Автоматизированная система релейной защиты технологического оборудования Тобольской ТЭЦ (Россия)

Компания-разработчик

Группа предприятий "КАСКАД" г. Чебоксары
kaskad-asu.com

Специалисты группы предприятий «КАСКАД» имеют более чем двадцатилетний опыт работы в области проектирования, разработки, производства, поставки и технического обслуживания системной продукции, внедрения ответственных проектов для рынка промышленной автоматизации.

Основными направлениями нашей деятельности являются:

• Разработка фирменных программных продуктов: SCADA-система "Каскад" и SoftLogic-система для программирования контроллеров с открытой архитектурой KLogic
• Разработка, производство и поставка серийной продукции: комплектные шкафы автоматики, программно-технические комплекты, интеллектуальные устройства, системы автоматизированного управления
• Инжиниринг – комплекс работ по разработке и внедрению систем автоматизации в различных отраслях промышленности, энергетике и ЖКХ «под ключ»: АСУТП, АСКУЭ, АСОДУ, АСДУ

Объект, на котором была установлена система с использованием оборудования MOXA

Филиал ОАО «Фортум» Тобольская ТЭЦ

Тобольская ТЭЦ является ключевым поставщиком тепла и электричества для г.Тобольска, единственным производителем и поставщиком технологического пара для Тобольского нефтехимического комбината. Оборудование: 3 турбины и одна на консервации, 8 энергетических котлов и 3 пиковых водогрейных котла. 100% топливного баланса станции составляет природный газ. Установленная мощность: электрическая – 452 МВт, тепловая – 2414 Гкал/ч. Ведется установка приключенной турбины, что увеличит электрическую мощность станции еще на 200 МВт.

Название установленной системы

Автоматизированная система релейной защиты технологического оборудования Тобольской ТЭЦ

Описание предназначения, функций, особенностей, структуры системы

Предприятия уровня ТЭЦ являются ключевым поставщиком жизненно важных ресурсов. На таких предприятиях интеграция всех подсистем контроля и управления в единую автоматизированную систему необходима для скоординированной работы технологического оборудования, повышения надежности и безопасности эксплуатации.

Созданная на Тобольской ТЭЦ автоматизированная система релейной защиты технологического оборудования предназначена для быстрого выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов. Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль состояния всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и внештатных режимов.

Система релейной защиты Тобольской ТЭЦ была реализована в рамках работ по реконструкции предприятия. Реконструкция заключалась в установке приключенной турбины (что увеличило электрическую мощность станции на 200 Мвт) и внедрении комплексной автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП). В ходе проекта специалисты «КАСКАД» подключили к системе АСУТП 10 терминалов релейной защиты воздушных линий.

Интеграция терминалов релейной защиты в состав АСУ ТП предприятия была выполнена при помощи интеллектуальных шлюзов. Интеллектуальный шлюз или конвертер - это микропроцессорное устройство со встроенной операционной системой и специализированным ПО. Шлюзы предназначены для преобразования данных одних цифровых протоколов в данные других цифровых информационных протоколов, а также для дополнительной обработки данных по заданным алгоритмам.

Ключевые преимущества устройств:

• Возможность размещения шлюзов прямо в шкафах;
• Надежная работа в условиях сильных электромагнитных помех, свойственных для любой генерирующей станции;
• Экономичность.

На объекте Тобольская ТЭЦ шлюзы «КАСКАД» преобразуют полученные от терминалов данные МЭК 60870-5-103 в данные протокола Modbus TCP. Связь между полевым уровнем системы, где расположены терминалы релейной защиты, и верхним уровнем АСУТП осуществляется с помощью встраиваемых компьютеров MOXA UC-7112-LX Plus.
Установленное в компьютеры программное обеспечение осуществляет преобразование протокола полевой сети в протокол системы верхнего уровня Emerson Ovation. Всего в систему верхнего уровня посредством сетевых Ethernet концентраторов проинтегрировано около 1500 сигналов. Визуализация данных систем релейной защиты осуществляется на HMI ПТК Emerson Ovation.

Созданная на Тобольской ТЭЦ система релейной защиты масштабируема за счет возможности подключения нескольких терминалов к одному шлюзу. Количество подключаемых и передаваемых интеллектуальным шлюзом сигналов практически не ограничено.
Реализованная на объекте система является тиражируемым решением. Сегодня система успешно внедрена на таких объектах энергетики и промышленности как Чебоксарские городские электрические сети, МП Теплосети (г. Чебоксары), Чебоксарская ГЭС, Воронежская ТЭЦ.

Перечень оборудования MOXA, использованного в составе системы

В системе релейной защиты Тобольской ТЭЦ задействовано 10 встраиваемых компьютеров MOXA UC-7112-LX Plus. Эти компактные компьютеры имеют два порта RS-232/422/485, два порта Ethernet и до 64 Мбайт оперативной памяти. Устройства работают под ОС μClinux 2.6 на базе 32-разрядного процессора MOXA ART ARM9.

Какие особенности оборудования MOXA предопределили выбор в его пользу, что явилось преимуществом, были ли нарекания, как удалось их преодолеть.

Выбор оборудования MOXA определили следующие факторы:

• открытая архитектура встраиваемых компьютеров MOXA
• возможность свободного конфигурирования операционной системы и установки собственного ПО, наличие необходимых библиотек для работы с аппаратными ресурсами встраиваемого компьютера
• возможность использования сменных флеш-карт SD для обновления и резервного хранения пользовательских данных, архивов
• наличие в поставке блока питания

Нарекание – отсутствие крепления на DIN-рейку встраиваемого компьютера и блока питания.