Modernizacja układu nawęglania w „ENERGA” Elektrownie Ostrołęka

W lipcu 2011 r. firma Automatyka-Pomiary-Sterowanie SA (APS SA) rozpoczęła realizację umowy zawartej z ENERGA Elektrownie Ostrołęka polegającej na wykonaniu modernizacji rozdzielnicy 0,4 kV obejmującej swoim zakresem również urządzenia nawęglania zasilane z tej rozdzielnicy.

Prace wykonano w oparciu o projekt zamawiającego, a ich zakres obejmował między innymi:

• dostawę, montaż i uruchomienie rozdzielnicy dwusekcyjnej 0,4 kV typu NGW R wraz z mostami szynowymi o prądzie znamionowym In = 2500 A i układem SZR typu AZRS-3;
• demontaż istniejących transformatorów TWA i TWB 800 kVA oraz dostawę, montaż i uruchomienie 2 nowych transformatorów 1600 kVA;
• dostawę tymczasowej rozdzielnicy kontenerowej oraz przełączenie i uruchomienie obwodów siłowych i sterowniczych zasilanych z rozdzielnicy wymienianej;
• dostawę i montaż wyposażenia oraz uruchomienie dwóch pól rozdzielni 6 kV. Pola wyposażono w nowe wyłączniki typu HVX-12-31-06, przekładniki prądowe GIS oraz sterownik polowy megaMUZ-2;
• wykonanie prac ogólnobudowlanych w budynku rozdzielni wraz z przystosowaniem komór transformatorowych do potrzeb nowych transformatorów;
• wykonanie instalacji oświetleniowej oraz gniazd remontowych w budynku rozdzielni;
• dostawę, montaż i uruchomienie osprzętu na dwunastu przenośnikach taśmowych układu nawęglania elektrowni;
• dostawę, montaż i uruchomienie układów falownikowych typu ACS800 do napędów o mocach 30 kW i 55 kW;
• włączenie rozdzielni NGW R do systemu sterowania i nadzoru Econtrol;
• wykonanie instalacji przeciwpożarowej, obejmującej rozdzielnie i komory transformatorów;
• prefabrykację szaf automatyki, montaż na obiekcie oraz włączenie do systemu sterowania i nadzoru nad pracą układu nawęglania;
• wykonanie grafik procesowych w systemie InTouch 10.0;
• konfigurację i oprogramowanie redundantnych sterowników RX3i GE Fanuc;
• przeprowadzenie prób funkcjonalnych, pomiarów, rozruchu technologicznego oraz udział w ruchu próbnym zmodernizowanego układu nawęglania;
• szkolenie obsługi;
• wykonanie dokumentacji powykonawczej.

Rys. 1. Widok ogólny rozdzielni RWA/RWB

Całość prac prowadzona była na urządzeniach będących w eksploatacji. Z tego powodu, aby zapewnić ciągłość zasilania w czasie prowadzenia prac budowlanych w budynku rozdzielni, wszystkie obwody zasilające oraz sterownicze przeniesiono do tymczasowej rozdzielnicy kontenerowej. Rozdzielnica ta została wykonana na podstawie projektu APS SA.

Pola zasilające oraz pole sprzęgła nowych rozdzielnic 0,4 kV wyposażono w wyłączniki powietrzne ABB SACE EMAX oraz analizatory sieci PECA. Jako automat SZR-u zastosowano urządzenie AZRS-3. Ponadto wszystkie pola odpływowe zasilające napędy silnikowe wyposażono w cyfrowe zabezpieczenie silnika nN miniMUZ-SR.

Takie wyposażenie rozdzielnic pozwala na podgląd w systemie nadrzędnym ECONTROL parametrów ich pracy oraz dokonywanie przełączeń zdalnych. Aby to było możliwe, w budynku rozdzielni 0,4 kV zamontowana została szafa z separatorami WE/WY, lokalnym sterownikiem systemu oraz modułami komunikacyjnymi. Połączenie z szafą systemową usytuowaną w pobliżu nastawni zrealizowano poprzez łącze światłowodowe.

Na rysunkach 1 i 2 przedstawiono widok ogólny nowej rozdzielni oraz maskę główną tej rozdzielni w systemie nadrzędnym ECONTROL.

Całkowitej modernizacji uległ również układ zasilania rozdzielnic 0,4 kV. Poza wymianą transformatorów olejowych na nowe transformatory żywiczne 6/0,4 kV wyposażone w układ kontroli temperatury RTT-8 zmodernizowano pola transformatorowe w rozdzielni 6 kV. Pola wyposażono w nowe wyłączniki Schneider Electric typu HVX-12-31-06, przekładniki prądowe GiS12d, przekładnik ziemnozwarciowy IO-22E, sterownik polowy megaMUZ-2.

Rys. 2. Maska rozdzielni RWA/RWB w systemie ECONTROL

W zakresie branży AKPiA dla potrzeb kontroli prowadzenia ruchu instalacji nawęglania przenośniki taśmowe wyposażone zostały w nowe wyłączniki linkowe, czujniki ruchu taśm, czujniki zasypania przesypów, czujniki krzywobieżności, nowe sygnalizatory ostrzegawcze, skrzynki sterowania lokalnego. Dotychczasowy manualny sposób ustawiania kosza zasypowego na T15 zmodernizowano w ten sposób, że układ sterowania wyposażono w programowalny ultradźwiękowy czujnik położenia SENIX ToughSonic z wyjściem analogowym 4-20 mA.

Rozwiązanie to pozwala na ustawienie położenia kosza w pozycji zadanej z poziomu systemu nadrzędnego. Wszystkie zastosowane urządzenia są w wykonaniu przeciwwybuchowym.Do sterowania prędkością obrotową napędów T18a, T18b oraz T34 zastosowano falowniki typu ACS800 produkcji ABB. Na przenośniku T34, który pracuje jako rewersyjny, falowniki połączone są w układzie MASTER/FOLLOWER.

W normalnym układzie pracy ciągi transportowe nawęglania pracują w reżimie pełnej automatyki i obsługiwane są przez operatora z poziomu nastawni przy pomocy nadrzędnego systemu sterowania i nadzoru. Do potrzeb remontowych możliwe jest również sterowanie ze skrzynek lokalnych.

Rys. 3. Maska synoptyczna fragmentu instalacji nawęglania

Układ sterowania i wizualizacji procesu nawęglania

Układ sterowania i wizualizacji procesu nawęglania oparty został na kontrolerach GE Fanuc serii PACSystem RX3i oraz oprogramowanie Wonderware InTouch. Na rysunku 3 przedstawiona jest główna maska synoptyczna obrazująca zmodernizowany przez APS SA fragment instalacji nawęglania. Każde urządzenie zdalnie sterowane przez operatora posiada stacyjkę sterowania, na której przedstawione są aktualne stany napędów oraz diagnostyka wszystkich czujników przypisanych do urządzenia.

Dla potrzeb remontowych możliwe jest również sterowanie ze skrzynek lokalnych umiejscowionych w pobliżu napędów taśmociągów. Operator obsługujący proces nawęglania ustawia trasę przesyłu paliwa poprzez ustawienie poszczególnych urządzeń przesypowych (zsuwnie, kosz zasypowy, przenośnik jezdny). Następnie sterownik rozpoznaje ustawiony wariant trasy, wybiera odpowiednie urządzenia do sekwencji załączenia i przedstawia na stacji operatorskiej gotowość wybranych napędów. Po akceptacji przez operatora urządzenia uruchamiane są z zastosowaniem wszystkich potrzebnych blokad i zabezpieczeń. W sterowniku zaimplementowanych zostało kilkadziesiąt wariantów przesyłu paliwa co w pełni pokrywa potrzeby inwestora.

Dzięki zastosowaniu podwójnego zasilania z podtrzymaniem napięcia, redundantnej komunikacji pomiędzy kontrolerami i oddalonymi układami we/wy, ringu światłowodowego do komunikacji sterowników ze stacjami operatorskimi oraz redundantnych jednostek centralnych proces nawęglania zyskał nową jakość i bardzo wysoką niezawodność

Było to pierwsze zadanie zrealizowane przez firmę Automatyka-Pomiary-Sterowanie SA dla ENERGA Elektrownie Ostrołęka. Mimo że prace prowadzone były na obiekcie będącym w eksploatacji zaangażowanie wykonawcy, jakość prac oraz dobra współpraca z inwestorem w czasie realizacji zadania pozwoliły na jego wykonanie w sposób płynny, bez zbędnych przestojów. Wystawione referencje pozwalają mieć nadzieję, że w przyszłości inwestor zechce jeszcze skorzystać z oferty firmy Automatyka-Pomiary-Sterowanie SA jako partnera godnego zaufania.

Firma Automatyka-Pomiary-Sterowanie SA (APS SA) oferuje kompleksowe usługi z dziedziny automatyki przemysłowej i branży elektrycznej, począwszy od projektu, poprzez produkt, po wdrożenie i serwis. Firma świadczy również usługi pomiarowe i prowadzi bezpośrednią sprzedaż urządzeń automatyki przemysłowej. APS SA zaliczana jest do grupy najbardziej prężnych przedsiębiorstw tej branży na terenie Polski. Firma powstała w 1994 r. w wyniku restrukturyzacji Elektrociepłowni Białystok SA, która do dziś jest jednym z głównych klientów firmy. APS SA od szeregu lat wdraża tam nowoczesne systemy automatyki przemysłowej i prowadzi kompleksową eksploatację układów automatyki.