Общая стоимость работ составила более 815 млн рублей.
На каждом из 23 гидроагрегатов Камской ГЭС устанавливаются новые панели защит, автоматики, управления, тепло- и вибродиагностики. Основная цель модернизации — повышение безопасности и надежности работы гидроагрегатов. В середине января работники электростанции и специалисты подрядных организаций приступили к модернизации системы управления и защит последнего гидроагрегата (ст. № 21), выведенного в капитальный ремонт в начале года. Завершить работы планируется к весеннему паводку. Сотрудники службы технологических систем управления станции отметили, что все защиты, системы управления и мониторинга прошлого века строились на электромеханической и микроэлектронной базе, с применением реле и полупроводниковых элементов, в то время как современные комплексы релейной защиты и автоматики, а также системы мониторинга построены на микропроцессорной базе.
Виктор АлексеевДиректор Камской ГЭС

Замена комплексов релейной защиты и автоматики на современные микропроцессорные системы положительно влияет на надежность работы всей станции и на организацию труда. Обслуживающий и эксплуатирующий персонал непосредственно с рабочего места может проводить мониторинг оборудования, получать данные о его состоянии в реальном времени, а также просматривать информацию из архивов. Система предоставляет возможность самодиагностики, что позволяет минимизировать аварийные ситуации. Весь персонал, обслуживающий новое оборудование, прошел необходимое обучение.

Заинтересовавшись новой САУ ГА, ЦПС попросила пресс-службу электростанции поделиться подробностями о проекте. Там со ссылкой на заместителя начальника службы технологических систем управления Камской ГЭС Дениса Веснина нам рассказали следующее. Объектом автоматизации является гидроагрегат (ГА) и его вспомогательное оборудование. К автоматизируемому оборудованию относятся:
  • гидравлическая турбина с колонкой регулятора;
  • гидрогенератор с системой возбуждения — на уровне интеграции;
  • коммутационная аппаратура (выключатель гидроагрегата, шинный разъединитель, заземляющие разъединители);
  • вспомогательное оборудование гидроагрегата (система охлаждения статора, маслованны, системы торможения, осушения);
  • измерительные трансформаторы тока и напряжения с их коммутационной аппаратурой;
  • устройства электрических и технологических защит, автоматики, управления;
  • измерительные и показывающие приборы электроэнергии;
  • устройства сигнализации;
  • панели управления на местном пульте управления и главном щите управления.
Панели управления ГА старого (слева) и нового (справа) образца / Камская ГЭС
На генераторах, трансформаторах и открытых распределительных устройствах установлены защиты от компании «НПП „Экра“» со следующими типами шкафов:
  • ШЭ-1111 — защита трансформатора;
  • ШЭ-1113 — защита генератора;
  • ШЭ 2607 019 — автоматика и УРОВ высоковольтного выключателя;
  • ШЭ 2607 085 — основная защита ВЛ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 021 — резервная защита ВЛ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 061 — дифференциальная защита шин 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 051 — дифференциальная защита ошиновки автотрансформатора (АТ) 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 042 — дифференциальная защита АТ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 072 — резервные защиты АТ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 156 — автоматика управления РПН АТ (АРКТ, автоматика регулировки коэффициента трансформации).
Микропроцессорный комплекс РЗ гидрогенератора типа ШЭ-1113 / Камская ГЭС
САУ ГА представляет собой распределенную информационную систему, рассчитанную на длительное непрерывное функционирование, в состав которой входят:
  • панель местного пульта управления;
  • панель главного щита управления;
  • шкаф термоконтроля;
  • шкаф вибродиагностики (один шкаф на полусекцию);
  • агрегатный щит управления (контроллеры);
  • шкаф регулятора турбины производства Voith Hydro;
  • шкаф электрических защит производства «НПП „Экра“».
Микропроцессорный комплекс САУ ГА, включающий в себя защиты, управление и регулирование оптимальной работой ГА / Камская ГЭС
Локальная система управления и контроля гидроагрегата построена на базе программно-технического комплекса PCS7 v7.1 SP2 фирмы Siemens.
Аппаратные средства системы включают дублированный программируемый контроллер Simatic S7-400H, имеющий сертификаты Росстандарта и утвержденное РАО «ЕЭС России» экспертное заключение Всероссийского теплотехнического института о соответствии Simatic S7 отраслевым требованиям, предъявляемым к функциональным показателям ПТК в условиях эксплуатации на российских ГЭС, а также возможности использования для построения АСУ ТП гидроэнергетических объектов и автоматизации их отдельных узлов. Программно-аппаратные средства фирмы Siemens применяются для выполнения информационных и управляющих функций при автоматизации технологических процессов, связанных с электрооборудованием, применяемым на ГЭС. Для сбора сигналов используется набор станций распределенного ввода-вывода ET200M, которые содержат аналоговые и дискретные модули ввода для сбора информации от датчиков и связаны с контроллерами S7-400H через резервированную сеть Profibus. Через устройство Y-link осуществляется связь контроллера S7-400H с измерителем электрических величин Simeas P55 и шкафом регулятора Voith Hydro. Операторская сенсорная панель МP277 служит для отображения состояния работы ГА.
Сбор и архивирование информации осуществляется на резервированных серверах, работающих под управлением SCADA‑системы WinCC v7.0 SP2.
Резервированные серверы и контроллер S7-400H подключены к резервированному оптическому кольцу через управляемые коммутаторы серии Scalance X204-2 от компании Siemens. Отображение информации производится на автоматизированном рабочем месте (АРМ), установленном на столе начальника смены станции на главном щите управления. Обмен информацией между резервированными серверами и АРМ персонала осуществляется на основе клиент-серверного взаимодействия WinCC через специальные серверные пакеты данных через общестанционную сеть Ethernet. Долговременная архивация (вторичный архив) осуществляется на отдельном сервере Oracle, получающим данные от резервированных серверов. Сервер Oracle включен в общестанционную сеть ГЭС для предоставления информации о работе агрегата специалистам электростанции. В основу построения САУ ГА положена концепция открытых систем, базирующаяся на применении международных стандартов в области автоматизации и современных информационных технологий (как пояснили ЦПС в пресс-службе, в САУ ГА применяются международный стандарт ISO 9000 и протокол обмена данными в Siemens S7; IEC 61850 в этой системе не используется). К основным проектным решениям относятся следующие:
  • использование стандартных программно-аппаратных средств Simatic PCS7 для локальных систем контроля гидроагрегатов, обеспечивающих возможность расширения и модифицирования системы по контролируемым параметрам;
  • применение стандартной промышленной шины Industrial Ethernet (оптика) для объединения контроллеров локальных систем в сеть нижнего уровня;
  • использование инструментальной системы программирования контроля и визуализации данных (SCADA-системы) WinCC, обеспечивающей высокоуровневое программирование человеко-машинного интерфейса для АРМ.
В пресс-службе подчеркнули, что принятые технические решения соответствуют общей тенденции системной интеграции промышленных систем автоматизации, отметив, что при смене электромеханики на микропроцессорную технику появилось множество новых функций и возможностей. [kamges.rushydro.ru, пресс-служба Камской ГЭС]