Интеграция системы для собственных нужд в систему управления электростанции согласно МЭК 61850

Применение

Электростанция на ископаемом топливе  

Интеграция распредустройств в систему управления согласно МЭК 61850

Современные системы управления электростанций предлагают возможность интеграции в их главную систему управления распредустройств для собственных нужд согласно МЭК 61850. Такой подход позволяет не только сэкономить на отдельной системе управления распредустройствами, но и сократить объем инжиниринговых работ.

В прошлом распредустройства интегрировались согласно МЭК 60870-101 или 104, что было обусловлено особенностями защитных систем. После введения цифровых систем защиты появилась возможность передавать информацию о событии и времени его возникновения в главную систему управления по стандарту МЭК 61850 и использовать эти данные для анализа неисправностей с точностью до миллисекунды. Прежде всего это необходимо для средневольтного электротехнического оборудования, например мельниц для помола угля или компрессоров.

 

Электростанция на ископаемом топливе  

Электростанция на ископаемом топливе

Низковольтные распредустройства

Если для распредустройств среднего напряжения подключение к шине согласно МЭК 61850 практически полностью выполняется на базе современных устройств защиты и управления, то в области низковольтных распредустройств существуют некоторые сложности: сегодня открытые низковольтные силовые выключатели оснащены защитными и пусковыми электронными механизмами, поэтому для них необходимо разрабатывать новые модульные концепции.

Типичная структура блок-станций на базе двух сборных шин и устройства коммутации  

Типичная структура блок-станций на базе двух сборных шин и устройства коммутации

Интеграция коммутационных устройств в систему управления сборными шинами не является опцией, а необходимостью, чтобы создать комплексное решение. Это решение может в случае неисправности системы (пониженное напряжение или выход из строя трансформатора) обеспечить подключение к главной системе управления согласно МЭК 61850. Чтобы не прибегать к трудоемким и дорогостоящим решениям на базе шлюзов, необходимо, чтобы логические схемы и компоненты ввода-вывода были способны создавать подключение согласно МЭК 61850 непосредственно из самого устройства.

Только таким способом можно использовать быструю перекрестную связь по GOOSE (Generic Object Orientated Substation Event) согласно МЭК 61850 для создания блокировок. Это позволяет значительно снизить расходы на кабельную разводку.

Интеграция системы связи согласно МЭК 61850 в низковольтные распредустройства  

Интеграция системы связи согласно МЭК 61850 в низковольтные распредустройства

Модернизация систем управления 

В ходе модернизации системы управления существующей электростанции может быть экономически целесообразным использовать центральные распределительные системы, чтобы интегрировать низковольтные распредустройства согласно МЭК 61850. Phoenix Contact предлагает комплексные решения на базе электрошкафов, которые позволяют заменить существующие уровни распределения системами связи согласно МЭК 61850.

Решение

Система ввода-вывода AXIOLINE

Система ввода-вывода AXIOLINE

Phoenix Contact предлагает для этого расширяемую систему ввода-вывода Axioline. Она отличается большим количеством возможностей обработки сигналов. Axioline позволяет легко регистрировать цифровые и аналоговые данные, например контакты силового выключателя и результаты измерения, и интегрировать их в главную систему управления при помощи нового устройства сопряжения с шиной согласно МЭК 61850. Высокопроизводительные релейные выходы позволяют управлять силовыми выключателями непосредственно из системы ввода-вывода.

Создание блокировок возможно благодаря полной нормативной реализации связи по GOOSE. Стандартное на электростанции напряжение сигнальных и управляющих цепей 220 В DC может подаваться в систему ввода-вывода напрямую без дополнительного уровня сопряжения. Чтобы выполнить кабельную разводку по минимальной траектории, необходимо установить устройство сопряжения с шиной в пределах так называемых нишей панелей
низковольтного главного распределительного щита.

Центральный распределительный шкаф согласно МЭК 61850  

Центральный распределительный шкаф согласно МЭК 61850

Установка коммутационного устройства выполняется в соответствующей соединительной панели распредустройства. Станции ввода-вывода могут принимать все дополнительные контакты силового выключателя по минимальному пути. Так как обычно параметры тока и напряжения в точках ввода питания отображаются в меню собственных нужд главной системы управления только в виде однофазного измерения, то обработка аналогового сигнала от 4 до 20 мА возможна измерительный прибором. Соответствующие сухие контакты реле минимального напряжения (70 % и 98,5 % от номинального значения) принимаются в виде цифровых контактов, чтобы активировать логическую коммутационную схему.

Один коммутатор на одно распредустройство образует сеть из станций ввода-вывода распредустройства и объединяет их с локальными удаленными шкафами системы управления посредством оптоволоконных магистральных линий. Использование резервных модулей PRP (Parallel Redundancy Protocol) Phoenix Contact позволяет исключить время переключения на них в процессе обмена данными и таким образом обеспечить максимальную степень готовности оборудования при передаче данных в главную систему управления согласно МЭК 62439-3.

Основные преимущества

  • Комплексное системное решение из одни рук
  • Связь по GOOSE согласно МЭК 61850 для создания блокировок
  • Оптимальный анализ неисправностей благодаря использованию ориентированного на события отметчика времени
  • Свободно программируемые коммутационные устройства согласно МЭК 61131
  • Прямое подключение сигналов 220 В DC и команд управления

AXIOLINE на электростанции

  • Модули ProfiSafe, обеспечивающие безопасную коммутацию электродвигателей и клапанов, например, в системе защиты котла или управления аварийным тросом
  • Устройство сопряжения с шиной Profibus для интеграции сигналов полевых устройств в главную систему управления
  • Устройство сопряжения с шиной для подключения установок для собственных нужд к главной системе управления согласно МЭК 61850
  • Температурные модули, например, для записи температуры стенок трубопровода

PHOENIX CONTACT - Россия
OOO «Феникс Контакт РУС»

119619, Москва,
Новомещерский проезд, д. 9, стр. 1, пом/ком I/88
+7 (495) 933-85-48