ЕвроТехсервис

Асу тп компрессорной станции. Нижний Тагил

Газоперекачивающие компрессорные станции

АСУ ТП КС предназначена для автоматизированного управления технологическим процессом транспортировки газа с целью обеспечения заданного графика поставок газа с минимальными энергозатратами и потерями газа.

Автоматизированное управление включает в себя сбор и обработку режимно - технологической информации, контроль фактического состояния основного и вспомогательного оборудования реконструируемых объектов компрессорной станции, диагностику технического состояния оборудования, подготовку принятия решений по управлению и выработку управляющих воздействий, их передачу и реализацию, контроль выполнения решений в динамике производственного процесса.

Типовой перечень объектов автоматизации АСУ ТП КС:

- Узел подключения КС

- Пульт контроля и управления КС

Основными целями создания АСУ ТП КС являются :

- поддержание заданных параметров технологического процесса в автоматическом режиме - достигается реализацией алгоритмов автоматического управления и алгоритмов обработки аварийных ситуаций локальными САУ объектов и комплексом программно-технических средств пульта контроля и управления КЦ (ПКУ КЦ);

- повышение оперативности контроля и управления технологическим процессом компримирования газа достигается путем предоставления широкого спектра информации о работе КЦ оператору;

- реализация дистанционного контроля и управления технологическими объектами и процессами на промплощадке КС (в том числе управление газоперекачивающими агрегатами КЦ) и прилегающих участках газопровода из единого поста – пульта контроля и управления КЦ, сбором и передачей технологической информации на верхний уровень управления ДП ЛПУ и ЦДП;

- достижение высоких технико-экономических показателей работы компрессорной станции - реализуется за счет поддержания оптимального технологического режима в рамках заданных технологических ограничений с использованием рекомендаций, выдаваемых функциональной подсистемой расчета режимно-технологических параметров, обеспечения высокой оперативности контроля и управления, обеспечения надежности функционирования комплекса АСУ ТП КС;

- обеспечение максимальной безопасности эксплуатации объектов и сохранения условий окружающей среды - достигается за счет автоматического контроля выхода параметров за технологические и аварийные границы, выработке решений по управлению ЭГПА и цехом в целом с целью предотвращения попадания режимов в критические зоны, идентификации аварийных ситуаций, выбором и реализацией соответствующих алгоритмов аварийной защиты.

В АСУ ТП КС реализован модульный принцип построения с использованием однотипных приборов, что сокращает среднее время восстановления работоспособности с использованием комплекта ЗИП до 1 часа.

Распределенная автоматизированная система управления технологическим процессом транспортировки газа компрессорной станции (АСУ ТП КС) представляет собой интегрированную информационно-управляющую систему, включающую в себя САУ КЦ и САУ ЭГПА. Диспетчерское управление цеховыми технологическими объектами и техпроцессом цехов осуществляется с пультов контроля и управления каждого цеха.

Проектная документация выполнена в соответствии с нормативно-техническими документами:

- ГОСТ 34.201-89 "Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем";

- ВРД 39-1.8-055-2002 «Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и КС ПХГ. Глава 10. Требования к проектированию АСУ ТП КЦ (КЦ)», Утверждены распоряжением ОАО «Газпром» №86 от 6 мая 2002 г;

- «Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов ВРД 39-1 10-006-2000», утвержденные Председателем Правления РАО «Газпром» Р.И. Вяхиревым 09.12.2000 г.;

- «Правила устройств электроустановок» (ПУЭ);

- ВППБ 01-04-98 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности»;

- «Концепция противопожарной защиты объектов ОАО «Газпром» (Распоряжение №12 ОАО «Газпром» от 29.01.09).

- «Общесоюзные нормы технологического проектирования. Магистральные газопроводы» ОНТП 51-1-85, Москва 1985 г.;

- СТО Газпром 4.2-0-003-2009 «Типовая политика информационной безопасности автоматизированной системы управления технологическими процессами»;

- "Основные положения по комплексной автоматизации, телемеханизации и автоматизированным системам управления технологическими процессами транспортировки газа" ОП АТ и АСУ ТП ТГ, г. Москва 1995 г. утвержденные В.В. Ремизовым;

- "Отраслевая система оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ) ЕСГ России. Общесистемные технические требования". Части I, II, III, г. Москва 1997 г.;

- РД 50-682-89. "Комплекс стандартов и РД на АС. Общие положения";

- РД 50-680-89 "АС. Основные положения";

- РД 50-34.698-90 "АС. Требования к содержанию документов".

Автоматизированная система управления энергоснабжением компрессорной станции (АСУ Э КС) предназначена для автоматизированного контроля и управления объектами энергоснабжения КС. Она представляет собой централизованную систему управления с децентрализацией управления локальными объектами энергоснабжения. АСУ Э имеет следующие уровни иерархии:

- верхний уровень - пульт контроля и управления КЦ (ПКУ КЦ) выполняет управление и контроль режимами работы объектов энергоснабжения КС и дистанционное управление с диспетчерского пункта КЦ;

- нижний уровень - шкафы управления (ШУ) и локальные системы автоматического управления (локальные САУ) технологическими установками и объектами АСУ Э (выполняет сбор информации о состоянии технологического объекта управления (ТОУ) и выдает управляющие сигналы на исполнительные механизмы в режиме автоматического управления ТОУ по заданным алгоритмам и по командам верхнего уровня;

- подсистема связи, состоящая из комплекса средств коммуникации и каналов связи - осуществляет связь между компонентами АСУ Э и АСУ ТП КЦ. Связь между верхним и нижним уровнем управления радиальная, оптоволоконная - осуществляется при помощи локальной управляющей информационной сети Ethernet 100 Мбод.

АСУ Э состоит из следующих подсистем:

- Автоматизированная система управления электроснабжением (АСУ ЭС);

- Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ);

- Автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов (АСКУ ЭР);

- Подсистема технического учета электроэнергии;

- САУ теплоснабжения (САУ Т);

- САУ водоснабжения (САУ В);

- САУ канализационно - очистных сооружений (САУ КОС).

АСУ Э построена по двухуровневой схеме:

Верхний уровень управления АСУ Э:

- пункт контроля и управления АСУ Э КЦ (ПКУ КЦ) территориально размещается в ДПУ КЦ и включает в себя:

а) АРМ энергетика;

б) АРМ ИЭ и АСКУ ЭР;

в) Серверная консоль с серверами АСУ Э (Сервер единого времени, Сервер основной, Сервер резервный, Сервер архива, Сервер ТУЭ);

г) Сетевые средства (Шкаф сетевой КЦ);

д) Принтеры отчетности и событий;

- дополнительные АРМы оперативного состава АСУ Э территориально размещаются в выделенных помещениях службы ЭВС:

а) АРМ инженера-релейщика;

б) АРМ инженера ТВС.

Нижний уровень управления АСУ Э включает в себя следующие подсистемы автоматизированного управления и оборудование:

- АСУ ЭС ЗРУ (ЗРУ 10 кВ, щитовое оборудование);

- АСУ ЭС КТП АВО газа КЦ;

- АСУ ЭС КТП СН №1,2;

- АСУ ЭС БКТП КОС;

- САУ В (СХПВ, артезианские скважины);

- САУ Т (дистанционный контроль и управление котельной, учет расхода газа и тепла);

- Многофункциональные микропроцессорные электросчетчики подсистемы АСКУЭ;

- Многофункциональные микропроцессорные электросчетчики технического учета электроэнергии на выводах потребителей ЗРУ;

- Аппаратура АСКУ ЭР (учет и передача данных о расходе газа, воды и тепла на собственные нужды КС).

ПТК подсистем АСУ Э разрабатываются ООО внедренческой фирмой «ЭЛНА» в рамках проекта на базе контроллеров «ЭЛПК» и контроллеров других типов, совместимых с энергооборудованием объектов КС.

Решения по функционированию АСУ Э КС

АСУ Э КС предназначена для работы в автоматизированном режиме, как человеко-машинная система, включающая в себя программно - технический комплекс (ПТК) и средства интерфейса "персонал - ПТК", при этом основным постом контроля и управления является ДПУ КЦ КС.

Функционирование ПТК АСУ Э КС осуществляется в непрерывном режиме без постоянного обслуживания с проведением регламентных работ в период плановых остановок и ревизии оборудования.

АСУ ЭС предназначена для контроля и управления системой электроснабжения КС и обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- дистанционный контроль и управление выключателями главной электрической схемы напряжением выше 1000 В и выключателей питания КТП-10/0,4 (вводных, секционных, аварийного питания и др.);

- дистанционный контроль состояния аварийной дизельной электростанции;

релейная защита шин распределительных устройств и отходящих присоединений на базе установленных по проекту интеллектуальных контроллеров ЦРЗА с учетом требований ПУЭ.

- контроль состояния и диагностика электрооборудования (положения выключателей, устройств и автоматики нижнего уровня, оценка остаточного ресурса выключателей и тп.);

- предупредительная и аварийная сигнализация возникновения нештатных и аварийных режимов;

- регистрация последовательности срабатывания защит и противоаварийной автоматики;

- технический учет потребляемой (вырабатываемой) активной и реактивной электроэнергии и мощности;

- регистрация аварийных процессов на вводах и отходящих линиях ЗРУ-10 кВ.

Подсистема АСКУЭ в составе АСУ Э предназначена для учета потребления электро­энергии и обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- расчетный (коммерческий) учет потребляемой (вырабатываемой) активной и реактивной электроэнергии и мощности;

- формирование информации о потребление электроэнергии в многотарифном режиме и передача (по запросу) данных на ДП ЛПУ, (ЦДП).

Система контроля и управления объектами теплоснабжения (САУ Т) обеспечивает вы­полнение следующих основных функций:

- контроль параметров (температуры, давления и расхода прямой и обратной сетевой
воды, подпиточной воды, температуры и давления в разных точках теплосети);

- контроль наличия напряжения на сборках 0,4 кВ котельной и положения вводных
выключателей;

- сигнализация состояния сетевых и подпиточных насосов, технологических задви­
жек с электроприводом;

- сигнализация состояния приточной и вытяжной вентиляцией и ее элементов;

- сигнализация пожара, загазованности (по CH4 и CO) и состояние другого технологического оборудования в котельной.

Функции САУ В и САУ КОС

Система контроля и управления объектами водоснабжения (САУ В) и система контроля и управления канализационно-очистными сооружениями (САУ КОС) обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- контроль параметров (давление и температура воды в узловых точках системы, расход воды, уровни и температура воды в резервуарах, перепады давления в фильтрах механической очистки);

- контроль наличия напряжения на сборках 0,4 кВ питания насосных станций и положения вводных выключателей;

- дистанционное управление насосами хозяйственно-питьевого назначения (пожарные насосы должны включаться кнопками непосредственно с ДП КС или расположенными на территории объекта минуя САУ водоснабжения);

- дистанционное управление задвижками с электроприводом;

- учет расхода воды и стоков;

- аварийная и предупредительная сигнализация возникновения аварийных и ненормальных режимов (отключение насосов, снижения давления, переполнение емкостей)

- сигнализация состояния элементов приточной и вытяжной вентиляции;

- сигнализация пожара в технологических помещениях, контролируемых САУ В.

Подсистема АСКУ ЭР в составе АСУ Э предназначена для учета вырабатываемой теплоэнергии, потребления расходов воды и газа на собственные нужды объектов КС и обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- фактический учет вырабатываемой тепловой энергии котельной КС;

- учет расходов воды объектами САУ В и САУ Т;

- учет расхода газа на собственные нужды технологическими и хозяйственными

- формирование информации о потреблении вышеперечисленных параметров и пере­
дача (по запросу) данных на сервер АСУ Э.

Организация контроля и управления объектами автоматизации

Контроль параметров технологического процесса и оборудования объектов АСУ Э обеспечивается автоматическим опросом первичных датчиков, обработкой полученной информации и отображением всей полученной информации в удобном для восприятия оператором виде на экране дисплея персональных компьютеров АРМ сменного инженера-электрика (основного и резервного) и АРМ-ов оперативного персонала службы ЭВС КС. Кроме того, система обеспечивает автоматическое ведение архива по основным технологическим параметрам и создание отчетных форм документов с возможностью их распечатки по запросу оператора (диспетчера).

Управление технологическими объектами и вспомогательным оборудованием АСУ Э в штатном режиме осуществляется по двухуровневой схеме:

- на уровне ПТК объектов - в автоматическом режиме путем реализации заданных алгоритмов оперативного управления и аварийных защит;

- на уровне ПКУ КЦ - путем подачи команд управления оператором с терминала ПЭВМ АРМ сменного инженера-электрика (основного и резервного) или АРМов оперативного персонала службы ЭВС КС, согласно выделенным полномочиям.

В нештатных ситуациях предусмотрено ручное управление технологического объекта управления с местных пультов шкафов управления локальных САУ.

Решения по комплексу технических средств АСУ Э КС

АСУ Э построена на базе программно-технических средств разработки и поставки ООО внедренческая фирма «ЭЛНА» и является проектно-компонуемым изделием. Состав и количество функциональных устройств изделия определяется заказом в соответствии с конфигурацией конкретного КЦ (КС) и представляет собой совокупность шкафов управления (ШУ) подсистем объектов АСУ Э (нижний уровень управления), и программно технические средства пультов контроля и управления (ПКУ) КЦ (верхний уровень управления), объединенных локальной информационно-управляющей сетью.

В технические средства АСУ Э КС входят:

- технические средства диспетчерского пункта (ПКУ КЦ1,2);

- технические средства САУ локальных объектов (шкафы управления, станции
локальные технологические);

- средства системной интеграции;

- технические средства электропитания системы.

Технические средства диспетчерского пункта КС

Комплекс технических средств ПКУ КЦ (верхнего уровня) имеет в своем составе:

- АРМ инженера электрика (КЦ);

- АРМ АСКУ ЭР (КЦ 1);

- Серверная консоль с серверами АСУ Э и системой спутниковой навигации (КЦ 1),

- шкаф АИИС АСКУЭ;

- Сетевой шкаф КЦ;

- АРМ инженера ТВС (служба ЭВС);

- АРМ инженера - релейщика;

Серверы и рабочие станции, используемые в системах, унифицированы для указанных уровней (типы процессоров, шин, внешних устройств и т.п.) с целью удобства их сопровожде­ния. Унификация осуществляется по функциональному признаку (сервера АСУ Э- основной и резервный, сервер базы данных (архива), АРМ сменного инженера-электрика(основной и резервный), АРМ оперативного состава службы ЭВС и пр.).

Рабочие станции (АРМ) и серверы представляют собой IBM-совместимые ПЭВМ на базе Intel в промышленном исполнении с дисплеями.

АРМы укомплектованы удобной клавиатурой с поддержкой русского языка и безопасным плоскопанельным монитором достаточного размера для размещения нужного количества окон.

Для получения твердых копий документов (оперативных журналов, таблиц, графиков и пр.) в состав оборудования ДП КС включены сетевые принтеры.

Серверы и сетевые средства системной интеграции размещаются в шкафах (серверном и сетевом - соответственно) в помещениях аппаратных зданий ДПУ КЦ 1,2.

Технические средства локальных объектов подсистем АСУ Э

Средствами автоматизации нижнего уровня АСУ Э являются ПТК локальных объектов, представляющие собой приборные стойки (шкафы).

Технические средства локальных объектов АСУ Э представляют собой шкафы управления, содержащие один или два контроллера ЭЛПК, разработки ООО внедренческая фирма «ЭЛНА», построенных по единым конструктивно-компоновочным принципам, с унифицированными модулями УСО, буферными узлами и источниками электропитания, что облегчает проектную компоновку каждой конкретной САУ и ее последующую модернизацию.

Шкафы управления представляют собой законченные изделия с выполненным внутренним монтажом, готовыми для подключения внешних кабелей.

Аппарат воздушного охлаждения газа (далее АВО) обеспечивает охлаждение газа на выходе компрессоров до необходимых по технологии температур.

Центральный контроллер в шкафу управления производит сбор данных с датчиков температуры t1-t16, сопоставляет с режимами работы двигателей, с их параметрами (частота, остаточный ресурс, запрет управления) выбирает оптимальный с точки зрения энергоэффективности режим работы. Управляющие воздействия поступают на ЧРП для формирования управляющего воздействия на электродвигатель, а также на экран АРМ оператора для контроля за тех.процессом. Все процессы, происходящие в САУ, как и данные, собираемые системой о режимах и параметрах работы АВО, заносятся в архив на сервере САУ АВО.



Опционально предусмотрена система диагностики двигателей по электрическим параметрам, которая позволяет методами неразрушающего контроля производить оценку технического состояния оборудования (см.диагностика). Функции управления и регулирования:
  • включение/отключение вентиляторов по команде диспетчера;
  • автоматическое регулирование температуры газа на выходе АВО;
  • поддержание заданной температуры на выходе АВО;
  • измерение и отображение общей температуры газа на выходе АВО газа;
  • измерение и отображение температуры газа на выходе каждой из 16 секций АВО газа;
  • измерение температуры окружающего воздуха;
  • программный, последовательный плавный запуск группы электродвигателей при одновременном включении их в работу.
Информационные функции:
  • сбор и обработка аналоговых технологических параметров;
  • сбор и обработка дискретных параметров, характеризующих состояние и положение исполнительных механизмов;
  • обмен информацией с АРМ диспетчера по цифровому каналу связи;
  • обмен информацией по интерфейсу RS-485 с интеллектуальным оборудованием ШУ (ЧРП, выключатели).
  • представление на экране АРМ оператора мнемосхем АВО с указанием измеряемых параметров в местах контроля и положений исполнительных механизмов;
  • создание и хранение в энергонезависимой памяти электронного «журнала событий» по отказам и времени работы каждого электродвигателя.
Вспомогательные функции:
  • учет наработки оборудования;
  • обеспечение равномерной выработки ресурса всеми электродвигателями путем включения вентиляторов согласно запрограммированному циклу «ресурсосбережения», а также по расписанию, заданному технологическим регламентом.
  • диагностика состояния технических средств управления, в том числе исправности измерительных и исполнительных каналов;
  • проверка достоверности информационных сигналов.

Система построена таким образом, что отключение вышестоящих уровней не влияет на работу локального уровня САУ. Отключение локального контроллера, в свою очередь, не влечет за собой остановку АВО – вентиляторы продолжают работу в предшествующих отключению режимах.

© 1992–2015. ООО внедренческая фирма "ЭЛНА". Все права защищены