Модернизация АСУТП энергоблока №1 800 МВт Сургутской ГРЭС-2

Общие сведения:

Комплекс работ по модернизации АСУТП включал: разработку проектно-сметной документации АСУТП, разработку технологических алгоритмов, комплектацию и поставку оборудования и материалов по проектным спецификациям, комплекс демонтажных, монтажных и пуско-наладочных работ, комплексные испытания, метрологическую калибровку измерительных каналов и сдачу готовой системы управления в опытную и промышленную эксплуатацию.

Разработка и поставка программно-технического комплекса (ПТК) «Космотроника-Венец» для АСУТП выполнена ЗАО «ПИК Прогресс» (г. Москва).

Сроки разработки и внедрения АСУТП: начало проектирования - ноябрь 2002 г. / пуск энергоблока и ввод АСУТП в опытную эксплуатацию - ноябрь 2003 г. / сдача АСУТП в промышленную эксплуатацию - сентябрь 2004 г.

Работы, выполненные ЗАО «Инженерный центр «Уралтехэнерго»:

Предпроектное обследование, разработка концепции автоматизации и технического задания на АСУТП, разработка базы данных, задание поставщику ПТК, задание проектной организации, разработка алгоритмов и видеограмм, программирование алгоритмов с помощью САПР, обучение персонала Заказчика, наладка алгоритмов (в т.ч. режимная), общая координация работ, техническое руководство проектом.

Сведения об объекте:

Сургутская ГРЭС-2 - самая мощная тепловая электростанция России. В работе находятся 6 энергоблоков мощностью по 800 МВт каждый. Топливо - газ.

Энергоблок №1 Сургутской ГРЭС-2 введен в действие в 1984 году, в его состав входит следующее основное оборудование:

• прямоточный котел Пп-2650-255 ГМ ГОСТ3619-76 (модель ТГМП-204ХЛ), оснащённый 36 газовыми горелками. В процессе модернизации по проекту АСУТП произведена реконструкция горелок с установкой блоков клапанов горелок «Амакс»;
• турбина К-800-240-5 ПО «Ленинградский Металлический Завод»;
• генератор типа Т-ЗВ-800 мощностью 800 МВт ПО «Электросила» с тиристорным возбуждением, водородным охлаждением обмотки ротора и водяным охлаждением обмотки статора;
• трансформатор типа ТНЦ-1000 1500хл1 мощностью 1000МВт.

Посты управления энергоблоком и большая часть шкафов автоматизации проектной системы управления размещены в пятиэтажном здании БЩУ (одно на два блока), примыкающего к главному корпусу по ряду «А».

Объем работ и основные технические решения:

Демонтированы оперативные пульты и панели БЩУ, большая часть панелей и шкафов автоматизации, вторичные приборы.

Произведена замена наиболее проблемных с точки зрения управления процессом регулирующих клапанов новыми клапанами производства НПО «Флейм», установлено около 50 единиц арматуры с электроприводом взамен «ручной». Заменено около 20 исполнительных механизмов регулирующих клапанов, не удовлетворяющих требованиям эксплуатации.

Для возможности диагностирования состояния датчики давления, уровня, расхода с выходным с унифицированным сигналом 0-5 мА заменены на датчики с сигналом 4-20 мА. В соответствии с требованиями руководящих документов для реализации логики «2 из 3» выполнена установка дополнительных датчиков, участвующих в схемах технологических защит. Расширен парк приборов автоматического хим. контроля для приведения в соответствие с действующими нормами. Кроме того, заменен комплект аппаратуры контроля механических величин и вибрации турбоагрегата на аппаратуру производства ФГУП «НПО Измерительной техники» (г. Королёв).

Потоки и направления кабеля, подлежащего демонтажу, были определёны при предпроектном обследовании. Кабели, подключённые к шкафам автоматизации, оставшимся в работе, а также кабели управления от сборок питания до приводов исполнительных механизмов были сохранены. Общее количество вновь проложенного контрольного кабеля 125 км. Расход оптоволоконного кабеля - 5 км.

Произведена реконструкция помещений блочного щита управления, включая помещения постов оперативного управления энергоблоком, помещений технических средств ПТК и помещения служебных АРМ и серверов. Реконструкции подверглись интерьеры, строительная часть, системы вентиляции и кондиционирования, пожарной сигнализации и пожаротушения.

Для сокращения протяжённости кабельных связей, возможности начала монтажных работ до останова энергоблока в капитальный ремонт, построено помещение технических средств ПТК в деаэраторном отделении, что позволило территориально распределить стойки для приёма сигналов между БЩУ и деаэраторным отделением, приблизив их к котельному оборудованию.

В качестве аппаратных средств для автоматизации энергоблока выбран программно-технический комплекс «Космотроника-Венец» разработки и производства ЗАО «ПИК Прогресс» (г. Москва).

В состав ПТК входят 28 контроллерных стоек (включающих дублированные контроллеры, модули УСО, блоки питания), 30 кроссовых шкафов, 6 агрегатов бесперебойного питания, устройства системы единого времени с GPS, 4 сетевые стойки, дублированная ЛВС, 29 АРМ (в том числе для операторов БОУ и лаборантов экспресс-лаборатории), дублированный архивный кластер, дублированный оперативный сервер, шлюз для связи с общестанционной АСУТП, сетевые принтеры, пульт аварийного управления, мнемонический щит электриков, пульты операторов и инженеров, система отображения коллективного пользования (10 видеокубов общим размером 5 х 1,5 м).

Полномасштабная управляющая АСУТП охватывает собой все технологические узлы энергоблока. Дублирующих средств контроля и управления не предусматривается. Пульт аварийного управления предназначен для размещения минимального количества физических ключей и приборов, позволяющих безаварийно остановить блок при полном отказе программно-технических средств управления.

Общее количество задействованных каналов ПТК - 9834, в т.ч.:

• входные аналоговые (0-5 мА, 4-20 мА, -5-0-5 мА, гр. ХА, ХК, ТСМ, ТСП) - 2205;
• входные дискретные (=24 В, ~220 В, =220 В) - 5466;
• выходные дискретные (=24 В, ~220 В, =220 В) - 2163.

Общее количество каналов в задействованных модулях ПТК - 14000.

Объём управления через ПТК характеризует количество исполнительных механизмов с электроприводом:

• задвижек - 565;
• соленоидных клапанов - 229;
• регулирующих клапанов - 152;
• двигателей - 75;
• выключателей - 38.

В АСУТП реализованы технологические защиты, блокировки, авторегулирование, ФГУ (шаговые программы), расчётные задачи, технологическая сигнализация и т.д. АСУТП обеспечивает эффективную эксплуатацию технологического оборудования при его работе в номинальном режиме, при плановых остановах, пусках из различных тепловых состояний по различным технологиям пуска, а также при аварийных ситуациях. В АСУТП реализовано всережимное авторегулирование, включая регулирование частоты и мощности энергоблока. Реализованы шаговые программы по пуску всех технологических узлов и энергоблока в целом, в т.ч. шаговые программы по пуску вспомогательного оборудования, развороту тяго-дутьевых механизмов газо-воздушного тракта и растопке котла, прогреву и развороту турбины, программаторы нагружения, температуры свежего пара и пара промперегрева, шаговые программы опробования технологических защит на работающем оборудовании.

Для электротехнического оборудования выполнены видеокадры, позволяющие управлять блочным коммутационным оборудованием с АРМ оператора. После ввода системы в работу обслуживающий персонал электроцеха получил простое и наглядное средство мониторинга и управления для электротехнического оборудования, поднимающее качество эксплуатации на новый уровень.

Общее количество основных алгоритмов, реализованных в АСУТП:

• технологических защит - 300;
• авторегулирования - 94, в т.ч. КРМ;
• шаговых программ - 140;
• видеограмм - 215.

В процессе разработки и внедрения АСУТП было проведено двухэтапное обучение персонала КТЦ, ЭЦ, ЦТАИ. Это существенно упростило для персонала Заказчика освоение новой системы управления, обеспечило возможность уже первого пуска энергоблока с использованием алгоритмов функционально-группового управления.

Результат:

Заказчик получил современную надёжную полномасштабную систему управления, позволившую выйти на принципиально новый уровень автоматизации энергоблока во всех режимах его работы.

Все работы на площадке выполнены в нормативные сроки планового капитального ремонта энергоблока.

Страница: 1