Краткая информация
Пальеозерская гидроэлектростанция в России
Республика Карелия расположена на северо-западе Российской Федерации и имеет множество гидроэлектростанций, использующих богатые водные ресурсы. Пальеозерская гидроэлектростанция была построена в 1954 году вблизи реки Суны, протекающей через город Гирвас, с двумя агрегатами мощностью 12,5 МВт. Это гидроэлектростанция каскадного типа, которая использует разность высот реки Суны.
Владелец станции, Территориальная генерирующая компания № 1 (ТГК-1), является региональной энергетической компанией, аффилированной с «Газпромом», крупнейшей газовой компанией в России.
ТГК-1 владеет электростанциями на северо-западе России, 40% ее мощности приходится на гидроэлектростанции, общая мощность которых составляет 3 000 МВт.
В связи со старением существующего оборудования, которое эксплуатировалось более 50 лет, ТГК-1 решила модернизировать оборудование и заменить устаревшие системы управления, контроля и защиты на новейшую распределенную систему управления CENTUM VP и систему безопасности ProSafe-RS, разработанные компанией Forus, местным представителем Yokogawa.
Задачи и предлагаемые решения
Поскольку этот район находится далеко от центра города, для автономной работы в случае отключения сети из-за стихийного бедствия требовался контроль нагрузки, что было трудно осуществить с помощью существующих старых и неудобных гидравлических сервоприводов для управления турбинными направляющими аппаратами.
Для решения этой проблемы существующие приводы были заменены на резервные цилиндры с моторным приводом и новые точные системы управления. Это обеспечило стабильное управление нагрузкой при выработке менее 3 МВт электроэнергии и позволило работать автономно в случае стихийных бедствий, которые раньше приводили к частым отключениям. С момента запуска установки в эксплуатацию в декабре 2015 года после замены на Forus не было ни одной проблемы или остановки работы.
Замена приводов для управления турбинным направляющим аппаратом
Замена на резервные электрические приводы с моторным приводом дала следующие преимущества по сравнению с обычными гидравлическими сервоприводами:
- Устранение экологических рисков
- Повышенная надежность и долгосрочная стабильность управления турбиной в нормальных и аварийных ситуациях
- Минимизация технического обслуживания и рутинной ручной работы, максимальный межсервисный интервал
- Сокращение бюджета на техническое обслуживание
- Значительно улучшена статическая и динамическая управляемость турбины
- Гибкость настройки режимов управления
- Высокоточное управление с точностью позиционирования 0,1%
Перед заменой: гидравлический сервопривод
После замены: электропривод цилиндра с резервными двигателями
Скоростной редуктор и датчики
Замена механических гидравлических регуляторов
Существующие механические гидравлические регуляторы были заменены на цифровые электрические регуляторы, реализованные в CENTUM VP. Новая система управления с новыми установленными скоростными редукторами и датчиками значительно улучшила контроль скорости и нагрузки. Полная интеграция с системами возбуждения, электрозащиты, контроля вибрации и другими системами в сочетании с такими выгодными электроприводами обеспечила следующие преимущества:
- Стабильное управление турбиной в течение длительного времени и минимизация общих потерь в результате неправильной работы систем управления и безопасности
- Значительное улучшение экологических, технических и финансовых показателей
- Возможность эксплуатации ГЭС без персонала и на удалении
- Резервное высокоточное электромеханическое управление направляющим аппаратом с возможностью автономного функционирования в течение не менее одного часа при потере электропитания благодаря аккумуляторам (батареям), предусмотренным для гарантированного закрытия направляющего аппарата в аварийных ситуациях
- Единая платформа управления на всех уровнях системы: турбины, системы безопасности, общее оборудование ГЭС, вся ГЭС, региональные центры управления и единый центр управления
Проверка автономной работы
Полная интеграция с электрооборудованием
Кроме того, объем модернизации включал поставку нового электрооборудования, такого как частотно-регулируемые приводы, реле защиты генератора и система возбуждения. Это дало возможность следующему:
- Полная интеграция с системами возбуждения, электрозащиты, контроля вибрации и другими системами
- Групповое управление активной и реактивной мощностью, реализованное в стандартной полевой станции управления без компьютера или сервера верхнего уровня
- Четыре уровня аварийной защиты: защита системы возбуждения и электробезопасности генератора, защита системы управления турбиной, система SIL-3 ProSafe-RS, кнопки аварийной остановки для использования при нежелательном давлении
Графическое окно работы
Удовлетворенность заказчиков
Операторы ТГК-1 удовлетворены результатом замены. Генеральный директор каскада ГЭС Евгений Лопатин прокомментировал: «До замены мы не были уверены в том, что Yokogawa сможет выполнить этот проект, но наши опасения оказались напрасными. После замены системы мы не обнаружили никаких неисправностей. Также у нас не было ни одного отключения во время работы даже в автономном режиме. Мы очень довольны новой системой, а также работой компаний Forus и Yokogawa. Различные компании посещают нашу гидроэлектростанцию, чтобы увидеть ее работу, возможную благодаря такому успешному проекту».
Операторы Пальеозерской ГЭС и участники проекта
Отрасли
-
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика является самым распространённым видом возобновляемого источника энергии, который играет критически важную роль в некоторых уголках мира. Компания Yokogawa имеет широкий спектр продуктов и решений в области управления и измерения для нужд объектов гидроэнергетики по всему миру.
-
Электроэнергетика
В середине 1970-х годов компания Yokogawa вошла в энергетический бизнес, выпустив электросистему управления EBS. С тех пор компания Yokogawa неуклонно продолжает развивать свои технологии и возможности для предоставления лучших услуг и решений нашим заказчикам по всему миру.
Компания Yokogawa создала глобальную сеть решений в области электроэнергетики, чтобы играть более активную роль на динамично развивающемся мировом рынке электроэнергии. Это позволило наладить более тесную командную работу внутри компании Yokogawa, объединив наши глобальные ресурсы и отраслевые ноу-хау. Эксперты компании Yokogawa в области электроэнергетики работают вместе, чтобы предоставить каждому заказчику решение, которое наилучшим образом соответствует его сложным требованиям.
Related Products & Solutions
-
SIS (Up to SIL 3) ProSafe-RS
The ProSafe-RS is a Safety Instrumented System that is certified by the German certification organization (TÜV) to meet Safety Integrity Level (SIL) 3 specified in IEC 61508.