Назначение
Система локальная измерения и контроля уровней воды в бьефах Филиала ОАО «ГидроОГК» - «Камская ГЭС» (далее - ЛСК УБ КамГЭС) является составной частью Системы группового регулирования активной мощности (ГРАМ) Камской ГЭС и предназначена для контроля уровня воды верхнего (ВБ) и нижнего (НБ) бьефов по правому (ПБ) и левому (ЛБ) берегам плотины Камской ГЭС, а также для передачи измерительной и диагностической информации в сервер ГРАМ, на терминалы и АРМ оперативного и обслуживающего персонала ГЭС.
Описание
Система осуществляет:
непрерывное измерение уровней воды бьефов;
расчет максимального, минимального, среднего за заданный период значения уровня, привязку результатов измерений к астрономическому времени;
хранение и первичное архивирование результатов измерений и диагностической информации на сервере ГРАМ;
представление информации об уровнях в виде таблиц и графиков за выбранный интервал времени (час, сутки, месяц, год) на экранах АРМ начальника смены цеха (АРМ НСЦ), а также АРМ обслуживающего персонала, в т.ч. в печатной форме, определение тенденции изменения сигнала (тренда);
сигнализацию при обнаруженном выходе уровня за установленные пределы;
самодиагностику установленного оборудования и программного обеспече-ниясигнализацию обнаружения неисправности отдельного датчика, линии связи, прочих компонентов системы;
автоматическое ведение журнала событий (изменение настроечных параметров, регистрация диагностических сообщений и переходов на нештатные режимы работы и т.д.).
ЛСК УБ КамГЭС содержит следующие компоненты:
— преобразователи гидростатического давления BD Sensors LMP308i (Госреестр №23574-05) с выходным аналоговым сигналом в диапазоне 4..20 мА (датчики уровня воды в верхнем и нижнем бьефах);
— станции распределенного ввода-вывода ЕТ200М с модулем аналогового ввода SIMATIC S7 SM331 (6ES7 331-7NF00, Госреестр № 15772-06) для сбора информации с датчиков и связи с контроллерами SIMATIC S7-414H (в составе шкафа ЦР системы ГРАМ);
— дублированный программируемый контроллер SIMATIC S7-414H (в составе шкафа ЦР системы ГРАМ);
— операторскую панель ТР270 фирмы Siemens для местной визуализации информации (в составе шкафа ЦР системы ГРАМ);
— сервер системы ГРАМ для сбора и архивации данных (первичный архив) от локальной системы измерения и контроля уровней воды в бьефах Филиала ОАО «ГидроОГК» - «Камская ГЭС»;
— сервер вторичной базы данных (Oracle) системы автоматического управления гидроагрегатами (САУ ГА) для долговременной архивации и предоставления данных в общестанционную сеть Камской ГЭС.
Четыре датчика уровня воды (погружные зонды) располагаются в лимниграфических колодцах на береговых устоях верхнего и нижнего бьефов правого и левого берегов на расстоянии около 300 м от ЦПУ. Глубина их погружения на верхнем бьефе составляет 10,2 м, на нижнем бьефе -15м.
Для фиксации глубины погружения датчиков относительно нивелировочных столиков лимниграфов используется кабель с пустотелой жилой для компенсации атмосферного давления и стабильными температурными и механическими характеристиками.
Связь между преобразователями гидростатического давления BD Sensors LMP308i и станциями распределенного ввода-вывода ЕТ200М осуществляется посредством кабельных линий 4..20 мА. Информационный обмен между станциями ЕТ200М и дублированным контроллером осуществляется посредством резервированной сети PROFIBUS. Операторская сенсорная панель ТР270 подключается к встроенным портам MPI каждого из процессоров резервированных контроллеров для местной визуализации состояния процесса. Обмен данными между контроллером и сервером ГРАМ выполнен на основе сети Industrial Ethernet. Предоставление информации серверу вторичной базы данных и автоматизированным рабочим местам специалистов осуществляется по общестанционной сети Ethernet (скорость передачи данных -100 Мб/сек).
Измерительная информация о параметрах процесса представляется на мнемосхемах АРМ НСЦ и АРМ обслуживающего персонала в виде числовых значений, графиков, текстов, рисунков.
Источником единого времени в ЛСК УБ КамГЭС является приемник сигналов точного времени Siclock системы телемеханики и связи (СТМиС) Камской ГЭС. От него осуществляется синхронизация часов реального времени контроллера SIMATIC S7-414H, присваивающего метку времени полученному результату измерений уровня бьефа. Точность ведения времени - ±20 мс.
Для визуализации измерительных данных на операторской панели используется программный пакет WinCC Flexible. Для архивации и визуализации данных на сервере ГРАМ и на рабочих станциях используется программный пакет WinCC с дополнительным программным обеспечением.
Технические характеристики
Перечень измерительных каналов (ИК) системы и их метрологические характеристи
ки приведены в таблице.
| Наименование ИК | Диапазоны измерений1 | Пределы допускае-мой абсо-лютной основной погрешности | Датчик LMP 308i | Модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00 |
| Пределы допускаемой основной погрешности | Заводской номер | Пределы допускаемой основной погрешности | Заводской номер |
| ИК уровня верхнего бьефа плотины Камской ГЭС ПБ и ЛБ | 100,00 - 110,20 м | ± 0,018 м | ±0,1 % диапазона преобра-зования 0-15 м | 52020047 и 52020049 | ± 0,05 % диапазона пре-образования (4-20 мА) | SC-V0J13083 |
| ИК уровня нижнего бьефа плотины Камской ГЭС ПБ и ЛБ | 85,00 - 100,00 м | ± 0,018 м | 52020048 и 52020046 |
Примечание -
Привязка уровней воды в бьефах к Балтийской системе высот - по результатам геодезических измерений (в погрешность системы не входит).
Рабочие условия применения:
для первичных измерительных преобразователей:
- температура окружающей среды 0 °C...плюс 30 °C,
(нормальная температура 23±2 °C) для модулей аналогового ввода/вывода промышленных контроллеров и компьютеров:
23±5 °C
до 80 % без конденсации влаги 84- 106, 7 кПа
220 В ±10 % частотой (50 ± 1) Гц;
не более 400 А/м;
не более 0,2 кВА.
температура окружающего воздуха относительная влажность; атмосферное давление напряжение питания
магнитное поле напряженностью потребляемая мощность
Комплектность
Комплектность ЛСК УБ определяется проектом.
В комплект поставки входят:
- комплекс программно-технических средств системы;
- комплект проектной и конструкторской документации на систему согласно ведомости проектных документов «ЛСК УБ. Ведомость проекта. 10996791.425250.014.ТП» -1 комплект;
- комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей (ЗИП) - 1 комплект;
- инструкция «Система локальная измерения и контроля уровней воды в бьефах Филиала ОАО «ГидроОГК» - "Камская ГЭС" (ЛСК УБ КамГЭС). Руководство по эксплуатации. 10996791.425250.ИЗ.03»;
- инструкция «Система локальная измерения и контроля уровней воды в бьефах Филиала ОАО «ГидроОГК» - "Камская ГЭС" (ЛСК УБ КамГЭС). Методика поверки. 10996791.425250.014.ПМ».
Поверка
Поверка проводится по Инструкции «Система локальная измерения и контроля уровней воды в бьефах Филиала ОАО «ГидроОГК» - "Камская ГЭС" (ЛСК УБ КамГЭС). Методика поверки. 10996791.425250.014.ПМ», согласованной с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в июне 2008 г.
Перечень оборудования для поверки:
- первичных измерительных преобразователей - в соответствии с их методикой поверки;
- для вторичной («электрической») части ИК системы - калибратор электрических сигналов СА-100.
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002
РД 153-34.2-35.520-99
П-903-94
10996791.425250.014.ТЗ
ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
Общие технические требования к программно-техническим комплексам для АСУ ТП гидроэлектростанций
Рекомендации по проектированию систем измерения гидравлических параметров гидроузлов
Автоматическая система измерения и регистрации Уровней воды в бьефах. Техническое задание
Заключение
Тип системы локальной измерения и контроля уровней бьефов Филиала ОАО «ГидроОГК» - «Камская ГЭС» утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
