Описание технологического процесса систем тепловодоснабжения (стр. 2 из 11)
Трансформатор связи №3 (СЗТ) типа ТДНТГ-60000/110.
Два разделительных трансформатора №1,2 наружной установки для питания закрытого распределительного устройства РРУ-6 кВ. Трансформатор №1 типа ТМ-7500/35, трансформатор №2 типа ЬМ-10000/35. Для питания потребителей собственных нужд напряжением 0,4 кВ установлены трансформаторы мощностью от 180 до 1000 кВА.
Теплофикационные турбогенераторы:
1 Паровая турбина Р-42-90/1, 4 №1 – электрическая мощность=42000
кВт/ч, тепловая-116,6 Гкал/ч.
2 Паровая турбина Т-50/25-90№2 электрическая мощность=50000 кВт/ч, тепловая-97,6 Гкал/ч.
3 Паровая турбина ПР-31-90/10/1,4 №3 электрическая мощность=31000 кВт/ч, тепловая -109,8 Гкал/ч.
1.3 Характеристика парового котла как объекта автоматизации
Главной задачей при разработке системы управления является выбор параметров, которые должны участвовать в управлении, и с изменением которых в объект будут поступать возмущающие воздействия. Необходимо также определить критерии управления для проектируемой системы.
Для того, чтобы выявить основные параметры контроля и регулирования в системе автоматизации необходимо разработать блок схему типовых воздействий на проектируемый объект управления (см. рис.1).
Автоматизация системы учета электропотребления на ТЭЦ. Объектом управления является теплоэлектроцентраль. Основной принцип управления на данном объекте – контроль параметра по результатам разработки блок схемы типовых воздействий. В дальнейшем будут выбраны параметры контроля, регулирования, главные регулируемые величины и регулирующие воздействия.
В системе электроснабжения предприятия объектом управления является ТЭЦ города Рудного. Теплоэлектроцентрали снабжают потребителей электрической и тепловой энергией, располагаются в районе их потребления. Также, ТЭЦ вырабатывает электроэнергию и для собственных нужд.
Основной принцип в данном объекте – по возмущению, так как увеличение количества потребляемой электроэнергии приводит к изменению частоты вращения вала турбогенератора.
Для того, чтобы количество электроэнергии увеличивалось или уменьшалось, в зависимости от потребления электроэнергии, изменяется количество подаваемого пара в турбину.
Для компенсации возмущающего воздействия, т.е. изменения частоты вращения вала турбогенератора, используется система автоматического регулирования (САР).
Для учета электроэнергии, потребляемой подразделениями АО «ССГПО» внедрена система КТС «Энергия», позволяющая видеть как текущие значения потребления электроэнергии, так и суточные значения потребляемой электроэнергии по подразделениям и АО «ССГПО» в целом.
Z1Z12
X1Y1
ТОУ-
теплоэлектроцентраль
X24Y6
Рисунок 1 Блок-схема типовых воздействий
Х1 - установленная мощность турбогенераторов, 175 МВт
Х2 - расход пара турбогенератора (ТГ), 250-270 т/ч
Х3 – давление пара ТГ, 8,8-9,2 МПа
Х4 – температура пара на ТГ, (490-510)≈510°С
Х5 – частота ТГ, f=50 Гц
Х6 – мощность 1 ТГ, кВА≈35МВА
Х7 – скорость вращения ТГ, 3000-3120 об/мин
Х8 – производительность котла, 220 т/ч
Х9 – температура питающей воды, 215°С
Х10 – давление в котле, 11,4 МПа
Х11 – температура впрыска, 412°С
Х12 – температура после регулятора, 409°С
Х13 – давление воздуха на горение после вентилятора, 125 кГс/м2
Х14 – разряжение воздуха в топке, 2,5 кГс/м2
Х15 – заданный уровень воды в барабане котла (ср.)- ±10 см (от нормы)
Х16 – расход газа на топку, м3
Х17 – температура на выходе из подтопка экономайзера, 197°С
Х18 – расход питательной воды, т/ч (зависит от производительности)
Х19 – температура после экономайзера, 347°С
Х20 – частота вращения ротора турбины, 3000 об/мин
Х21 – активная мощность на выходе, 63000 кВт
Х22 – напряжение статора, 6300В
Х23 –ток ротора, ток статора соответственно, 1650А, 7230А
Х24 – напряжение возбуждения, 280 В
Y1 – давление пара на выходе, 11,5 кГс/м2
Y2 – температура пара на выходе:
А) на турбину - 510°С
Б) потребителю - 270°С
Y3 – уровень воды в барабане котла, см
Y4 –температура воды потребителя, 215°С
Y5 – производительность котла по воде, 210 т/ч
Y6 – расход пара на турбогенератор, 250-270 т/ч
Z1 – изменение давления воздуха на горение после вентилятора
Z2 – изменение расхода газа на топку
Z3 – изменение температуры на выходе их подтопка экономайзера
Z4 – изменение расхода питательной воды
Z5 – температура после экономайзера (ее отклонение)
Z6 – изменение частоты вращения вала турбины
Z7 - погодные условия
Z8 - перенапряжения
Z9 – увеличение значения тока
Z10 – в сетях переменного тока – короткое замыкание
Z11 – в сетях постоянного тока – пробой изоляции
Z12 – изменение частоты (повышение (до49Гц) или понижение (до47,5Гц)
1.4 Выбор параметров контроля и управления
Система управления должна обеспечить достижение цели управления за счет заданной точности технологических регламентов в любых условиях производства при соблюдении надежной и безаварийной работы оборудования, требований взрыво- и пожароопасности.
Целью управления электропотреблением является: снижение удельных расходов электроэнергии на производство продукции; рациональное использование электроэнергии технологическими службами подразделений; правильное планирование потребления электроэнергии; контроль потребления и удельных расходов электроэнергии на единицу выпускаемой продукции в режиме реального времени.
Главной задачей при разработке системы управления является выбор параметров, участвующих в управлении, то есть тех параметров, которые нужно контролировать, регулировать и анализируя изменение значений которых можно определить предаварийное состояние технологического объекта управления (ТОУ) – ТЭЦ.
Успешному достижению цели управления способствует правильный выбор автоматических устройств для реализации цели управления.
Контролю подлежат те параметры, по значениям которых осуществляется оперативное управление технологическим процессом (ТП), а также пуск и останов технологических агрегатов.
В проектируемой системе такими параметрами являются:
- частота до заданного значения (47,5 Гц);
- значение тока; (ротора и статора);
- активная мощность;
- напряжение постоянного тока;
- установленная мощность турбогенераторов (ТГ);
- расход пара ТГ;
- давление пара ТГ;
- температура пара на ТГ;
- скорость вращения ТГ;
- частота вращения ротора турбины;
- напряжение статора;
- напряжение возбуждения;
- давление пара на выходе;
- температура пара на выходе:
а) на турбину,
б) потребителю.
1.5 Характеристика системы управления
На ТЭЦ имеется ряд распределительных устройств, в частности ОРУ 110 кВ, на которой находится 2 трансформатора связи типа ТДТН-63 мВА, диспетчерское наименование (С1Т, С2Т) и третий трансформатор связи типа ТДТНГ-60 мВА (С3Т). Трансформаторы связи имеют 3 обмотки: обмотка 110 кВ соединение «звезда» с заземленной нейтралью и обмотка 6 кВ соединение «треугольник».
Электростанция связана с энергосистемой тремя воздушными линиями 110 кВ, которые идут на Сарбайскую подстанцию 220 кВ. Для выработки электроэнергии на подстанции установлено 3 генератора: 2 сепаратора типа ТЭВ-63-2УЗ с номинальной активной мощностью 63 мВт и третий генератор типа ТВС-30 с номинальной активной мощностью 30 мВт.
Электрическая схема работы станции построена по блочному типу, т.е. генератор, вырабатывающий электроэнергию, работает блоком с трансформатором связи. Вырабатываемая генератором электроэнергия через масляный выключатель поступает на обмотку трансформатора связи 6 кВ. Далее электроэнергия трансформируется трансформатором связи с обмотки 110 кВ через масляный выключатель поступает по воздушной линии на Сарбайскую подстанцию. С обмотки 35 кВ электроэнергия поступает в 3РУ 35 кВ, которая имеет 1 и 2 системы шин, с 3РУ 35 кВ запитываются потребители электроэнергии РТЭЦ 35 кВ.
Фидер 1- трикотажная фабрика; Ф3 – узловая; Ф5, Ф7- город; Ф9; Ф11; Ф13; Ф15 –ССГПО. Для питания потребителей 6 кВ и схемы соединения собственных нужд, от каждого блока выведены отпайки, через которые запитываются главные распределительные устройства 6 кВ (ГРУ 6,3 кВ). С ГРУ 6,3 кВ запитаны различные распределительные устройства (РРУ). С РРУ 6 кВ питаются потребители 6 кВ ТЭЦ: РП РЖКХ; РПР промбаза: ССГПО.
Учет и контроль электроэнергии производятся расчетным и техническим (контрольным) учетом для денежного расчета за электроэнергию и для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий и т.д. соответственно.
Учет электроэнергии производится с помощью системы КТС «Энергия», структурная схема которой приведена ниже (рис.2).
