Схема выдачи мощности УТЭЦ ОАО «НЛМК» (комплекс строительства ДП-7 «Россиянка»)

Генеральный директор ЗАО «ПУСКОВОЙ ЭЛЕМЕНТ»

Вишневский В.В.

22 апреля 2013 г. г. Липецк

Принципиальная схема выдачи мощности блока 50 мВт УТЭЦ

• Выбрано блочное соединение генераторов с повышающими трансформаторами без поперечных связей на генераторном напряжении;

• В блоке между генераторным выключателем и двухобмоточным трансформатором установлен генераторный выключатель, который упрощает операции по включению и отключению блока, а также уменьшает количество переключений в РУ-110 кВ;

• Отпайка к ТСН 10,5/6,3 кВ выполнена комплектным токопроводом с литой изоляцией к токоограничивающему реактору, далее кабельной линией к ячейке 10 кВ и кабельной линией от ячйки 10 кВ к ТСН;

• Вырабатываемая мощность от трёх блоков «генератор-трансформатор» выдаётся по 3-м кабельным линиям 110 кВ на ОРУ 110 кВ ПС ГПП-18;

• С.Н.: три КРУ С.Н. 6 кВ питаются от своих ТСН 10,5/6,3 кВ. Четвёртое резервное КРУ выполнено односекционным с питанием от КРУ-6 кВ ГПП-18;

Генераторный выключатель типа FKG2S (ALSTOM Grid) • Uн = 10,5 кВ; Iн = 5000 А; Iкз = 50 кА; • SF6 • Пружинный приводной механизм • Класс защиты: IP 55 • Заземлитель • ОПН • ТН • Линейный разъеденитель • Выключатель элегазовый • Заземлитель • Встроенные трансформаторы тока

Основные элементы схемы выдачи мощности

Генератор ТТК-50-2У3-П ("Электротяжмаш-привод) Синхронный, двухполюсный, трёхфазного переменного тока. Система охлаждения генератора – воздушная, по замкнутому циклу. Степень защиты генератора – IP54. Б/Щ система возбуждения генератора на базе ШУВ-2К (взамен КОСУР-241). Средний срок службы генератора 40 лет при соблюдении сроков и объёмов плановых осмотров и ремонтов. Мощность (активная) – 50 мВт; Соединение фаз обмотки статора – Y; Напряжение статора – 10,5 кВ; Коэфф.мощности – 0,8; f=50 Гц;

Основные элементы схемы выдачи мощности

РПГ2-110/1600-31,5 УХЛ1

НАМИ - 110

РПГ2-110/1600-31,5 УХЛ1

Выключатель типа 3AP 1DT – 145 (Siemens) • Uн-110 кВ; • SF6 (чистый); • Баковый; • Iн – 1600 А; • Iоткл. – 40 кА; • Тр-ры тока - проходные, встроенные в

ввода; • Привод – пружинный; • Ввода с фарфоровой изоляцией; • Диапазон температур: от -55 до +55; • Автокомпрессорный принцип гашения

дуги;

ОПН типа 3EL2 (Siemens)

ОПН типа 3EL2 (Siemens) Трансформатор ТД-80000/110-У1 ХК ЭЛЕКТРОЗАВОД

• Sном – 80000 кВа; • Uном.ВН – 121 кВ; Uном.НН – 10,5 кВ; • Yн/Д – 11; • Охлаждение – Д; • Полная масса – 97,7 тонн; • Масса масла – 28 тонн;

Собственные нужды 6 кВ УТЭЦ

Три комплектных распределительных устройства собственных нужд 6 кВ питаются от соответствующих ТСН 10,5/6,3 кВ. Четвёртое КРУ 6 кВ с питанием от резервного ввода 6 кВ ПС ГПП-18 является сборкой резервного питания 6 кВ (СРП 6 кВ) для всех остальных секций КРУ 6 кВ. От каждого РУ 6 кВ блока запитыаюся С.Н. 0,4 кВ через ТСН 6,3/0,4 кВ: Щит С.Н. 0,4 кВ блоков № 1,2,3; Щит С.Н. 0,4 кВ резервного питания; Щит 0,4 кВ ГЩУ; Щит 0,4 кВ ВПУ; Щит 0,4 кВ насосной оборотного водоснабжения. Потребителями С.Н. 6 кВ каждого блока УТЭЦ являются: Питательный насос (2000 кВт), Сетевой насос (630 кВт), Насос циркуляционной воды (630 кВт), Дымосос (630 кВт), Дутьевой вентилятор (315 кВт), ТСН 6,3/0,4 кВ ГЩУ, Рабочий ТСН 6,3/0,4 кВ ВПУ, ТСН вентиляторных градирен.

АСУ ТП электрической части УТЭЦ

АСУ ТП УТЭЦ создано на базе программно-технического комплекса PACiS компании ALSTOM Grid. АСУ ТП разделяется на следующие уровни: • Нижний уровень – контроллеры MiCOM C 264, терминалы РЗиА MiCOM и

измерительные центры SATEC; • Верхний уровень – АРМ (АРМ ОП 1 и 2, АРМ РЗА/АСУ), основной и

резервный серверы, коммуникационные шлюзы, шлюзы МЭК 61850/МЭК 61850, шлюз для АСУ ТП технологической части, коммутаторы АСУ ТП MiCOM Switch H352 и прочее сетевое оборудование;

Кроме того, в состав АСУ ТП входит оборудование электропитания (2 источника бесперебойного питания и 2 инвертора), а также 2 приёмника GPS HOPF и 2 антенны GPS для синхронизации времени АСУ ТП со спутников. Архитектура PACiS состоит из группы устройств, объединяемых в двойное опто-волоконное кольцо по сети связи Ethernet с использованием протокола МЭК 61850, что позволяет: • Максимально повысить степень функциональной интеграции за счёт

быстрого информационного обмена (100 Mbps); • Обеспечить гибкий обмен информацией между устройствами; • Интегрировать устройства сторонних производителей;

АСУТП электрической части УТЭЦ типа PACiS (ALSTOM Grid)

АСУТП электрической части УТЭЦ. С.Н. 6кВ.

АСУТП электрической части УТЭЦ. Оперативная схема.

Передача сигналов в АСУ ТП происходит следующим образом: • Дискретные сигналы – «сухими контактами» на платы дискретных входов контроллеров, терминалов

РЗиА; • Измерения – на платы приёма аналоговой информации контроллеров С264, от датчиков 4-20 мА; • Дискретные и аналоговые сигналы по цифровым линиям связи на контроллеры С264 от терминалов

РЗиА, измерительных центров и смежных с АСУ ТП систем (интерфейсы RS-485, Ethernet); Далее собранная информация передаётся с контроллеров С264 на основной и резервный серверы, которые обрабатывают полученную информацию, архивируют и передают ее на АРМ для отображения персоналу. Шлюзы получают информацию с контроллеров С264 напрямую (без участия серверов и АРМ) и далее передают ее в системы верхнего уровня;

АСУТП электрической части УТЭЦ. Виды экранов (примеры).

Синхронизация генератора С.Н. 0,4 кВ УТЭЦ

Система возбуждения генератора КЛ 2-110 кВ на ГПП-18

Релейная защита и автоматика главной схемы энергоблоков №1,2,3 УТЭЦ

• Система РЗиА выполнена на базе МПЗ ALSTOM Grid;

• Терминалы РЗА смонтированы в шкафах двухстороннего обслуживания;

• РЗиА выполнена в соответствии с ПУЭ и «Руководящими указаниями по релейной защите блоков генератор-трансформатор»;

• Система РЗА интегрирована в АСУ ТП PACiS; • Шкафы РЗА (и АСУ ТП) установлены на ГЩУ УТЭЦ; • Все вторичные цепи РЗА выполнены

экранированным кабелем с заземлением экрана с обеих концов;

• Силовые кабели и вторичные кабели с цепями управления, измерения и сигнализации проложены по разным трассам;

• Микропроцессорная аппаратура размещается в экранирующих релейных шкафах;

• В здании ГЩУ шкафы защиты и автоматики заземлены путём приварки к закладным;

РЗА блоков №1,2,3 генератор-трансформатор УТЭЦ

Терминалы МП РЗА MiCOM • Конфигурируемый интерфейс, программируемые светодиоды; • Программируемая внутренняя логика; • Единое программное обеспечение MiCOM S1; • Цифровой осциллограф с записью дискретных и аналоговых

величин; • Запись осциллограмм в формате Comtrade; • Длительность записи – 16 сек.; • Запись аварийных событий (до 255); • Графический ЖК-дисплей; • Наличие методик расчёта уставок; • Самодиагностика; • 4 группы уставок; • Полностью русифицированное ПО, Меню, Документация; • Порты связи: RS 232, RS 485, Ethernet; • Поддержка протоколов связи: МЭК 61850, Modbus, Courier, DNP

3.0 • Управление до 10 коммутационными аппаратами; • Выбор первичной схемы из существующей библиотеки, либо

создание собственной; • Встроенные ф-ции Автоматики: 1/3 ф. АПВ, УРОВ, АПВ с

контролем и/или улавливанием синхронизма;

РЗА блоков №1,2,3 генератор-трансформатор УТЭЦ

2 к-та з-т блочного тр-ра на базе MiCOM P 633 : 87Т, 87N, 50N/51N, 51, 59BF, 50, Газовая з-та;

З-та турбогенератора: 87G, Поперечная диф.з-та, 59N, 27TN/59TN, 59, 46OC, 46T, 50/51, 49, 64R, 40, 78, 21, 32O, 50/27, 81U, 24, 59BF

Защита ТСН блока: 87T, газ. з-та, газ.з-та РПН, 51, Перегрузка НН ТСН, МТЗ ввода 6кВ (с запретом АВР и с пуском АВР);

РЗА блоков №1,2,3 генератор-трансформатор УТЭЦ Защита КЛ 110 кВ УТЭЦ – ГПП-18

В качестве основных защит КЛ 110 кВ установлены 2 комплекта быстродействующих, абсолютно селективных защит, действующих по принципу дифференциальной защиты с пофазным сравнением токов и оптоволоконным каналом связи. Основные защиты реализованы на базе терминалов MiCOM P 543; В качестве резервных защит приняты 2 комплекта дистанционных защит от замыканий на землю, реализованных совместно с основными защитами в терминалах MiCOM P 543, а также один комплект МТЗ, реализованных совместно с автоматикой управления выключателем КЛ 110 кВ – MiCOM P 139;

Основная защита КЛ 110 кВ УТЭЦ – ПС ГПП 18

Со стороны УТЭЦ

Оптоволоконная линия связи между полукомплектами

MiCOM P 543 A I B I кз I

В нормальном режиме: IA + IB = 0; Iдиф.=0; В режиме КЗ: IA + IB 0 (= Iкз)

MiCOM P 543

Со стороны ГПП-18

Выдача мощности на ГПП-18

Заземлитель (разомкнут)

Разъединитель

Трансформаторы тока

Контрольные окна

Камера отключения ОПН

Трансформатор напряжения

Конденсатор

Конструкция генераторного выключателя FKG2S