СОПТ - система оперативного постоянного тока "РусГидро"

В соответствии с техническим заданием, полученным от фирмы «Лентурборемонт» была осуществлена комплексная закупка и монтаж оборудования СОПТ (система оперативного постоянного тока) для нужд филиала ОАО «РусГидро».

1. Состав СОПТ

Изготовлена комплектная модульная система оперативного постоянного тока типа СОПТ - К, включающая следующее оборудование и системы:

• ЩПТ-1, ЩПТ-2 – щиты постоянного тока для ввода, контроля, распределения и управления постоянным током с системой контроля, сигнализации и мониторинга;
• ВЗА 1, 2, 3, 4 – модульные выпрямительно-зарядные агрегаты (ВЗА) для заряда и подзаряда АБ;
• УТСП-1, УТСП-2 – устройства транзисторные стабилизации напряжения постоянного тока;
• система контроля, регистрации аварийных событий и сопряжения с АСУТП/ССПИ электростанции.

      Рисунок 1. Система оперативного постоянного тока (СОПТ) 

2. Основные характеристики СОПТ

СОПТ - К обеспечивает питание терминалов релейной защиты, противоаварийной автоматики, привода высоковольтного выключателя 35 кВ, аварийного освещения, цепей автоматики и сигнализации - в нормальных режимах и в течение 2 часов при потере питания переменным током.
СОПТ обладает способностью локализовать внутренние повреждения. В пределах ЩПТ - К осуществлено разделение на:

• линии, питающие микропроцессорные терминалы и цепи, не выходящие за пределы релейного щита;
• линии, питающие цепи управления, сигнализации и автоматики.

Система СОПТ имеет трехуровневую защиту:

• нижний уровень - защита цепей СОПТ непосредственных потребителей автоматическими выключателями без выдержки времени;
• средний уровень - защита цепей, питающих шинки непосредственных потребителей предохранителями;
• верхний уровень - защита главных шинок на ЩПТ предохранителями.

Защитные устройства всех уровней селективны, чувствительны к коротким замыканиям и резервируют защиты более низкого уровня.  
Защита нижнего уровня осуществляется автоматическими выключателями, работающими без выдержки времени.
Конструкция защитных устройств верхних уровней позволяет их безопасное обслуживание и их замену под напряжением.

 

2.1 Характеристики модулей управления и распределения постоянного тока

     ЩПТ - К
Конструкция ЩПТ обеспечивает полное резервирование секций питания при максимально возможной автоматизации работы СОПТ при оптимальном количестве органов управления (рубильники, переключатели, плавкие предохранители-рубильники, автоматы защиты) и оптимальном количестве и содержании систем контроля и сигнализации.
Для удобства работы и локализации неисправностей на лицевой панели ЩПТ выполнена мнемосхема, совмещённая с местной индикацией состояния органов управления и основных выходных параметров (ток, напряжение, состояние ВЗА и проч.)
Системой местной индикации ЩПТ отображается:

• состояние и положение органов управления и защиты;
• сигналы срабатывания защитных автоматических выключателей;
• напряжение и ток по каждой секции;
• ток заряда и подзаряда АБ;
• состояние УЗП (ВЗА).

Первичная обработка информации о состоянии СОПТ - К, аналоговых параметрах (токи, напряжения, сопротивление изоляции) и дискретных параметрах (положение основных органов управления и защиты) осуществляется в ЩПТ с преобразованием в стандартный протокол для передачи на АРМ/АСУ ТП.
При изготовлении панелей ЩПТ применены сертифицированные импортные и отечественные материалы и комплектующие.
Применены унифицированные модульные панели ЩПТ с микропроцессорным контролем и выходными параметрами 220В/250А.
Количество комплектов ЩПТ – 2 комплекта, 3 панели в одном комплекте.
По соображениям удобства эксплуатации, оптимизации габаритов, простоты переключений, в качестве элементов защиты и коммутации использованы специальные автоматические выключатели постоянного тока и рубильники закрытого типа, позволяющие выполнять операции включения отключения без дополнительных защитных средств.
Каркасная конструкция с размещением электроустановочных изделий на DIN-рейках позволяет оперативно производить замену и доустановку необходимых компонентов.
Некоторые технические параметры ЩПТ приведены в таблице 1.

Таблица 1

Технические параметры	Ед. изм.	Требуемое значение
Тип	-	ЩПТ-К.лтр. 220В/250А
Номинальное напряжение	В	220 DC
Номинальный рабочий ток	А	250
Ток термической стойкости (3 сек.)	кА	5
Ток динамической стойкости	кА	15
Количество секций питания	шт.	2
Количество отходящих линий на каждую секцию	шт.	12
Диапазон рабочих температур	°С	0…+45
Степень защиты		IP 41

2.2 Характеристики системы контроля параметров и регистрации аварийных событий СОПТ (в составе ЩПТ)

Задачей системы является первичная обработка информации о фактическом состоянии СОПТ и всех её модулей в реальном масштабе времени, контроле аналоговых величин (ток, напряжение, сопротивление изоляции) и дискретных величин (исправность отдельных модулей, положение рубильников, автоматов защиты и переключателей) с выдачей на местную сигнализацию (мнемосхема (рисунок 2), панель сигнализации ВЗА, панель контроля сопротивления изоляции и т.п.) с последующим преобразованием в стандартный протокол обмена для передачи на АРМ/АСУ ТП/ССПИ.

Рисунок 2.  Мнемосхема системы контроля параметров и регистрации аварийных событий СОПТ 

Управляющий процессор СОПТ обеспечивает:

• дистанционный мониторинг для локализации неисправностей;
• регистрацию аналоговых и дискретных сигналов аварийных событий в СОПТ;
• сигнализацию состояния оборудования ЩПТ и УЗП (ВЗА);
• измерения тока заряда и подзаряда АБ;
• измерения напряжений между полюсами АБ;
• значение сопротивления изоляции на фидерах;
• контроль напряжения на секциях ЩПТ;
• контроль уровня пульсации напряжения на секции и выдачу сигнала при увеличении уровня пульсации выше заданной уставки;
• температуру АБ.

Проектом предусмотрена организация аварийной сигнализации состояния оборудования СОПТ – местная и дистанционная.
Дистанционная сигнализация («сухие» контакты) включает в себя два сигнала: потеря сопротивления и обобщенная авария щита постоянного тока. Сигналы заведены на панели ЦС. Также имеется возможность вывода на панель сигнализации общего главного щита управления (ГЩУ).
Местная сигнализация предусматривает контроль каждой СОПТ с отражением параметров на лицевых панелях ЩПТ, а также на регистраторе аварийных событий с дискретностью 1 с. При необходимости имеется возможность вывода информации о состоянии на автоматизированное рабочее место.
Предусмотрена также возможность интеграции с системой АСУ ТП станции по протоколу ModBus (среда передачи Ethernet).

2.3 Характеристики модулей ВЗА

Основной режим работы ВЗА (УЗП) – полностью автоматический.

Рисунок 3. Шкаф зарядно-подзарядного устройства ВЗА

Устройства зарядно-подзарядные (выпрямительно-зарядные агрегаты) модульного типа с микропроцессорным управлением и дистанционным мониторингом через АРМ/АСУ ТП (по стандартному протоколу обмена) состоят из оптимально-необходимого количества выпрямителей 220В/ 7 х 12.5 А с ВЧ-преобразованием сетевого напряжения с полной гальванической развязкой ВХОД/ВЫХОД, работающих в режиме точного автоматического деления нагрузки (высокая надёжность при отсутствии избыточности).
В ВЗА предусмотрены автоматические функции контроля выходных параметров, работоспособности всех систем ВЗА, органов управления, величины сопротивления изоляции ВЗА и АБ, наличия и фактического состояния АБ, «журнал событий» с отражением на лицевой панели (местная сигнализация) и выдачей в АРМ (дистанционная сигнализация и мониторинг).
Питание ВЗА выполнено по TN-С-S схеме (ПУЭ, изд. 7) от панелей ЩСН ~0.4 кВ от разных секций.
Применён модульный тип выпрямительно-зарядных агрегатов - 220В/7х12.5А. Количество ВЗА – 4 комплекта (в соответствии с п. 6.3.1.10 НТП ПС 2009 г. при установке на электростанции СОПТ в составе каждого комплекта устанавливается два ВЗА).
Все выпрямительные блоки и контроллеры взаимозаменяемы и допускают «горячую» замену без отключения ВЗА.
ВЗА предназначены для параллельно - резервного режима работы с функцией деления нагрузки в автоматическом режиме работы. Резервирование выпрямителей и модулей и их переход на все стандартные режимы выполняться автоматически. В ВЗА предусмотрен «журнал событий».

Год:  2015
Отрасль:  Энергетика