Система измерительно-управляющая защиты от недопустимого уровня вибрации гидроагрегатов филиала ПАО "РусГидро" - "Зейская ГЭС"

Основные
Тип
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год

Назначение

Система измерительно-управляющая защиты от недопустимого уровня вибрации гидроагрегатов филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС» (далее - СИУ ВЗ) предназначена для измерений и контроля абсолютного и относительного виброперемещения в реальном масштабе времени, вычисления интегральных параметров (размаха и среднеквадратического значения (СКЗ) в диапазоне частот от 0,8 до 200 Гц, формирования сигналов управления, обеспечения сигнализации и противоаварийной защиты, а также визуализации, накопления, регистрации и хранения информации о техническом состоянии гидроагрегатов (далее - ГА).

Описание

Принцип действия СИУ ВЗ заключается в следующем: первичные измерительные преобразователи (далее - ПИП) выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный электрический сигнал; модули ввода-вывода измеряют аналоговые унифицированные выходные сигналы ПИП, выполняют их аналого-цифровое преобразование, осуществляют преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров; программируемые контроллеры выполняют вычислительные и логические операции, проводят диагностику оборудования, формируют сигналы предупредительной, аварийной сигнализации и передают информацию на автоматизированное рабочее место (далее

- АРМ) оператора; АРМ оператора обеспечивает отображение параметров технологического процесса, архивных данных, журнала сообщений, сигналов сигнализации, информации о состоянии оборудования СИУ ВЗ, настройку сигнализации.

Система состоит из шести локальных подсистем вибрационной защиты гидроагрегатов (далее - СВЗ ГА) №1-6.

Система обеспечивает связь всего оборудования шести СВЗ ГА со станционной автоматизированной системой управления технологическими процессами Зейской ГЭС (далее -АСУ ТП) и обеспечивает выполнение следующих функций:

-    измерение величин абсолютной и относительной вибрации;

-    контроль уставок измеренных значений для определения вибрационного состояния Г А;

-    самодиагностику, формирование технологических сообщений и сообщений диагностики;

-    передачу информации в АСУ ТП для регистрации и отображения на дисплее панели оператора ГА и АРМ верхнего уровня АСУ ТП;

-    ведения архивов технологической информации и сообщений на АРМ СВЗ Г А;

-    формирование обобщенных дискретных предупредительного и аварийного сигналов для передачи в систему автоматического управления ГА;

-    формирование команд управления (в том числе запрет пуска, автоматический останов).

Система представляет собой трехуровневую иерархическую измерительно-

управляющую систему распределенного типа и включает в себя следующие уровни:

1) Нижний уровень: включает в себя ПИП, датчики контроля параметров оборудования гидроагрегатов.

Измерения абсолютного виброперемещения выполняют с помощью преобразователей виброперемещений ИВП-05-0,8/200, регистрационный № 47052-11 в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистр. №).

Измерения относительного виброперемещения выполняют с помощью приборов для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04 (регистр. № 56322-14).

2)    Средний уровень: представляет собой комплексы программно-технические измерения вибрации опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов «Виброконт» (далее

- ПТК) ( регистр. № 76891-19). Конструктивно ПТК представляют собой приборные шкафы, в которых размещены процессорные модули CPU, контроллеры программируемые SIMATIC S7-1500 с модулями ввода-вывода 6ES7531-7NF10 (регистр. № 60314-15), а также АРМ.

На среднем уровне выполняется:

-    измерение выходных сигналов (мгновенных значений), поступающих от датчиков вибрации и приведение результатов к диапазону измерений датчиков;

-    первичная цифровая обработка полученной информации и вычисление интегральных параметров - размаха и СКЗ сигналов, поступающих от вибродатчиков в диапазоне частот от 0,8 до 200 Гц;

-    сравнение полученных значений параметров контролируемого объекта с заданными пределами.

3)    Верхний уровень состоит из АРМ СВЗ ГА, который обеспечивает сбор информации от комплексов СВЗ ГА № 1-6, отображение полученной информации на экранных формах, ведение архивов и журнала сообщений, а также обеспечивает ввод настроечных параметров комплектов СВЗ ГА.

Дополнительно выполнено подключение к существующей АСУ ТП для передачи параметров комплексов СВЗ ГА №1-6. Предусмотрен вывод параметров комплексов СВЗ ГА №1-6 на экранные формы существующих панелей оператора (входят в состав САУ ГА) и на экранные формы АРМ верхнего уровня АСУ ТП. На серверах верхнего уровня АСУ ТП предусмотрено ведение архивов и журнала сообщений комплексов СВЗ ГА №1-6.

Интеграция и обмен информацией между подсистемами осуществляется посредством применения протокола передачи данных МЭК 60870-5-104 (для связи с АРМ СВЗ ГА) и протоколам передачи данных SIMATIC (для связи с существующей АСУ ТП).

В качестве средства организации интерфейса «человек-машина» используются АРМ СВЗ ГА, АРМ существующей АСУ ТП, панели оператора ГА. Контроль за технологическим процессом организуется с помощью отображения на экранах динамических данных. Управление с экранных форм АРМ выполняются с помощью типовых манипуляторов типа «мышь».

Синхронизация СВЗ ГА №1-6 и АРМ СВЗ ГА осуществляется системой обеспечения единого времени Зейской ГЭС по протоколу NTP.

Перечень и состав измерительных каналов (далее - ИК) СИУ ВЗ приведены в таблице 2.

На рисунках 1 - 4 представлен общий вид компонентов СИУ ВЗ.

На рисунке 5 приведена структурная схема СИУ ВЗ.

пе

рвичные

Нижний

измеритель

уровень

ные прео

бразоват

ели

Верхний уровень АСУ ТП

Программное обеспечение

Программное обеспечение системы обеспечивает сбор и хранение архивной информации, связь сервера приложений с интерфейсом оператора и инженера, а также связь со сторонними системами и резервное копирование данных.

Программное обеспечение СИУ ВЗ имеет структуру автономного программного обеспечения.

Программное обеспечение СИУ ВЗ не является метрологически значимым. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

ПО АСОКУ

Номер версии

(идентификационный номер ПО), не ниже

3.15 РО20

Цифровой идентификатор ПО

-

Для обеспечения защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в системе предусмотрено:

-    разделение уровней доступа для различных категорий пользователей;

-    защита с помощью паролей, карт-ключей и др. специализированных средств;

-    регистрация событий в системном журнале;

-    формирование архива всех действий пользователей;

-    наличие антивирусного программного обеспечения;

-    использование межсетевых экранов (фаерволов).

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изме-нений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - средний.

Измерительный канал

Первичный измерительный преобразователь

ПТК «Виброконт» (регистр. № 76891-19)

Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95

Идентифи кационный номер в системе

Контролируемый

технологический

параметр

Наименование ПИП, регистр.№

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

Диапазон

входного

сигнала

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

ГА1/ББ1

ГА2/ББ1

ГА3/ББ1

ГА4/ББ1

ГА5/ББ1

ГА6/ББ1

Бой вала в районе генераторного подшипника (левый берег)

Прибор для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04, № 56322-14

от 1000 до 5000 мкм (мгновенные значения)

А = ±0,15 мм

от 4 до 20 мА

у = ±0,3 %

у = ±4,14 %

от 30 до 4000 мкм (размах)

от 0 до 8 мА

Y = ±1,5 %

у = ±4,44 %

ГА1/ББ2

ГА2/ББ2

ГА3/ББ2

ГА4/ББ2

ГА5/ББ2

ГА6/ББ2

Бой вала в районе генераторного подшипника (верхний бьеф)

Прибор для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04, № 56322-14

от 1000 до 5000 мкм (мгновенные значения)

А = ±0,15 мм

от 4 до 20 мА

у = ±0,3 %

у = ±4,14 %

от 30 до 4000 мкм (размах)

от 0 до 8 мА

Y = ±1,5 %

у = ±4,44 %

ГА1/ББ3

ГА2/ББ3

ГА3/ББ3

ГА4/ББ3

ГА5/ББ3

ГА6/ББ3

Вертикальное биение зеркала подпятника (левый берег)

Прибор для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04, № 56322-14

от 1000 до 5000 мкм (мгновенные значения)

А = ±0,15 мм

от 4 до 20 мА

Y = ±0,3 %

у = ±4,14 %

от 30 до 4000 мкм (размах)

от 0 до 8 мА

Y = ±1,5 %

у = ±4,44 %

Измерительный канал

Первичный измерительный преобразователь

ПТК «Виброконт» (регистр. № 76891-19)

Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95

Номер

Наименование

сигнала

Наименование ПИП, регистр.№

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

Диапазон

входного

сигнала

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

ГА1/ББ4

ГА2/ББ4

ГА3ЮБ4

ГА4/ББ4

ГА5/DБ4

ГА6/DБ4

Вертикальное биение зеркала подпятника (верхний бьеф)

Прибор для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04, № 56322-14

от 1000 до 5000 мкм (мгновенные значения)

А = ±0,15 мм

от 4 до 20 мА

у = ±0,3 %

у = ±4,14 %

от 30 до 4000 мкм (размах)

от 0 до 8 мА

Y = ±1,5 %

у = ±4,44 %

ГА1/DБ7

ГА2/DБ7

ГА3ЮБ7

ГА4/DБ7

ГА5/DБ7

ГА6/DБ7

Биение вала в районе турбинного подшипника (левый берег)

Прибор для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04, № 56322-14

от 1000 до 5000 мкм (мгновенные значения)

А = ±0,15 мм

от 4 до 20 мА

у = ±0,3 %

у = ±4,14 %

от 30 до 4000 мкм (размах)

от 0 до 8 мА

Y = ±1,5 %

у = ±4,44 %

ГА1/DБ8

ГА2ЮБ8

ГА3/DБ8

ГА4/DБ8

ГА5/DБ8

ГА6/DБ8

Биение вала в районе турбинного подшипника (верхний бьеф)

Прибор для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04, № 56322-14

от 1000 до 5000 мкм (мгновенные значения)

А = ±0,15 мм

от 4 до 20 мА

Y = ±0,3 %

у = ±4,14 %

от 30 до 4000 мкм (размах)

от 0 до 8 мА

Y = ±1,5 %

у = ±4,44 %

Измерительный канал

Первичный измерительный преобразователь

ПТК «Виброконт» (регистр. № 76891-19)

Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95

Номер

Наименование

сигнала

Наименование ПИП, регистр.№

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

Диапазон

входного

сигнала

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

ГА1/БУ1

ГА2/БУ1

ГА3/БУ1

ГА4/БУ1

ГА5/БУ1

ГА6/БУ1

Радиальная вибрация корпуса генераторного подшипника (левый берег)

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/БУ2

ГА2/БУ2

ГА3/БУ2

ГА4/БУ2

ГА5/БУ2

ГА6/БУ2

Радиальная вибрация корпуса генераторного подшипника (верхний бьеф)

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/БУ3

ГА2/БУ3

ГА3/БУ3

ГА4/БУ3

ГА5/БУ3

ГА6/БУ3

Вертикальная

вибрация

опоры

подпятника

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

Измерительный канал

Первичный измерительный преобразователь

ПТК «Виброконт» (регистр. № 76891-19)

Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95

Номер

Наименование

сигнала

Наименование ПИП, регистр.№

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

Диапазон

входного

сигнала

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

ГА1ЮУ4

ГА2ЮУ4

ГА3ЮУ4

ГА4ЮУ4

ГА5/DУ4

ГА6/DУ4

Радиальная вибрация корпуса турбинного подшипника (левый берег)

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

у = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/DУ5

ГА2/DУ5

ГА3ЮУ5

ГА4/DУ5

ГА5/DУ5

ГА6/DУ5

Радиальная вибрация корпуса турбинного подшипника (верхний бьеф)

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/DУ6

ГА2ЮУ6

ГА3/DУ6

ГА4/DУ6

ГА5/DУ6

ГА6/DУ6

Вертикальная

вибрация

крышки

турбины

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

Измерительный канал

Первичный измерительный преобразователь

ПТК «Виброконт» (регистр. № 76891-19)

Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95

Номер

Наименование

сигнала

Наименование ПИП, регистр.№

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

Диапазон

входного

сигнала

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

ГА1/БУ7

ГА2/БУ7

ГА3/БУ7

ГА4/БУ7

ГА5/БУ7

ГА6/БУ7

Радиальная вибрация сердечника статора 1

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/БУ8

ГА2/БУ8

ГА3/БУ8

ГА4/БУ8

ГА5/БУ8

ГА6/БУ8

Радиальная вибрация сердечника статора 2

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/БУ9

ГА2/БУ9

ГА3/БУ9

ГА4/БУ9

ГА5/БУ9

ГА6/БУ9

Радиальная вибрация сердечника статора 3

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

Измерительный канал

Первичный измерительный преобразователь

ПТК «Виброконт» (регистр. № 76891-19)

Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95

Номер

Наименование

сигнала

Наименование ПИП, регистр.№

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

Диапазон

входного

сигнала

Пределы допускаемой погрешности в рабочих условиях эксплуатации

ГА1/БУ10

ГА2/БУ10

ГА3/БУ10

ГА4/БУ10

ГА5/БУ10

ГА6/БУ10

Радиальная вибрация сердечника статора 4

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/БУ11

ГА2/БУ11

ГА3/БУ11

ГА4/БУ11

ГА5/БУ11

ГА6/БУ11

Радиальная вибрация сердечника статора 5

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

ГА1/БУ12

ГА2/БУ12

ГА3/БУ12

ГА4/БУ12

ГА5/БУ12

ГА6/БУ12

Радиальная вибрация сердечника статора 6

Преобразователь виброперемещения ИВП-05-0,8/200, № 47052-11

от-500 до +500 мкм (мгновенные значения)

5 = ±8,24 %

от -5 до +5 В

у = ±0,3 %

у = ±9,07 %

от 2,5 до 353,6 мкм (СКЗ)

от 0 до 3,54 В

у = ±2 %

у = ±9,33 %

Примечания:

1    - у - погрешность, приведенная к диапазону измерений, %;

2    - 5 - относительная погрешность, %;

3    - А - абсолютная погрешность;

4    - в частотном диапазоне от 0,8 до 200 Гц;

5    - СКЗ - среднеквадратическое значение;

6    - для ИК мгновенных значений приведены диапазоны входного сигнала силы и напряжения постоянного тока;

7    - для ИК СКЗ приведены диапазоны входного сигнала напряжения переменного тока;

8    - для ИК размаха приведены диапазоны входного сигнала силы переменного тока.

Наименование характеристики

Значение

характеристики

Параметры электропитания:

-    напряжение постоянного тока, В

-    напряжение переменного тока, В

-    частота, Гц

от 110 до 250 от 187 до 264 от 47,63 до 61

Рабочие условия эксплуатации ПИП нижнего уровня СИУ ВЗ:

-    температура окружающей среды, °С

-    приборы для измерения линейного перемещения ВК-316ОС.04

-    преобразователи виброперемещения ИВП-05-0,8/200

-    относительная влажность воздуха, %, не более

-    атмосферное давление, кПа

от +5 до +110 от -10 до +70 80

от 66 до 108

Рабочие условия эксплуатации аппаратуры и оборудования среднего уровня СИУ ВЗ:

-    температура окружающей среды, °С

-    относительная влажность воздуха, %, не более

-    атмосферное давление, кПа

от 0 до +40 80

от 66 до 108

Рабочие условия эксплуатации оборудования верхнего уровня СИУ ВЗ:

-    температура окружающей среды, °С

-    относительная влажность воздуха, %, не более

-    атмосферное давление, кПа

от +15 до +35 от 30 до 75 (без конденсации) от 84,6 до 106,7

Срок службы, лет, не менее

16

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист формуляра типографским способом. Комплектность средства измерений

Таблица 4 - Комплектность СИУ ВЗ

Наименование

Обозначение

Количество

Система измерительно-управляющая защиты от недопустимого уровня вибрации гидроагрегатов филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС», заводской № 10996791.28.99.39.190.082

-

1 шт.

Программное обеспечение на CD-диске

-

1 экз.

Методика поверки

ИЦРМ-МП-270-19

1 экз.

Формуляр

10996791.28.99.39.1 90.082.ФО

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу ИЦРМ-МП-270-19 «Система измерительно-управляющая защиты от недопустимого уровня вибрации гидроагрегатов филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС». Методика поверки», утвержденному ООО «ИЦРМ» 10.12.2019 г.

Основные средства поверки:

-    калибратор - вольтметр универсальный Н4-12 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 37463-08);

-    калибратор многофункциональный AOIP, мод. Calys 150R (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 48000-11).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится в свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

отсутствуют.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

Техническая документация изготовителя

Развернуть полное описание