АСУТП энергоблока 200МВт ТЭС. Заказчик: Новосибирская ТЭЦ-5 (ОАО "Новосибирскэнерго")

АСУТП реализована на базе Программно-Технического Комплекса “Торнадо-M” и предназначена для полномасштабного управления  оборудованием энергоблока №6 200МВт.

“Это уникальный пуск истории сегодняшней России. В картчайшие сроки сделаны технологические работы объема беспрецендентного для страны, качества, о котором и запад, может только мечтать, при совместном финансировании акционеров и разумной тарифной политике, поддержаной местной администрацией”

К.К.Гиберт
Генеральный директор ОАО “Новосибирскэнерго”
Сентябрь 2004 год

  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ

Объектом автоматизации является энергоблок ТЭС мощностью 200 МВт включающий в себя:

Котлоагрегат (парогенератор) барабанного типа ЕП-670-3,8-545 КТ ( модель ТПЕ – 214/Б) завода «Красный котельщик» г.Таганрог; номинальная производительность котлоагрегата 670 т/ч.

Теплофикационную паровую турбину типа Т-180/210-130-1, предназначенную для непосредственного привода генератора типа ТВГ-200М-2ПУЗ Харьковского завода «Электротяжмаш», монтируемого на общем фундаменте с турбиной; и отпуска тепла для подогрева сетевой воды ( основные параметры : номинальная мощность  - 180 МВт; номинальная тепловая нагрузка  - 260 Гкал/ч; максимальная мощность  - 210 МВт)

Все работы по этому проекту были проведены ведущими технологическими и проектными  организациями: «Модульные Системы Торнадо», ЗАО «СибКОТЭС», ЗАО «Инженерный центр» Новосибирскэнерго, ОАО «НовосибирскТеплоЭлектропроект”

О ПРОЕКТЕ

АСУТП энергоблока реализована на базе ПТК «Торнадо-М», созданного специально для решения задач автоматизации крупных объектов энергетики с учетом специфики этих объектов и с их высокими требованиями по надежности и быстродействию.

Основу системы управления энергоблоком составляет современный микропроцессорный программно-технический комплекс (ПТК) «Торнадо», обеспечивающий высокую надежность и готовность всей системы во всех режимах, включая пуски, плановые и аварийные остановы при различных тепловых состояниях технологического оборудования.

Особенность разработанной и внедренной на энергоблоке АСУТП состоит в том, что автоматизацией охвачено не только теплотехническое, но и все электротехническое оборудование энергоблока, при этом в полном объеме выполняются все управляющие, информационные и сервисные функции, необходимые для безаварийной работы объекта.

Общий объем системы – около 7000 каналов. 

 
 

СТРУКТУРА И СОСТАВ АСУТП

АСУТП энергоблока на базе ПТК «Торнадо-М» имеет функционально и территориально распределенную архитектуру. ПТК системы построен по традиционной двухуровневой иерархии.

Сбор, ввод, обработка аналоговой и дискретной информации в ПТК, формирование и отрабатывание дискретных управляющих воздействий (в том числе программных) на агрегаты, а также регулирование по заданным законам реализуются компонентами нижнего уровня.

Нижний уровень ПТК «Торнадо-М» построен на основе новой серии MIF-контроллеров оснащенных  коммуникационными модулями MIF-PPC на базе суперскалярного RISС процессора PowerPC, обладающего высокой производительностью около 100 MIPS, встроенным коммуникационным сопроцессором PowerQUICC. Процессор модуля МPC860TZP80D4 обладает улучшенными возможностями по обработке информации и скоростными характеристиками. Встроенный контроллер FastEthernet ( Ethernet-100) позволяет поддерживать 100Мбитную связь в ПТК, при любой нагрузке сети с произвольным количеством коммутируемых  каналов.

Контроллеры Функциональных Узлов, составляющие основу нижнего уровня, установлены в шкафах двухстороннего обслуживания (с габаритами 800х800х2000 мм) и объединены дублированной сетью Ethernet-100, общей для верхнего и нижнего уровней ПТК.

Вся технологическая информация электротехнического и теплосилового оборудования передается по стандартным интерфейсным каналам непосредственно в шкафы контроллеров без использования шкафов-промклеммников.

В состав нижнего уровня ПТК АСУТП входят шестнадцать контроллеров функциональных узлов, размещенных в двадцати семи шкафах со степенью защиты от внешних воздействий IP55, и выносные УСО в уплотненных шкафах со степенью защиты IP55.

Шкафы расположены в неоперативном контуре БЩУ, на отметке обслуживания турбины (ряд А), в помещение преобразовательной подстанции электрофильтров (ПрЭф), уплотненные шкафы УСО  расположены на отметке +56 на уровне верхней зоны котлоагрегата, для ввода сигналов непосредственно с термопар.

Верхний уровень ПТК основной системы обеспечивает взаимодействие операторов-технологов и инженерного персонала с управляемым технологическим оборудованием, организацию работы системы на энергоблоке и её связь с общестанционным уровнем.

Верхний уровень ПТК составляют технические средства, объединенные дублированной сетью Ethernet: 

    *      три операторские станции, образующих 6-мониторный  АРМ машиниста;
    *      двухмониторная операторская станция старшего машиниста;
    *      операторская станция персонала, обслуживающего АСУТП;
    *       инженерная станция наладчиков;
    *      инженерная станция проектирования;
    *      дублированный сервер базы данных;
    *      дублированный сервер приложений;
    *      вспомогательный сервер, обслуживающий принтеры А3 и А4, выполняющий также функцию моста в общестанционную сеть;
    *      операторская станция лаборанта-химика, расположена в экспресс-лаборатории и связана с остальными средствами недублированной сетью Ethernet;
    *      рабочая станция метролога-теплотехника подключённая к недублированной общестанционной сети Ethernet;
    *      совмещенная рабочая станция метролога-электрика и инженера РЗА подключённая к общестанционной сети Ethernet.

Каждый АРМ оснащен специализированным программно-аппаратным обеспечением, оптимизированным для выполнения поставленных задач. В качестве среды передачи данных использовано оптоволокно и витая пара промышленного исполнения, топология сети Ethernet системы управления -  дублированная радиальная.

ПТК «Торнадо» является открытой системой, что позволило интегрировать в АСУТП энергоблока №6 оборудование других производителей: локальную систему мониторинга микропроцессорных защит блока генератор-трансформатора на аппаратуре НПО «ЭКРА» и станцию мониторинга системы возбуждения генератора на аппаратуре фирмы «Энергоцветмет», микропроцессорные терминалы электрических защит распредустройств 6Кв. производства фирмы «Механотроника», а также подсистему пирометрического контроля факела в топке котла.

Кроме дублирования и резервирования составных компонентов основной системы, предусмотрено внешнее резервирование путём создания отдельной, независимой резервной системы управления. Резервная система обеспечивает безаварийный останов энергоблока в случае отказа основной системы управления. Она реализована на непрограммируемых средствах и скомпонована в виде локальных приборов и ключей управления, расположенных на панелях в оперативном контуре БЩУ.