП по резервированному каналу связи (технология Industrial Ethernet);

^ 2.8. Комплекс защит.

включение электромагнита программного закрытия при повышении оборотов до 112 % и его отключение при снижении оборотов до 100 %;

закрытие направляющего аппарата золотником аварийного закрытия при повышении оборотов до 115% и отсутствии смещения золотника на закрытие;

закрытие направляющего аппарата золотником аварийного закрытия при повышении оборотов до 155%;

закрытие направляющего аппарата ключом аварийной остановки;

Должно предусматриваться формирование необходимых по технологии управления сигналов и воздействий на исполнительные механизмы при достижении заданных уставок параметрами, указанными в п. 2.7.5.8 технических требований.

Исполнение системы управления гидроагрегатами.

С учетом блочной конструкции Чебоксарской ГЭС система автоматического управления гидроагрегатами (САУ ГА) "жесткого блока" с функциональной и конструктивной точек зрения состоит из следующих основных компонентов (на рис. 4.1. приведена, для примера, САУ ГА для "жесткого блока" на 9,10ГА):

1. Шкафы комплексного управления гидроагрегатом – технологические (КУА Т) для 9ГА (нечетный ГА - НГ) и для 10ГА (четный ГА - ЧГ);

2. Шкаф комплексного управления гидроагрегатом – технологический/резервный (КУА ТР) для 9,10ГА (общий на "жесткий блок");

3. Шкаф комплексного управления гидроагрегатом – сбор и обработка информации (КУА С) для 9,10ГА (общий на "жесткий блок");

4. Устройства аварийно/предупредительной сигнализации (УАПС) для 9ГА и для 10ГА;

5. Устройство контроля температурных параметров (УКТП) для 9,10ГА (общее на "жесткий блок"), имеет средства человеко-машинного интерфейса, обеспечивающие отображение не только температурных параметров, но и параметров, относящихся к данному «жесткому блоку» и другим гидроагрегатам станции;

6. Устройство "Инженерный пульт" (на базе ПЭВМ типа NOTEBOOK) для контроллеров ТА, АРЧ, СОИ, ВДИ в шкафах КУА;

7. Комплект датчиков и исполнительных механизмов;

8. Комплект кабелей связи САУ ГА "жесткого блока" с датчиками и исполнительными механизмами объекта управления;

9. Дублированные гальванически развязанные сетевые средства:

а) сеть агрегатного уровня на базе физического протокола RS485;

б) сетевые средства для выхода в сеть блочного уровня (линии связи 100 Base TX, патч – панель TX, switch EDS 726);

в) сеть АСУ ТП блочного уровня - Industrial Ethernet Gigabit FO Turbo Ring.

В состав системы управления одной парой гидроагрегатов («жестким блоком») входят следующие компоненты:

два шкафа КУА-Т;

шкаф резервирования КУА-ТР;

два шкафа УАПС;

шкаф КУА-С;

шкаф УКТП ГА.


^ 3.1. Основные функции и принципы построения отдельных компонентов САУ ГА, а также общие принципы построения и параметры технических средств и программного обеспечения.

^ 3.1.1. Шкаф КУА-Т.

В состав шкафа комплексного управления гидроагрегатом КУА-Т входят два микропроцессорных контроллера (АРЧ, ТА), измеритель частоты вращения гидроагрегата в полном диапазоне (ИЧВГ), блок входных напряжений (БВН), два блока шкафной индикации (БШИ), клеммные блоки и кабели связи.

Микропроцессорный контроллер АРЧ выполняет функции регулирования частоты и активной мощности гидроагрегата с помощью гидромеханической колонки регулятора типа ЭГРК-200-6, а также функции управления открытием направляющего аппарата турбины в переходных режимах (пуск, остановка, сброс нагрузки).

АРЧ реализует следующие технологические функции:

- управление открытием регулирующих органов турбины в переходных режимах работы гидроагрегата при пуске, остановке и сбросе нагрузки;

- автоматическая подгонка с заданным скольжением частоты вращения гидроагрегата на холостом ходе в соответствии с заданной уставкой частоты;

- астатическое и со статизмом регулирование частоты в энергосистеме при работе агрегата под нагрузкой;

- регулирование мощности гидроагрегата от нуля до максимальной;

- автоматическое ограничение максимальной мощности в соответствии с линией ограничения максимальной мощности на эксплуатационной характеристике гидроагрегата или в соответствии с установленным вручную индивидуальным технологическим ограничением;

- возможность задания уставки мощности, как от индивидуальных устройств управления, так и от устройства группового регулирования мощности ГЭС;

- поддержание оптимальной комбинаторной зависимости для поворотно-лопастных турбин;

- и другое.

Микропроцессорный контроллер ТА реализует следующие технологические функции:

- выполнение операций по пуску, нормальной и аварийной остановкам гидроагрегата с учетом переходных режимов и принятой технологии управления;

- непрерывный контроль за состоянием гидромеханической части гидроагрегата и формирование команд на его автоматическую остановку при возникновении режимов и неисправностей, угрожающих повреждением оборудования;

- управление тремя насосами маслонапорной установки по специальному алгоритму равномерной наработки насосов с возможностью перехода на ручное управление по месту;

- поддержание нормального уровня масла в лекажном баке путем управления соответствующим насосом;

- управление двумя дренажными насосами для удаления протечек воды с крышки турбины;

- контроль системы уплотнения вала турбины;

- контроль системы смазки подшипника турбины;

- контроль положения стопоров сервомоторов направляющего аппарата;

- контроль сдвига фрикционов (целостности срезных пальцев) лопаток направляющего аппарата;

- и другое.

В качестве входной информации микроконтроллеры используют сигналы о состоянии и режиме гидроагрегата (сигналы от аналоговых и дискретных датчиков), сигналы от органов управления, расположенных в шкафах УАПС, а также информацию, получаемую по сети агрегатного уровня АСУТП ГЭС. Выходными сигналами являются релейно-контактные сигналы управления исполнительными устройствами и механизмами, устройствами сигнализации, а также сигналы управления ЭГП гидроагрегата.

Информация о состоянии и режиме гидроагрегата, состоянии аварийно-предупредительной сигнализации, состоянии аппаратуры микропроцессорных контроллеров КУА-Т передается в сеть блочного уровня АСУТП ГЭС, а также в ЛКС агрегатного уровня..

БВН обеспечивает бесперебойное электропитание аппаратуры КУА-Т от двух независимых источников. В качестве основного источника используется сеть ~220В/~3х380В. В качестве резервного источника используется сеть =220В.

БШИ реализуют индикацию состояния микропроцессорных контроллеров (РАБОТА, НЕИСПРАВНОСТЬ, ОТКАЗ), устанавливаются на карнизе шкафа и позволяют оценить состояние микропроцессорных контроллеров путем внешнего визуального осмотра.

^ 3.1.2. Шкаф КУА-ТР.

В состав шкафа КУА-ТР входят два микропроцессорных контроллера ТА, автоматический микропроцессорный синхронизатор типа АС-М2, блок входных напряжений БВН, два блока шкафной индикации БШИ, клеммные блоки и кабели связи.

Резервные микропроцессорные контроллеры ТА-10Г, ТА-9Г по составу технических средств идентичны микроконтроллеру ТА шкафа КУА-Т. Основное назначение резервных микропроцессорных контроллеров - выполнение функций технологической автоматики при возникновении неисправностей и отказов в микропроцессорных контроллерах ТА шкафов КУА-Т. Резервирование включает полное дублирование вычислителя и модулей УСО, выполняется по принципу "горячего резерва" и обеспечивает "безударный переход" с рабочего комплекта на резервный комплект при отказах и обратно после устранения отказа.

Синхронизатор АС-М2 предназначен для включения синхронного генератора в сеть методом точной автоматической синхронизации. Условиями точной синхронизации при включении генератора в сеть являются:

1) разность напряжений генератора и сети не превышает максимально допустимого значения;

2) частота скольжения генератора не превышает максимально допустимого значения;

3) фазовый угол между векторами напряжений генератора и сети в момент замыкания контактов выключателя должен быть близок к нулю. Учитывая, что время включения выключателя не равно нулю, импульс на включение выключателя необходимо подать с опережением на это время.

АС-М2 выполняет следующие функции:

1) регулирование частоты генератора импульсами БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ, воздействующими на уставку регулятора скорости турбины, для достижения оптимального скольжения;

2) регулирование напряжения генератора импульсами БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ, воздействующими на уставку АРВ, для уравнивания напряжений генератора и сети. Для расширения функциональных возможностей АС-М2 предусмотрена возможность блокирования как регулирования частоты, так и напряжения генератора;

3) формирование импульса на включение выключателя с заданным временем опережения при достижении условий точной синхронизации. Импульс формируется в момент, когда фазовый угол между векторами напряжений генератора и сети станет равным углу опережения. Последний рассчитывается в зависимости от времени опережения с учетом частоты скольжения и ее производной;

4) индикация состояния АС-М2 и синхронизируемого генератора. Основными средствами индикации являются светодиоды и семисегментный индикатор, установленные на лицевой панели АС-М2. На светодиоды выводится информация о завершении регулирования частоты и напряжения генератора, о формировании сигналов, регулирующих частоту и напряжение генератора, о формировании импульса на включение выключателя. Символическое изображение фазового угла между напряжениями генератора и сети выводится на семисегментный индикатор подобно синхроноскопу;

5) контроль и диагностика отказов. АС-М2 имеет развитую систему программно   аппаратного контроля, позволяющую обнаружить неисправность как самого устройства, так и недостоверность информации, поступающей на его входы. При этом выходы АС-М2 блокируются, а на семисегментный индикатор выводится код неисправности, который служит для определения причины неисправности.

В остальном характеристики входящих в состав КУА-ТР элементов, источники информации, сетевые средства аналогичны рассмотренным для КУА-Т.

^ 3.1.3. Шкаф КУА-С.

В состав шкафа КУА-С входят два микропроцессорных контроллера (СОИ, ВДИ), блок входных напряжений БВН, два блока шкафной индикации БШИ, клеммные блоки и кабели связи.

Микропроцессорный контроллер сбора и обработки информации (СОИ) предназначен для сбора и предварительной обработки аналоговой и дискретной информации от оборудования "жесткого" блока, необходимой персоналу ГЭС для контроля за ходом протекания технологического процесса. К такой информации относятся электрические параметры гидроагрегатов и блока (реактивная мощность генератора, токи ротора и статора, напряжения статора и шин генераторов), дискретные сигналы положения коммутационной аппаратуры (разъединителей), сигнализации состояния устройств САУ, и другое.

Микропроцессорный контроллер вибродиагностики (ВДИ) осуществляет:

а) контроль боя вала и зеркала подпятника, всего 6 точек на один гидрогенератор;

б) отметка фазы ротора одна точка на один гидрогенератор;

в) сравнение измеряемых значений с допустимым диапазоном, формирование предупредительной и аварийной информации;

г) передачу информации о вибрационных параметрах и форме ротора и статора гидроагрегатов на агрегатный (устройствам УАПС) и верхний уровни АСУ ТП с целью отображения, регистрации и сигнализации информации.

В остальном характеристики входящих в состав КУА-С элементов, источников информации, сетевых средств аналогичны рассмотренным для КУА-Т.

^ 3.1.4. Устройство УАПС.

В состав шкафа управления и аварийно-предупредительной сигнализации входят следующие основные компоненты:

встраиваемый промышленный компьютер;

сенсорная панель оператора;

коммуникационные средства;

органы ручного управления и индикации;

релейные схемы и средства коммутации;

система гарантированного питания;

клеммные блоки и кабели связи.

Назначение шкафа УАПС:

обеспечение местного оперативного управления гидроагрегатом;

аварийно-предупредительная сигнализация

отображение состояния и режимов работы оборудования гидроагрегатов.

Функции УАПС:

сбор информации с подсистем управления ГА;

визуализация параметров гидроагрегата;

усиление сигналов управления ГА от шкафов КУА;

унифицирование сигналов от первичных измерительных преобразователей;

обеспечение человеко-машинного интерфейса для управления ГА;

резервирование функций человеко-машинного интерфейса для управления парой ГА;

обеспечение бесперебойной работы системы местного оперативного управления ГА;

аварийно   предупредительная сигнализация и регистрация событий.

Шкафы УАПС предоставляют человеко-машинный интерфейс для управления конкретным гидроагрегатом. Они имеют независимый от сети верхнего уровня канал связи с микропроцессорными устройствами САУ, что обеспечивает работоспособность локальных органов отображения и индикации при любых неполадках, ремонтах или обслуживании коммуникационной системы Industrial Ethernet.

Человеко-машинный интерфейс выполнен на базе промышленного ПК с сенсорным дисплеем.

УАПС получает сигналы от устройств комплекса по интерфейсу, а также унифицированные сигналы от преобразователей сигналов. УАПС полностью замещает существующую громоздкую аппаратуру сигнализации.

УАПС полностью замещает органы управления, индикации и сигнализации старых панелей гидроавтоматики. На лицевой панели УАПС размещаются органы управления в традиционном исполнении, которые остаются после замены старых панелей гидроавтоматики "жесткого" блока на микропроцессорные. К таким органам относятся ключи и тумблеры ("МИЧ   МИМ", "Автоподгонка", режим насосов МНУ "Прерывистый - Непрерывный" и др.), а также оперативные накладки.

Средства отображения и управления УАПС позволяют значительно уменьшить затраты при простоях основного оборудования во время обслуживания и ремонтов, а также повышает эргономичность системы управления.

Система гарантированного питания обеспечивает бесперебойное электропитание аппаратуры УКТП от двух независимых источников. В качестве основного источника используется сеть ~220В/~3х380В. В качестве резервного источника используется сеть =220В.

^ 3.1.5. Устройство УКТП.

В состав шкафа устройства контроля температурных параметров УКТП входят следующие основные компоненты:

- микропроцессорный программируемый контроллер;

- модули УСО для ввода сигналов температурных датчиков;

- модули УСО дискретного ввода/вывода;

- система гарантированного питания

- встраиваемый промышленный компьютер;

- сенсорная панель оператора;

- элементы шкафной индикации;

- клеммные блоки и кабели связи.

^ Назначение шкафа УКТП:

- обеспечение измерения температурных параметров гидроагрегата;

- аварийно-предупредительная сигнализация температурных параметров.

^ Функции шкафа УКТП:

- измерение электрических величин датчиков температуры и пересчета их в единицы измерения температуры;

- контроль температурных параметров гидроагрегата в автоматическом режиме;

- архивирование измеренных значений и их отклонений от заданного диапазона;

- выдача сигнала при аварийных (предаварийных) значениях контролируемых параметров;

- выдача контролируемых параметров на сенсорную панель в табличном и графическом виде;

- выдача сигнала на отключение гидроагрегата при аварийных значениях контролируемых параметров;

- получение данных от сервера термоконтроля и визуализации температурных параметров в табличном и графическом виде по всем гидроагрегатам, оснащенным УКТП;

- дополнительно, УКТП имеет возможность получения данных от серверов верхнего уровня управления САУ гидроагрегатами и обеспечивает в этом случае полную визуализацию работы всех гидроагрегатов станции, оснащенных микропроцессорной САУ;

Информация от температурных датчиков после первичной обработки в модулях УСО по последовательным цифровым каналам поступает в микропроцессорный контроллер.

Обработанная информация от микропроцессорного контроллера поступает по отдельным цифровым последовательным каналам на сенсорную панель и на сервер термоконтроля для доступа к информации из любой точки ЛВС АСУТП ЧеГЭС, чем достигается высокая надежность устройства.

Одно устройство УКТП обеспечивает температурный контроль 2-х гидроагрегатов, работающих в паре на один выключатель (жесткий блок). Один УКТП позволяет подключить - до 156 (до 78 от одного гидроагрегата) датчиков температуры. Каждый канал измерения имеет индивидуальную гальваническую развязку и настраиваемый интегратор, кратный 20мс, что позволяет подавлять 50Гц-модуляцию входного сигнала сетями электроснабжения. В качестве датчиков температуры УКТП использует медные термометры сопротивления, установленные в элементах конструкции гидроагрегата ТСМ-50М, ТСМ-100М, ТСМ-6097 гр. 23.

УКТП непрерывно диагностирует исправность каждого канала измерения и микропроцессорного контроллера с формированием сигнала на сенсорную панель, сервер термоконтроля, светодиодную лампу на лицевой панели, а также сигнала типа «сухой контакт» для внешних цепей сигнализации.

Выход параметра за пределы предаварийной или аварийной уставок контролируется микропроцессорным контроллером с формированием сигнала на сенсорную панель, сервер термоконтроля, светодиодную лампу на лицевой панели, а также сигнала типа «сухой контакт» для внешних цепей сигнализации.

УКТП с лицевой сенсорной панели или дистанционно от сервера термоконтроля имеет возможность изменения следующих настроечных параметров по паролю доступа:

- выбор типа температурного датчика, подключенного к каждому каналу;

- компенсационные коэффициенты по каждому каналу в случае использования двухпроводной схемы подключения;

- значения аварийных и предаварийных уставок контролируемых параметров;

- значений зоны нечувствительности (гистерезиса) контролируемых параметров;

- флагов блокировки обсчета для резервных или неисправных каналов;

- флагов блокировки срабатывания аварийной сигнализации по каждому каналу и по каждому гидроагрегату в целом.

Система гарантированного питания обеспечивает бесперебойное электропитание аппаратуры УКТП от двух независимых источников. В качестве основного источника используется сеть ~220В/~3х380В. В качестве резервного источника используется сеть =220В.

^ 3.1.6. Устройство «Инженерный пульт».

"Инженерный пульт" используется при проведении пуско-наладочных, регламентных и ремонтно-восстановительных работ, а также при перенастройке микропроцессорных контроллеров. Основное назначение – предоставление эксплуатационному персоналу диагностической информации о состоянии устройства, данных о значениях и состоянии внешних сигналов, текущей настройке и др. При отсутствии или неготовности сетей агрегатного уровня "Инженерный пульт" может использоваться дежурным персоналом для оперативного контроля функционирования микропроцессорному контроллеров ТА, АРЧ, СОИ, ВДИ.

"Инженерный пульт" представляет собой переносной IBM-совместимый персональный компьютер, функционирование которого полностью определяется соответствующим программным обеспечением, входящим в состав программного обеспечения ТА, АРЧ, СОИ, ВДИ. Подключение "Инженерного пульта" к микропроцессорному контроллеру осуществляется с использованием последовательного интерфейса типа RS232/RS485.

^ 3.2. Микропроцессорные контроллеры.

Микропроцессорные контроллеры, входящие в состав шкафов КУА-Т, КУА-С, КУА-ТР выполнены на базе микропроцессорных средств автоматизации энергетических комплексов (МС АЭК) разработки ООО "АСУ ВЭИ" и производства ОАО "ЭЛАРА", используемых для построения микропроцессорной системы управления и контроля (МСУК) "Волна", эксплуатирующейся на восьми агрегатах ЧеГЭС (четыре "жестких блока") более шести лет, а также на других энергообъектах России.

Линия программно-технических средств МС АЭК является расширенным продолжением разработок ГУП ВЭИ в области микропроцессорных систем управления оборудованием электротехники и энергетики, внедренных на десятках энергообъектов в России и за рубежом начиная с 1981 года.

МС АЭК построены на базе ведущего INTEL-микропроцессора с применением периферийных однокристальных микро ЭВМ фирм INTEL и ATMEL. В состав МС АЭК включены необходимые средства аналогового и дискретного ввода/вывода сигналов, радиальные интерфейсы на основе RS232, сетевые средства на основе RS485 и Ethernet. Значительное внимание уделено созданию средств УСО с гальванической развязкой до 1500 В и защитой от помех характерных для ГЭС и высоковольтных подстанций. МС АЭК содержат в своем составе специализированные модули УСО и устройства ввода/вывода: выдача сигналов управления на гидромеханическую колонку типа ЭГРК-200-6, измерения положения открытия направляющего аппарата и разворота