Выполненные проекты по Автоматизации и Электроснабжению

1. Наименование Системы  

Полное наименование – система автоматического управления собственными нуждами газопоршневого электроагрегата.

Краткое наименование - САУ СН ГПЭА.


2. Краткое описание автоматизируемого объекта

Энергоустановка предназначена для работы как автономный источник электрической энергии в качестве основного источника электроснабжения, так и для параллельной работы с электрической сетью или с другими энергоустановками круглосуточно в течение года с числом часов использования установленной мощности не менее 8500 часов.

Газопоршневые электроагрегаты (ГПЭА) поставляются в контейнерах (блочно-модульное исполнение) и в здании, что позволяет наращивать электрические мощности по мере необходимости.

ГПЭА вырабатывают электрическую энергию и оснащаются контурами утилизации тепла, что позволяет получать и тепловую энергию (когенерация). Система утилизации тепла предназначена для передачи тепла потребителям.

Строительство станций планируется на основе энергоагрегатов различной мощности (0,5 - 2 МВт, так и 2 - 4МВт) для промышленных предприятий, на объекты нефтегазового комплекса, РАО ЕС, для муниципальных образований (на объекты ЖКХ).

В состав энергоустановки (контейнера ГПЭА) входят:  

· газо-поршневой двигатель;

· система подачи и подготовки газа;

· электронная система зажигания;

· электрогенератор с системами возбуждения, охлаждения, смазки, диагностики;

· система охлаждения двигателя;

· система маслоснабжения;

· система воздухозабора и подготовки воздуха;

· система утилизации тепла отходящих газов и охлаждающей жидкости с необходимыми вспомогательными системами;

· автоматическая система пожарной сигнализации (АСПС);

· оборудование КИПиА;

· система контроля загазованности (СКЗ);

· система освещения (основная, аварийная);

· система отопления модулей ГПА (температура внутри модуля не ниже +15°С);

· низковольтное распределительное устройство (шкаф НКУ);

· комплектное распределительное устройство генераторного напряжения (шкаф КРУ).


В комплекте с ГПЭА также поставляются их локальные системы регулирования и автоматического управления:  

· система автоматического управления ГПЭА (в частности для двигателей MTU шкаф MMC-4000);

· система автоматического управления собственными нуждами установки (шкаф САУ СН).

Специалисты компании «Оптиматик» разработали и смонтировали систему автоматического управления собственных нужд (САУ СН).  

САУ СН регулирует работу следующих систем газопоршневого агрегата:  

· охлаждения двигателя с высокотемпературным и низкотемпературным контуром (насосы контуров, регулирующие клапаны, вентиляторы теплообменника);

· охлаждения двигателя с контуром подогрева воздуха (регулирующий клапан);

· сетевая вода (насос);

· утилизации тепла с контурами сетевой воды и коллектора выходных газов (заслонки котла-утилизатора);

· подачи газа (запорный газовый клапан);

· отопления и вентиляции (приточные и вытяжные заслонки, вытяжные вентиляторы с частотным преобразователем, обогреватели агрегатного и электротехнического отсека);

· обогрева выпусков труб (греющие кабели котла утилизатора и выпусков труб).

Информационный объём САУ СН: аналоговые сигналы – 30, дискретные сигналы – 133, общее число тегов – 1500.  


3. Объём работ

· Разработка конструкторской документации на шкаф САУ СН ГПЭА (3 недели)

· Сборка опытного образца шкафа САУ СН ГПЭА. (3 недели с момента поставки оборудования ПЛК).

· Разработка прикладного программного обеспечения ПЛК 110-60 ОВЕН для совместной работы со шкафом управления двигателем и генератором. (1 месяц)

· Разработка прикладного программного обеспечения панели оператора DeltaElectronics с интуитивно-понятным интерфейсом. (3 недели параллельно с разработкой прикладного ПО ПЛК).

· Пусконаладочные работы – заводские испытания (1 месяц).


4. Функции, выполняемые Системой

· Работа оборудования собственных нужд производится в автоматическом и ручном режимах.

· Ручное управление исполнительными элементами с панели оператора.

· Согласно заданным режимам работы предусматривается автоматическое регулирование следующих основных параметров:

· температуры воды в системе охлаждения высокотемпературного и низкотемпературного контуров при помощи двух регулирующих клапанов и шести вентиляторов охлаждения теплообменника;

· температуры приточного воздуха в системе подогрева воздуха;

· температуры воздуха в электротехническом и агрегатном отсеках контейнера посредством электрических нагревателей и частоты вращения двигателя одного из двух вытяжных вентиляторов;

· температуры приточного клапана в холодное время года посредством электрическогообогревателя и отбора тепла из системы охлаждения двигателя;

· температуры выпусков труб в холодное время года.

· Противоаварийная защита технологического оборудования.

· Выдача информации о состоянии датчиков и исполнительных элементов на панель оператора и на верхний уровень.

· Просмотр журнала событий и исторических трендов.

· Обмен данными со шкафом управления двигателем и генератором.


5. Основные решения

В основу САУ СН ГПЭА заложены следующие компоненты компании ОВЕН:

· программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК110-60.Р;

· модуль аналогового ввода МВ110-8А;

· модуль аналогового вывода МВ110-8И;

· модуль аналогового вывода МВ110-6У;

· модуль дискретного ввода МВ110-16ДН;

· модуль дискретного вывода МУ110-8Р;

· блок питания БП30Б-Д3-24;

· КИП – термопреобразователи сопротивления ДТС типа ТСМ;

· КИП – преобразователи избыточного давления ОВЕН ПД 100-ДИ.


Кроме того используется панель оператора Delta Electronics DOP-B07S415 и модуль скоростного аналогового ввода ICP-CON M-7015.

Передача информации на панель оператора осуществляется по интерфейсу RS-232 по протоколу ModbusRTU.

Система осуществляет взаимодействие со шкафом управления двигателя и генератора по интерфейсу RS-485, по протоколу ModbusRTU.

Передача информации на верхний уровень производится по Ethernet (ModbusTCP).


6. Результаты внедрения

В январе 2012г. шесть ГПЭА на базе двигателей MTU прошли заводские испытания в Рыбинске (Ярославская область) и отправлены на о. Сахалин (месторождение Катангли).

Запуск станции на основе 6 ГПЭА планируется в 2013 году.

Основное назначение электрической станции общей мощностью 12МВт на базе шести синхронных генераторов - производство электрической и тепловой энергии.

Единичная мощность ГПЭА MTU20V400L62

Электро 1 945 кВт.

Тепло     2 236 кВт.   


На ЭС в качестве топлива используется природный газ. Электроэнергия производится газопоршневыми электроагрегатами.

Данные от системы собственных нужд каждого ГПЭА передаются в общую систему диспетчеризации станции по средством Ethernet (ModbusTCP).

Сайт проекта