65 УДК 621.311:658.011.56 ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АСУТП ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭНЕРГОБЛОКА ПГУ-215 ст. № 4 БЕРЕЗОВСКОЙ ГРЭС Кандидаты техн. наук СЕНЯГИН Ю. В., НАЛЕЦКИЙ М. М., инженеры ЗЫЛЬ Е. Н., КОЧУРА С. В. РУП «БелТЭИ» При реконструкции в 2004 г. энергоблока ст. № 4 Березовской ГРЭС мощностью 165 МВт надстройкой двумя газовыми турбинами по 25 МВт разработана и внедрена в эксплуатацию полномасштабная автоматизиро- ванная система управления технологическими процессами, охватывающая как оборудование тепломеханической части энергоблока (котлоагрегаты, турбоагрегаты и механизмы собственных нужд), так и электротехническое оборудование энергоблока (АСУТП ЭТО). В состав технологического объекта управления АСУТП ЭТО входит оборудование главной электрической схемы блока, собственных нужд 6 кВ энергоблока в целом и собственных нужд 0,4 кВ паросиловой и газотур- бинной частей блока. Главная электрическая схема энергоблока представлена на рис. 1. Рис. 1 Изучение рынка программных пакетов и технических средств для по- строения АСУТП ЭТО позволило сделать анализ возможностей различных SCADA-систем, выполненных на базе соответствующего программного обеспечения и программируемых логических контроллеров, и выбрать наиболее развитую по функциональным возможностям и вместе с тем про- стую в освоении и эксплуатации систему. Было принято решение: в каче- стве программного обеспечения человеко-машинного интерфейса исполь- 66 зовать один из лучших на сегодня SCADA-пакетов iFIX (версия 3.5) ком- пании Intellution (США), работающий под управлением ОС Windows 2000, а в качестве контроллеров – РС-совместимые контроллеры TREI-5B фирмы TREI GmbH (РФ), работающие под управлением операционной системы реального времени QNX. Программное обеспечение контроллерного уров- ня по функциям АСУТП ЭТО разработано на базе инструментального про- граммного пакета ISaGRAF, имеющего два текстовых и три графических языка программирования. Для связи iFIX с контроллерами используется драйвер MВE (версия 7.17). Отличительные особенности программного пакета iFIX следующие: широкие возможности для пользователя; удобство работы; надежность; высокий уровень совместимости с другими программными продук- тами. Главным преимуществом пакета является то, что iFIX может быть освоен любым техническим специалистом, владеющим персональным компьютером. Программный пакет iFIX поддерживает распределенную архитектуру «клиент – сервер», при этом SCADA-сервер выполняет сбор, хранение и обработку данных, а операторские станции (клиенты iClient) получают всю необходимую информацию от SCADA-серверов и осуществляют функции визуализации и диспетчерского управления. Структурная схема АСУТП ЭТО приведена на рис. 2. Рис. 2 АСУТП ЭТО выполняется на базе пяти шкафов контроллеров TREI и рабочих станций на основе ЭВМ и состоит из следующих главных под- систем: информационно-вычислительного комплекса (ИВК); подсистемы дистанционного управления (ДУ); архивной станции (АС); базы данных (сервер БД); экрана коллективного пользования (ЭКП). 67 Информационно-вычислительный комплекс и подсистема дистанцион- ного управления реализуются на базе двух взаимно заменяющих друг дру- га операторских станций. Для управления в системе в АСУТП ЭТО ис- пользуется манипулятор «мышь». База данных реализуется на резервной паре серверов iFix Professional SCADA Pack RT. Количество тегов базы данных – 2195, в том числе вход- ных сигналов – 1066. Архивная станция выполняется на базе сервера iHistorian. Экран коллективного пользования выполнен на основе технических средств и программного обеспечения фирмы Synelec. АСУТП ЭТО в соответствии со своим назначением реализует следую- щие основные технологические функции: сбор и обработку информации о работе электрооборудования энерго- блока; представление по запросу персонала текущей информации о работе энергоблока; управление выключателями в электрической части энергоблока и разъединителями, имеющими моторный привод; контроль теплового режима генератора 165 МВт; предупредительную и аварийную сигнализации. Представление информации оперативному персоналу является одной из основных функций АСУТП ЭТО. Опеpативная инфоpмация по энергобло- ку в целом и отдельным подсистемам пpедставляется в виде экранных форм. В основу фрагментов экранных форм положены графические фор- мы, применяемые для обозначения оборудования в электрических схемах. Главными элементами схемы энергоблока, состояние котоpых пpед- ставляется в динамике на экpанах дисплеев, являются выключатели, pазъ- единители, а также шины и участки ошиновки обоpудования и коммутаци- онной аппаpатуpы. Вызов соответствующей экранной формы осуществляется посpедством меню. Обобщенная инфоpмация, отpажающая состояние энергоблока в це- лом, пpедставляется в виде обзоpной видеогpаммы. Детализация инфоpма- ции состоит в разделении электрической или технологической схемы на отдельные фpагменты. Пpи этом pазделение схемы на фpагменты выпол- няется таким обpазом, чтобы каждый фрагмент был логическим пpодолже- нием соответствующего дpугого фpагмента, и пpи совместном pассмотpе- нии они пpедставляли бы собой единое целое. Дальнейшей детализацией является пpедставление инфоpмации об отдельных pежимах pаботы энер- гоблока, где отображается каждый pежим pаботы или ваpиант схемы в ви- де отдельной видеогpаммы. С учетом сложившейся пpактики и возможностей ЭВМ электpические схемы отобpажаются на экpанах цветных дисплеев с использованием сле- дующих цветовых pешений: зеленого – отключенные и обесточенные части ошиновки; кpасного – токоведущие части ошиновки, находящиеся под напpя- жением; черного – отключенные, обесточенные и заземленные части оши- новки; 68 белого – пpи наличии недостовеpной инфоpмации элементы схемы; кpасного – индикация и сигнализация аваpийных pежимов и паpа- метpов; желтого – пpедупpедительная сигнализация о наpушении pежимов pа- боты или неиспpавностях. Пример выполнения видеограммы главной электрической схемы паро- силового блока 165 МВт в ИВК приведен на рис. 3. Рис. 3 Главное окно видеограммы состоит из заголовка, панели меню, панели инструментов, активного окна и строки состояния. Цвет фона – серый. Заголовок расположен в верхней части окна и содержит название энер- гоблока и наименование текущего окна. Главное меню находится над заголовком, содержит основные пункты (разделы) программы и позволяет выполнить действия по управлению ос- новными задачами АСУТП ЭТО. Панель инструментов отображается под заголовком. Она содержит таб- ло сигнализации, состоящее из 141 микроокна и разделенное на три груп- пы (строки). На табло выведены сигналы как от штатных устройств кон- троля режима и состояния энергоблока, так и формируемые АСУТП ЭТО. Микроокна имеют подсветку и мигают при превышении уставки срабаты- вания соответствующего датчика измеряемого сигнала. Мигание сопро- вождается звуковым сигналом аудиосистемы. Табло сигнализации посто- янно присутствует на экране на всех фрагментах видеограмм энергоблока. Кроме того, с правой стороны табло сигнализации расположены кнопки – по числу групп сигналов, предназначенные для просмотра при необходи- мости каждой строки табло на отдельной видеограмме. 69 Строка состояния (Ready) расположена в нижней части окна и предна- значена для текстовых сообщений обо всех нарушениях режима работы энергоблока и аварийных ситуациях. Видеограмма главной схемы генератора 4Г-1 (25 МВт) газотурбинной установки с панелью управления возбуждением генератора, виртуальной колонкой синхронизации и панелью управления выключателем приведена на рис. 4. Рис. 4 Порядок операций при включении и отключении выключателей и разъ- единителей следующий. Для включения (отключения), например выключа- теля, необходимо щелкнуть левой клавишей «мыши» непосредственно по значку выключателя на экранной форме. При этом на экране появятся диа- логовое окно – виртуальная панель управления выключателем и мигающая подсветка, указывающая на соответствующий включаемый (отключаемый) выключатель. На панели управления предусмотрены два ключа: «Вкл» – для включения выключателя и «Отк» – для отключения выключателя. Синхронизация и включение в сеть генераторов могут осуществляться автоматически с использованием общего для трех генераторов устройства SYNCHROTACT или вручную с помощью колонки синхронизации, син- хроноскопа и ключа, расположенных на панели управления. В качестве основного режима синхронизации принят автоматический. Для контроля за процессом синхронизации генератора предусмотрена виртуальная колонка синхронизации. Для синхронизации и включения генератора в сеть в ре- жиме автоматической синхронизации необходимо возбудить генератор, 70 вызвать панель управления выключателем генератора, нажать кнопку «Вкл» и АСУТП ЭТО включит генератор в работу. Технико-экономический эффект от внедрения АСУТП ЭТО складыва- ется из: повышения надежности работы энергоблока в результате уменьшения числа аварий как из-за отказов оборудования, так и по вине оперативного персонала, сокращения длительности аварийных простоев и увеличения времени использования установленной мощности; увеличения срока службы основного оборудования энергоблока бла- годаря своевременной диагностике его состояния; повышения экономичности работы энергоблока за счет снижения экс- плуатационных затрат на обслуживание электрооборудования энергоблока. АСУТП ЭТО эксплуатируется с 2004 г. В Ы В О Д Предложенная автоматизированная система контроля и управления электрооборудованием энергоблоков электростанций, выполненная на базе технических средств и программных продуктов современной информаци- онной технологии, может быть использована как для модернизации систем контроля и управления на действующих электрических станциях, так и на вновь строящихся. Поступила 1.09.2006 УДК 621.433 КОМБИНИРОВАННАЯ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Инж. ПАНТЕЛЕЙ Н. В. Белорусский национальный технический университет Ряд жизненно важных технологических продуктов, таких как азот, уг- лекислота, вода, электрическая, тепловая и хладоэнергия, в большинстве случаев производится по раздельным технологиям, что удорожает их вследствие больших энергозатрат, а также приводит попутно к загрязне- нию атмосферы продуктами сжигания органических топлив. Анализ пока- зал, что перечисленные выше продукты могут производиться одной ком- бинированной энерготехнологической установкой, названной далее авто- ром как ЭТУ-1 (рис. 1).