SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Система контроля увлажнения изоляции межфазных зон

В статье рассматривается внедренная на ОАО "Пермская ГРЭС" система контроля увлажнения изоляции межфазных зон турбогенератора. Представлены характеристики и структура системы.

ООО “НПФ “Ракурс”, г. Санкт-Петербург

Rakurs_site.gif

Компанией “Ракурс” отгружена система контроля изоляции агрегатов №1 и 2 ОАО “Пермская ГРЭС”. Система контроля увлажнения изоляции межфазных зон (СКУИ) предназначена для контроля увлажнения межфазных зон турбогенератора, предоставления информации на устройстве отображения, формирования сигналов в систему сигнализации.

Уровень увлажненности изоляции межфазных зон обмотки статора генератора является очень важным параметром турбогенераторов. Еще в конце 80-х годов прошлого века группой инженеров высоковольтной лаборатории завода “Электросила” был разработан и защищен патентом метод измерения и датчик, внедряемый на этапе изготовления в материал изоляции и позволяющий измерить увлажненность изоляции. Но в то время уровень развития электронной техники еще не позволял создать систему контроля этого параметра. Кроме того, теоретически при возникновении трещин охлаждающий дистиллят не должен вытекать из обмоток статора, так как внутрь корпуса генератора закачивается водород под повышенным давлением. В связи с этим до сих пор под постоянным контролем находился уровень водорода на выходе дистиллята из генератора. Но практика показала, что вода в небольших количествах все-таки просачивается на изоляцию, и, несмотря на испарение из-за высокой температуры, через довольно продолжительное время может привести к межфазному замыканию и аварии машины. Развитие такой утечки происходит медленно, и при постоянном контроле увлажнения появляется возможность своевременной диагностики и предупреждения аварий по этой причине.

rakurs_1.jpg

Рис. Шкаф системы контроля увлажнения изоляции межфазных зон (СКУИ)

Целью контроля является обнаружение увлажнения изоляции межфазных зон обмотки статора для предотвращения большого объема повреждений. Указанная цель достигается применением специальной запатентованной электроизоляционной композиции на основе микропорошка карбида кремния и эпоксианилиновой смолы в качестве индикатора влажности изоляции межфазной зоны обмотки статора. Изобретение специалистов завода “Электросила” относится к области электромашиностроения, а именно к крупным высоковольтным генераторам с водяным охлаждением обмотки статора.


Устройство и работа

Основным устройством, входящим в состав СКУИ, является программируемый контроллер, который состоит из модуля центрального процессора, модуля питания, модуля аналоговых выходов и модуля дискретных выходов. По сети RS-422 к контроллеру подключен блок системы сбора данных (ССД), расположенный в СКУИ. Предусмотрен релейный сигнал для сигнализации о превышении уставки по допустимости влажности изоляции.

По условиям электробезопасности СКУИ относится к электроустановкам с напряжением до 1000 В.

По ГОСТ 12.2.007.0-75 СКУИ относится к классу 1 по способу защиты человека от поражения электрическим током.


Эксплуатационные ограничения

СКУИ предназначена для работы в закрытых помещениях в климатических условиях, соответствующих исполнению УХЛ4 по ГОСТ 15150-69, в том числе:
- температура окружающей среды от 0 до 45°С;
- влажность окружающей среды от 10 до 80% (без конденсации);
- атмосферное давление от 630 до 800 мм рт.ст; 
- группа исполнения Р1 по РД 25818-87;
- допустимые отклонения питающего напряжения для СКУИ от 187 до 242В;
- диапазон изменения частоты от 47 до 54 Гц.
СКУИ рассчитана на эксплуатацию в невзрывоопасной и химически неагрессивной среде.

Двери шкафов должны быть постоянно закрыты (разрешается открывать только на время ремонтных и профилактических работ) для предотвращения загрязнения внутренних частей СКУИ производственной пылью.


СКУИ в составе “СТК-ЭР”

В базовом варианте СКУИ  является элементом программно-технического комплекса “Система технологического контроля и диагностики турбо- и гидрогенераторов” (ПТК “СТК-ЭР”) с каналами измерения влажности изоляции межфазных зон. 

“СТК-ЭР” разработана ООО “НПФ “Ракурс” совместно со специалистами “Электросилы”  в 1997 году и является серийно выпускаемой продукцией. 

“СТК-ЭР” обеспечивает мониторинг генератора, формирует и выдает сменный отчет и отображает запрошенные оператором-технологом данные в виде таблиц, графиков или мнемосхем, формирует диаграмму мощности, осуществляет архивирование результатов контроля и выполняет ряд сервисных эксплуатационных функций.

Современная модификация системы осуществляет измерения заданного набора технологических параметров (температуры активных частей, подшипников, охлаждающих сред, электрических параметров, влажности воздуха, механических вибраций и вибраций лобовых частей, увлажнения изоляции межфазных зон и др.); проверку нахождения этих параметров в пределах установленных норм с выдачей соответствующих сигналов и сообщений, если имеют место отклонения от этих норм или при сбоях и отказах измерительных устройств и средств контроля самой системы.

Таблица. Технические характеристики

t-1.jpg

К заметным конкурентным преимуществам “СТК-ЭР” можно отнести: высокую точность и стабильность измерений, невосприимчивость к помехам, высокую надежность, гибкость в подключении и обмене информацией с другими системами, богатые сервисные возможности, отсутствие жестких требований к условиям эксплуатации.

 “СТК-ЭР” производится в соответствии с ТУ4252-002-27462912-99  и  имеет сертификат утверждения типа средства измерения. 

Система качества изготовителя, ООО “НПФ “Ракурс”, и основных производителей комплектующих сертифицированы на соответствие стандарту ISO 9001-2000.


Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 4(12)_2006

По материалам  ООО “НПФ “Ракурс”, г. Санкт-Петербург,
 E-mail: mihaylova@rakurs.com