Модернизация системы АВР с интеграцией ДГУ и подготовкой к внедрению АСТУЭ

Компания «МИГ Электро» завершила проект по модернизации системы автоматического ввода резерва (АВР) для одного из банков. В существующую систему электроснабжения была интегрирована дизель-генераторная установка (ДГУ), заменён контроллер АВР, доработаны алгоритмы управления и подготовлена инфраструктура для дальнейшего внедрения АСТУЭ на базе SCADA «Каскад Цифра».

Особенность проекта заключалась в том, что объект работает круглосуточно. Поэтому все работы необходимо было выполнить без остановки работы отделения, с минимальными отключениями электроэнергии.

Исходная система электроснабжения

До модернизации питание потребителей осуществлялось от двух независимых сетевых вводов по классической схеме АВР.

В состав системы входили:

• Два вводных автоматических выключателя с моторными приводами;
• Секционный автоматический выключатель с моторным приводом;
• Система управления на базе программируемого логического контроллера Siemens LOGO.

Основная задача модернизации - повышение автономности электроснабжения объекта. Заказчику требовалось обеспечить резервное питание в ситуации, когда напряжение одновременно отсутствует на основном и резервном сетевых вводах. В ходе модернизации в существующую систему АВР необходимо было интегрировать дизель-генераторную установку.

Подробней о работе систем подобных систем АВР вы можете ознакомится в нашей статье Главный Распределительный Щит (ГРЩ).

Доработка силовой схемы АВР

Для подключения линии питания от ДГУ в существующую схему был добавлен ещё один автоматический выключатель с моторным приводом. Одновременно инженеры «МИГ Электро» доработали схему блокировок, обеспечивающую безопасную совместную работу четырёх автоматических выключателей с моторными приводами.

Логика работы системы:

• При наличии напряжения в городской сети, питание осуществляется от основного или резервного сетевого ввода;
• Если напряжение одновременно пропадает на обоих вводах, автоматика формирует команду на запуск ДГУ. После запуска и прогрева установки нагрузка подключается к резервному источнику питания;
• При восстановлении напряжения хотя бы на одном из сетевых вводов система автоматически переключает нагрузку на него. После этого ДГУ переходит в режим охлаждения и последующего останова.

Логика управления и дополнительные блокировки исключают встречное включение источников и возможность подачи напряжения от ДГУ в городскую сеть как в автоматическом режиме работы, так и при ручных переключениях.

Замена контроллера АВР

В рамках модернизации старый контроллер 6ED1052-1MD00-0BA7, который снят с производства, был демонтирован, а вместо него установлен новый ПЛК Siemens LOGO! 6ED1052-1HB08-0BA2, который обеспечит надежную работу и возможность модернизации программного обеспечения в течении многих лет.

Замена контроллера позволила:

• Повысить быстродействие логики переключений;
• Снизить вероятность ложных срабатываний;
• Реализовать более гибкие алгоритмы управления с учётом приоритетов вводов.

А если нужен другой контроллер?

Для каждого проекта состав оборудования может подбираться индивидуально с учётом требований заказчика, бюджета, импортозамещения и совместимости с уже установленными устройствами.

Аналогичные системы АВР с ДГУ могут быть построены, в частности, на контроллерах:

• ОВЕН ПР200 и ПР225 — отечественные контроллеры с Ethernet и поддержкой OwenCloud;
• EKF PRO-Logic и PRO-Relay — контроллеры с возможностью реализации схем АВР «3 в 2» и интеграции в системы диспетчеризации.

Конкретный тип контроллера определяется на этапе проектирования.

Новая программа управления

После модернизации силовой части инженеры разработали новую программу управления АВР.

Алгоритм учитывает основные режимы работы системы:

• Приоритетную работу от основных вводов №1 и №2;
• Автоматический запуск ДГУ при отсутствии напряжения на обоих городских вводах;
• Контроль времени запуска и прогрева генератора перед подключением нагрузки;
• Автоматическое обратное переключение на городскую сеть после восстановления питания;
• Останов ДГУ с предусмотренной задержкой на охлаждение.

Все переключения выполняются с учётом необходимых блокировок между коммутационными аппаратами.

Индикация и диагностика

В ходе модернизации была также переработана система отображения текущего состояния АВР.

На дисплее контроллера реализована цветовая индикация режимов:

• Серый — автоматический режим, все алгоритмы активны;
• Жёлтый — ручной режим, управление с панели при проведении регламентных работ;
• Красный — аварийный режим, сработала защита и требуется внимание персонала.

Кроме цветовой индикации на дисплее выводятся текстовые сообщения о состоянии системы, например:

• «Идёт переключение на ДГУ»;
• «Питание от ввода №1»;
• «Блокировка секционного»;
• «Запуск ДГУ»;
• «Авария».

Благодаря этому персонал может быстрее определить текущий режим работы и понять причину изменения состояния системы.

Интеграция с системой диспетчеризации здания

В ходе модернизации была произведена интеграция системы АВР с верхним уровнем системы управления банка.

Теперь с рабочего места можно контролировать:

• Текущий режим АВР — автоматический, ручной или аварийный;
• Статусы (состояния) каждого автоматического выключателя — включён или отключён, аварийное срабатывание;
• Основные параметры работы ДГУ.

Таким образом, состояние системы можно контролировать удалённо, без необходимости каждый раз проводить визуальный осмотр оборудования в электрощитовой.

Подготовка к внедрению АСТУЭ на базе SCADA «Каскад Цифра»

Модернизация включала в себя подготовку к внедрению автоматизированной системы технического учёта электроэнергии (АСТУЭ), которая будет построена на отечественной SCADA-системе «Каскад Цифра»:

• На сетевые вводы питания и линию аварийного генератора установлены узлы учета с трансформаторами тока;
• В шкафу управления предусмотрены дискретные и аналоговые входы/выходы, коммуникационные порты RS-485/Ethernet для последующего подключения к устройствам сбора и передачи данных;

В результате, для последующего внедрения системы АСТУЭ не потребуется проведение электромонтажных работ, связанных с отключением электроэнергии.

Результат модернизации

После проведенных работ система электроснабжения банка получила дополнительный независимый источник резервного питания — ДГУ, которая, при необходимости автоматически вводится в работу, управляется и контролируется дистанционно.

Одновременно были решены несколько задач:

• Модернизирована силовая схема АВР;
• Установлен современный контроллер;
• Разработана новая логика полностью автоматического управления электроснабжения;
• Реализованы необходимые электрические и программные блокировки, которые повышают безопасность переключений;
• Основные параметры работы АВР теперь передаются на верхний уровень диспетчеризации;
• Подготовлена инфраструктура для дальнейшего внедрения АСТУЭ на базе SCADA «Каскад Цифра».
• При этом все работы были выполнены на действующем объекте без остановки его технологических процессов.