B газопоршневых установках (ГПУ) механическая энергия, образующаяся за счет вращения вала двигателя внутреннего сгорания преобразуется в электрическую энергию. ГПУ применяются как для производства только электрической энергии так и для совместного производства электрической и тепловой энергии (данный процесс называется "когенерация"). Выработка тепла осуществляется путем организации системы утилизации тепла (СУТ) выхлопных газов и антифриза, охлаждающего двигатель. В 2015 году руководством компании «Перфетти Ван Мелле» было принято решение о замене системы управления газопоршневой электростанции (ГПЭС), электрической мощностью 3х1540 кВт (напряжение 400 В частота 50 Гц). ГПЭС включает в себя 3 газопоршневых установки (ГПУ) Cummins 1540 GQNA, каждая из которых имеет локальную систему управления и независимую систему утилизации тепла. Функции общего управления ГПЭС выполняет шкаф MC150-4. Данное оборудование поставлялось компанией Cummins в 2001г. Система управления СУТ, была реализованная на базе контроллера Siemens PRU10.64 (на данный момент является морально и физически устаревшим). СУТ состоит из:
-
блока вентиляторов охлаждения низкотемпературного контура LT;
-
блока вентиляторов охлаждения высокотемпературного контура НТ;
-
циркуляционного насоса НТ; регулирующего клапана HT;
-
теплообменника системы теплоснабжения;
-
циркуляционного насоса системы теплоснабжения; система охлаждения масла ГПУ.
Система охлаждения масла ГПУ имеет отдельную систему управления, реализованную на базе контроллера а Carel Medium. Локальная система управления ГПУ, была выполнена на контроллере Schneider Electric TSX Premium 57103 и панели оператора B&R Provit 2200. Шкаф главного контроллера MC150-4, реализованный на базе контроллера Schneider Electric Micro, на момент модернизации находился в нерабочем состоянии.
Технологическая схема системы утилизации тепла:
Цели модернизации:
-
повышение точности, надежности и оперативности получения информации о состоянии электростанции и ее вспомогательных системах;
-
обеспечение контроля параметров технологического процесса; обеспечение безопасности и стабильности технологического процесса;
-
сокращение затрат на обслуживание и ремонт; регистрация контролируемых параметров и событий, архивирование их в базе данных;
-
повышение уровня технической безопасности функционирования оборудования.
В ходе модернизации системы управления были выполнены следующие работы:
-
тестирование всех кабельных трасс с целью разработки электрической принципиальной схемы (схемы переданные заказчику в 2001г были утеряны);
-
демонтаж устаревшего оборудования и монтаж новой системы управления в существующих шкафах;
-
замена оборудования вышедшего из строя;
-
замена поврежденных кабельных трасс;
-
программирование контроллеров S7-300 и панелей визуализации KTP1000 в среде TIA Portal v13;
-
разработка приложения для АРМ в среде WinCC 7.3;
-
проведение пуско-наладочных работ на площадке Заказчика;
-
обучение операторов и обслуживающего персонала работе с новым оборудованием.
Структурная схема автоматизации:
Основными функциями АСУ являются:
-
управления газовым мотором и возбуждением электрогенератора, автоматическая синхронизация между ГПУ или с внешней сетью, ввод ГПУ в параллельную работу, а также распределение нагрузки между машинами;
-
осуществление пуска-останова ГПУ в автоматическом режиме в зависимости от общей нагрузки, а так же запуск дополнительной (резервной) ГПУ перед необходимостью пуска мощных потребителей;
-
запрет работы энергоёмких электропотребителей, в случае аварийной ситуации, для предотвращения остановки ГПУ по перегрузке;
-
управление технологическим процессом системы утилизации тепла;
-
сбор информации от систем управления генераторными установками и СУТ;
-
представление текущей информации о параметрах процесса, о состоянии исполнительных механизмов и технологического оборудования на АРМ с возможностью дистанционного управления;
-
сигнализация аварийных событий на АРМ оператора;
-
смс-оповещение на телефон дежурного оператора об аварийных ситуациях на ГПУ;
-
возможность удаленного просмотра состояния ГПУ через web интерфейс;
Технологическая схема системы утилизации тепла:
Структурная схема автоматизации:
Скриншоты рабочих экранов АРМ и панели оператора:
Скриншоты рабочих экранов панели оператора:
ООО "Промышленная Автоматизация"t;
Контактные лица по модернизации ГПУ:
Володько Никита Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Пахмейстер Михаил Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.