ЗАО «Интеравтоматика»: модернизация СКУ энергоблоков Рефтинской ГРЭС - Энергетика и промышленность России - № 06 (170) март 2011 года - WWW.EPRUSSIA.RU

Cовременным вычислительным средствам для автоматизации контроля и управления технологическими процессами на Рефтинской ГРЭС большое значение придавалось с момента ввода станции.

С началом эксплуатации каждого энергоблока внедрялась и использовалась современная (на момент внедрения) информационно-вычислительная система. На первых блоках это был вычислительный комплекс ИВ-500, позднее замененный на более совершенный комплекс М-60 + СМ-2М. На блоках 500 МВт, строившихся позднее, внедрялся информационно-вычислительный комплекс М-60 + М-6000. Задачи управления реализовывались на базе современных (на тот период) средств: «Каскад» для автоматического регулирования, УКТЗ для технологических защит и т. д.

Вычислительный комплекс выполнял ряд информационных задач:
• сигнализацию отклонений параметров, в том числе расчетных;
• регистрацию отклонений режима за допустимые пределы;
• представление информации оператору по мере развития технических средств сначала на многошкальных, а затем на цифровых приборах, текстовых монохромных и цветных мониторах;
• регистрацию аварийных событий в теплотехнической части;
• расчеты технико-экономических показателей и другие задачи.

Эксплуатационным персоналом станции постоянно проводилась работа по совершенствованию информационно-расчетных задач и дополнению их состава для решения актуальных проблем эксплуатации.

Так, например, в рамках явно устаревших по своим возможностям вычислительных систем за счет оригинальных технических разработок и программных решений, выполненных в основном силами персонала станции, удалось реализовать функции, характерные для вычислительных систем следующих поколений. В числе таких задач: представление оперативной информации на современных графических дисплеях, ведение полного архива значений всех контролируемых параметров, удаленное представление текущей и ретроспективной информации в виде графиков и протоколов административно-техническому персоналу, расчет диагностических параметров генератора, расчет рекомендуемого графика прогрева и нагружения блока при пуске и другие. Была реализована даже технологическая защита от снижения величины перегрева свежего пара при расхолаживании турбины под нагрузкой.

Тем не менее, несмотря на значительный объем мероприятий по развитию программного обеспечения и частичной модернизации технических средств, устаревший вычислительный комплекс и традиционные средства управления не могли решить всех эксплуатационных информационных задач, не говоря уже о задачах управления с современным объемом функций автоматизации. Учитывая проблемы физического износа и традиционных средств системы контроля (вторичных показывающих и регистрирующих приборов, датчиков, средств автоматического регулирования и защиты и т. п.), тема комплексной модернизации системы контроля и управления блоков является для станции одной из приоритетных.

Целями модернизации системы контроля и управления (СКУ) являются не просто замена устаревших физически и морально технических средств, а достижение принципиально нового уровня возможностей автоматизации технологических процессов, прежде недостижимых для угольного энергоблока. Первым объектом внедрения полномасштабной АСУТП в 1997 году стал энергоблок № 10 мощностью 500 МВт, где был установлен программно-технический комплекс (ПТК) «Teleperm-ME» производства фирмы Siemens. Разработчиком проекта стало ЗАО «Интеравтоматика» (Москва). Реализованный проект был первым в России и странах СНГ проектом модернизации системы контроля и управления крупного пылеугольного энергоблока.

В результате модернизации удалось реализовать все функции классической полномасштабной АСУТП: мониторинг, дистанционное управление, блокировки и защиты, технологическую сигнализацию, автоматическое регулирование, логическое управление. На типовом угольном энергоблоке, без замены штатных органов регулирования и датчиков, удалось добиться качественного автоматического регулирования всех основных технологических процессов, включая параметры топочных процессов, а также управление тепловой нагрузкой котлоагрегата.

Комплекс автоматических систем регулирования эксплуатационных параметров был выполнен по самым современным принципам иерархического построения, при котором регуляторами «нижнего» уровня управляют АСР «верхнего» уровня, а теми, в свою очередь, управляют логические автоматы и шаговые пусковые программы. Специальные алгоритмы – программаторы – формируют задания для регуляторов, которые работают при пуске блока с постоянно меняющимся заданием.

Созданные при модернизации логические автоматы и системы автоматического регулирования позволили не только автоматизировать поддержание постоянной нагрузки котлоагрегата, но и обеспечить автоматическое нагружение / разгрузку блока с задаваемой оператором скоростью в соответствие с предписанным диспетчерским графиком. Кроме того, на блоке был реализован алгоритм автоматической аварийной разгрузки блока до технического минимума при отключении одного из механизмов собственных нужд и обеспечено автоматическое участие блока в общем первичном регулировании частоты в соответствии с установленными нормами.

Кроме комплекса автоматических регуляторов, на энергоблоке были успешно внедрены и другие решения, большинство из которых являлись для того времени новаторскими не только для угольного, но и для газо-мазутного блока. В числе таких решений, например:
• реализация управления оборудованием исключительно через операторские видеомониторы, посредством ручных манипуляторов типа «мышь»;
• отсутствие средств резервного управления;
• отсутствие мнемосхемы и вторичных приборов;
• сохранение панелей и органов местного управления в минимальном объеме для обеспечения только пусковых операций;
• реализация всех технологических защит средствами ПТК, с широким применением алгоритмов автоматического ввода / вывода защит;
• экраны подробной диагностики состояния технологических защит;
• оригинальные решения по предотвращению несанкционированного доступа к управлению защитами;
• большое число пусковых шаговых программ и логических автоматов, обеспечивающих полную автоматизацию типовых операций, таких, как пуск тягодутьевых машин и вентиляция топки, прокачка котла перед розжигом, регулятор сбросов с встроенного сепаратора котла, автоматический пуск турбины, автоматический перевод блока на номинальное давление, автоматическое открытие встроенной задвижки, автоматический пуск ПВД, автоматический пуск/останов пылесистем и другие;
• ряд расчетно-информационных задач, обеспечивающих дополнительный контроль режимов и статистический учет.

Все технические решения, принятые и реализованные в АСУТП блока № 10, полностью оправдали себя и успешно эксплуатируются и в настоящее время, а некоторые из них и сегодня, через тринадцать лет, не имеют аналогов не только на угольных, но и на крупных газо-мазутных блоках и могут по праву служить эталонным примером комплексного подхода к автоматизации энергоблоков. Длительная эксплуатация энергоблока показала возможность вполне успешной автоматизации на современном уровне даже с устаревшими регулирующими органами, типичными для 1980‑х годов, хотя, безусловно, врожденные недостатки устаревшей регулирующей арматуры создают дополнительные проблемы при настройке авторегуляторов.

В последующие годы модернизация систем управления ЗАО «Интеравтоматика» была выполнена еще на трех блоках 500 МВт Рефтинской ГРЭС, однако, к сожалению, ограничения финансирования этих проектов не позволяли реализовать полномасштабные АСУТП по типу блока № 10; объем автоматизации ограничивался информационно-регулирующими функциями. Тем не менее даже в этом ограниченном объеме автоматизации все три энергоблока получили полноценные системы авторегулирования, обеспечивающие управление нагрузкой, участие в общем первичном регулировании частоты, автоматическую аварийную разгрузку до технического минимума и другие функции, недоступные для старой системы управления.

В настоящее время на станции идет подготовка к масштабной реконструкции энергоблока № 5, в результате которой располагаемая мощность блока будет увеличена до 330 МВт. В числе выполняемых работ по замене и модернизации оборудования планируется и реконструкция СКУ с внедрением полномасштабной АСУТП; тендер на право выполнения работ по созданию АСУТП выиграло ЗАО «Интеравтоматика». Опыт совместных работ электростанции и разработчика при создания систем автоматизации блоков дает уверенность в том, что все задачи, поставленные «Техническими требованиями к АСУТП», будут успешно решены, а объем автоматизации и достигнутые результаты установят новый эталон подхода к автоматизации угольных энергоблоков.

ЗАО «Интеравтоматика»
Interautomatika AG
Россия, 115280, г. Москва, Автозаводская ул., 14/23
Тел. (495) 545-32-00 Факс (495) 675-38-17
e-mail: ia.office@ia.ru, www.ia.ru

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь: