Реконструкция АСУТПРязанской ГРЭС
УДК 681.3:62-52
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РЯЗАНСКОЙ ГРЭС
В.В. Морозов, О.Ю. Гурылев
Создание АСУТП на энер гоблоках 800 МВт Рязанской ГРЭС на базе про граммно-технического комплекса "Квинт", разработанно го НИИТеплоприбором.
ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ
Рязанская ГРЭС является одной из крупнейших тепловых электростанций России, установленная мощность ее основного оборудования составляет свыше 2500 МВт. На Рязанской ГРЭС в течение 20 лет эксплуатируются единственные в Европейской части России два энергоблока мощностью по 800 МВт каждый.
В состав энергоблока входит следующее основное технологическое оборудование:
• однокорпусный котлоагрегат ТГМП-204П производства Таганрогского котельного завода производительностью по первичному пару — 2650 т/ч, по вторичному пару — 2180 т/ч; параметры первичного пара: температура — 545 °С, давление — 25,5 МПа;
• одновальный турбоагрегат К-800-240-3 производства Ленинградского металлического завода, мощность турбоагрегата — 800 МВт.
Проект существующих систем контроля и управления энергоблоков 800 МВт был выполнен Московским отделением института "Теплоэлектропроект" и для того времени в проект были заложены достаточно прогрессивные решения по сбору и обработке информации, по реализации функций управления оборудованием. Объем контроля параметров работы оборудования включал в себя более 1500 точек измерения температуры, расхода, давления, уровня, состояния оборудования и пр. При этом кроме традиционных средств контроля на вторичных показывающих и самопишущих приборах, была внедрена информационная система на базе вычислительного комплекса (СМ-2, М-60), которая обрабатывала информацию от 900 датчиков температуры, расхода, давления, перепада давлений и уровня и информацию от 600 дискретных датчиков о положении механизмов, запорно-регулирующей арматуры, состоянии технологических защит. Объекты управления на технологическом оборудовании представляют собой электроприводы запорно-регулирующей арматуры и электроприводы собственных нужд (механизмы и насосы). Система управления оборудованием была реализована как на традиционной релейно-контакторной аппаратуре с индивидуальными ключами управления, так и по вызову (избирательная система управления). В проекте было предусмотрено функционально-групповое управление, реализованное на устройствах логического управления производства НПО "Элва". Число объектов управления на энергоблоке: электроприводная запорная арматура — 580 единиц, электроприводная регулирующая арматура — 130 ед.; механизмы собственных нужд 0,4 кВ и по-
стоянного тока — 75 ед.; механизмы собственных нужд 6 кВ — 25 ед.
Система автоматического регулирования параметров технологического процесса была построена на аппаратуре серии "Каскад", в дальнейшем часть аппаратуры была заменена аппаратурой сер. "Протар". Общее число контуров автоматического регулирования на энергоблоке — 95; при этом сложные взаимосвязи между ними были реализованы на уровне устройств логического управления и релейно-контакторной аппаратуры.
Технологические защиты оборудования были реализованы на специализированных комплектах технологических защит (УКТЗ), имеющих в своей основе релейно-контакторную аппаратуру. Технологические защиты были в основном построены по логической схеме " 1 из 2-х". Число технологических защит на энергоблоке — 154.
Технологические блокировки, технологическая сигнализация, автоматический ввод резервных (АВР) механизмов реализовались также на релейно-контактор-ной аппаратуре.
Огромный объем информации и объектов управления, сложные взаимосвязи между объектами управления, высокие требования по обеспечению надежности работы основного оборудования требовали привлечения большого числа высококлассных специалистов для проведения ремонтно-профилактических работ, а также высокой квалификации оперативного персонала. Работоспособность применяемых устройств и изделий системы контроля и управления поддерживалась наличием широкой номенклатуры соответствующих запасных частей. При этом многие заводы-поставщики этих устройств сегодня прекратили выпуск запасных частей к ним как морально и физически устаревших.
Нормальная эксплуатация сложного технологического оборудования без надежной работы системы контроля и управления стала невозможна, поэтому в ОАО "Рязанская ГРЭС" было принято решение о проведении конкурса между производителями и поставщиками современных средств контроля и управления на поставку современной автоматизированной системы управления.
Основные критерии для конкурсных заявок были следующие.
Организация должна была выполнить работы "под ключ" по:
• системному проектированию АСУТП;
• комплектной поставке аппаратных средств АСУТП, включая сетевые средства и контроллеры;
• разработке технического проекта и документации на АСУТП;
2
Зепэогэ & Зуэгетэ • № 12.2003
• поставке базового программного обеспечения ПТК;
• разработке алгоритмического, программного и информационного обеспечения функциональных задач АСУТП;
• монтажу и наладке системы, включая наладку периферийного оборудования АСУТП;
• обучению обслуживающего персонала;
• гарантийному и послегарантийному обслуживанию системы, включая доработку и сопровождение системы, замену и обновление элементов системы в течение всего предполагаемого срока эксплуатации системы.
Организация должна владеть опытом создания АСУТП в энергетике.
В соответствии со сформированными критериями был проведен анализ технико-коммерческих предложений. В результате анализа поступивших предложений комиссией было выявлено, что по техническому уровню программно-технических комплексов (ПТК) и опыту реализации АСУТП мощных энергоблоков требованиям ОАО "Рязанская ГРЭС" соответствуют технико-коммерческие предложения ФГУП "НИИТеплоприбор", являющегося разработчиком и поставщиком ПТК "Квинт", на основе которого строятся современные АСУТП. Основными соисполнителями работ НИИТеп-лоприбора выступили:
— ОАО "Электроцентроналадка" (специалисты которого выполнили 20 лет тому назад при пуске энергоблоков 800 МВт весь комплекс пусконаладочных работ по системам управления и электротехническому оборудованию энергоблока) — проектирование, разработка прикладных программ, наладка задач АСУТП совместно с периферийным оборудованием;
— Всероссийский теплотехнический институт (ВТИ) — разработка алгоритмов расчетных задач и программного логического управления оборудованием энергоблока; разработка структурных схем автоматических систем регулирования;
— ОАО "Электроцентромонтаж" — электромонтажные работы.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПТК "КВИНТ"
ПТК "Квинт" — это российский полнофункциональный программно-технический комплекс, отвечающий самым передовым тенденциям, получившим развитие в 90-е годы. Он охватывает все задачи автоматизации технологических процессов, связанные с управлением, защитой, представлением, хранением и передачей информации. Для всех этих задач ПТК "Квинт" имеет единое информационное пространство, единые аппаратные решения и развитый САПР для подготовки прикладных программ. Исходно ПТК "Квинт" инвариантен относительно характера технологического процесса, поэтому его можно использовать в различ ных отраслях промышленности, в том числе в энергетике. Во всех случаях ПТК "Квинт" позволяет автоматизировать отдельные группы оборудования, отдельные агрегаты и производство в целом.
ПТК "Квинт" — это интегрированный комплекс, на базе которого можно информационно объединить несколько автономных систем, управляющих разнородными агрегатами одного предприятия. Он предоставляет также средства связи с АСУП предприятия.
ПТК "Квинт" — открытая система, использующая самый современный метод интеграции с другими (не
входящими в него) техническими средствами — ОРС-технологию. Этот метод получил международное признание, и его сегодня используют многие зарубежные компании.
ПТК "Квинт" расчитан на автоматизацию как вновь строящихся, так и реконструируемых объектов. Он оптимален как для крупных систем, число сигналов в которых измеряется многими тысячами и даже десятками тысяч, так и для небольших систем с сотней сигналов. Важнейшее свойство ПТК "Квинт" — сочетание алгоритмической мощности и высокой надежности со сравнительно низкой стоимостью и простотой обслуживания. В результате создаваемые на базе ПТК "Квинт" системы управления имеют оптимальное отношение стоимость/производительность.
У ПТК "Квинт" нет проблем взаимодействия с отечественным периферийным оборудованием. Он легко сочетается со всеми видами выпускаемых в России датчиков, задвижек, клапанов, шиберов, насосов, дымососов, вентиляторов и других исполнительных устройств. Модульное построение аппаратных средств и объектно-ориентированное программное обеспечение создают хорошие предпосылки для поэтапной модернизации ПТК "Квинт" с сохранением общей концепции и всей методологии использования. Это позволит в дальнейшем легко ассимилировать в ПТК "Квинт" новые технологические достижения в области базовых аппаратных средств и программных продуктов.
ПТК "Квинт" предоставляет пользователю мощную систему автоматизированного проектирования (САПР) с "дружественным»" человеко-машинным интерфейсом, в результате все прикладное программное обеспечение для функций управления, представления и хранения информации может подготавливаться технологами и специалистами по КИП и автоматике без привлечения профессиональных программистов.
Аппаратные средства ПТК "КВИНТ" (контроллеры) изготовляются на российском приборостроительном предприятии "Элара" (г. Чебоксары), которое имеет сертификат качества ИСО 9001 и аттестат ТЦУ.
В ПТК "Квинт" используется иерархическая распределенная архитектура сетевых средств, на нижнем уровне которой расположены специализированные микропроцессорные контроллеры, а на верхнем — информационно-вычислительные средства представления и хранения информации.
Для повышения надежности ПТК "Квинт" предлагает пользователю целый набор вариантов, из которых он может выбрать наи
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.