Электрооборудование вентиляторной установки и аппаратура автоматизации

Проектом предусмотрено по агрегатное комплектованиеаппаратуры управления и сигнализации.

Вентиляторная установка состоит из двух реверсивных вентиляторных агрегатов типа ВО-28/18АР750, маслостанцией, аппаратуры контроля, сигнализации и общих механизмов.

В качестве электродвигателя вентилятора принимается асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа AM1500L8WВАН, мощностью 1600 кВт, числом оборотов 750, напряжением 6000 В.

Маслостанция предназначена для обеспечения непрерывного циркуляционного смазывания и охлаждения подшипников крупных центробежных и осевых вентиляторов.

Каждая из маслостанций приводится в действие асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором типа 4AM80A4У3, мощностью 1,1 кВт, напряжением 380 В, 1500 об/мин.

К общим механизмам относятся противопожарная ляда и ляда камеры смешивания, подпорные вентиляторы и вентиляторы проветривания в летнее время.

Вентиляционные ляды оборудованы лебедками и концевыми выключателями контроля состояния «открыто/закрыто». Для принудительной нагнетательной вентиляции машзала предусмотрены приточные вентиляторы, которые автоматически запускаются в момент остановки двух вентиляторных агрегатов.

Распределительное устройство электроэнергии высокого напряжения выполнено на базе ячеек типа КСО-202ВМ и устройства плавного пуска (УПП) типа HRVS-DN. HRVS-DN представляет собой сложное и высоконадежное устройство плавного пуска, разработанное для использования со стандартными трехфазными электродвигателями высокого напряжения с короткозамкнутым ротором. УПП обеспечивает оптимальный способ снижения тока и момента во время пуска двигателя.

HRVS-DN запускает двигатель путем подачи на него медленно нарастающего напряжения, обеспечивая мягкий пуск и плавный разгон при помощи минимального тока, необходимого для запуска двигателя.

Устройство для распределения электроэнергии низкого напряжения выполнено на базе комплектного устройства ввода с АВР и двух распределительных щитов типа ШР индивидуального изготовления.

Температурный режим в кабинете оператора и машзалевентиляторной установки обеспечивается с помощью тепловентиляторов серии CNX-2.

В качестве аппаратуры управления и контроля принимается аппаратура САУК (станция автоматизации, управления и контроля) производство ЗАО «СИНТЕП».

Комплект оборудования вентиляторной установки, предназначен для обеспечения выполнения всех технологических операций при эксплуатации вентилятора и выполняется на основе следующего оборудования:

• 1. Шкаф АВР (АВР, ШР № 1 и ШР № 2) — 1 шт;
• 2. Шкаф управления главный ШУГ — 1 шт;
• 3. Шкаф управления локальный ШУЛ — 2шт;
• 4. Шкаф УПП (устройство плавного пуска) HRVS-DN — 2 шт;
• 5. Шкаф отопления и вентиляции ШОВ — 1 шт;
• 6. Пульт оператора.

САУК ВГП предназначена для автоматизированного управления приводами вентиляторных установок главного проветривания в автоматическом, дистанционноавтоматизированном и местном режимах работы.

CАУК ВГП обеспечивает:

• — контроль, диагностику, защиту и сигнализацию состояния вентиляторных агрегатов на пультах шкафов управления;
• — отображение текущего состояния агрегатов ВГП и параметров технологических процессов на экране пульта диспетчера;
• — управление с пульта диспетчера, пульта оператора и с пультов шкафов управления;
• — запоминание информации о состоянии агрегатов ВГП и величин контролируемых параметров технологических процессов и вывод их по требованию на экран пультов оператора и диспетчера в виде графиков.

Данная система обеспечивает надежную работу без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Обеспечивает контроль:

• — аппаратуры шкафов управления;
• — компрессии и производительности вентустановки;
• — напряжений 380 В по вводам;
• — температуры подшипников вентиляторов;
• — температуры подшипников двигателей;
• — температуры обмоток статора;
• — токов статоров двигателей привода вентиляторов;
• — напряжений 6Кв;
• — температуры в помещении машинного зала;
• — температуры наружнего воздуха;
• — температуры масла;
• — температуры в вентиляционном канале;
• — наличия напряжения питания шкафов управления;
• — вибрации подшипников вентиляторов;
• — вибрации подшипников двигателей
• — положения тормоза;
• — положение спрямляющего аппарата;
• — положение направляющего аппарата;
• — состояние маслостанции;
• — наличия протоков масла;
• — положения переключающих дверей (ляд);
• — скорости вращения.

В САУК предусматриваются блокировки, запрещающие:

• — дистанционно — автоматизированного с пультов диспетчера и оператора с наименьшим числом операций, выполняемых персоналом;
• — местного автоматизированного из машинного зала с сенсорных панелей шкафов управления;
• — местного индивидуального, деблокированного с мест установки механизмов.

САУК обеспечивает аварийное отключение вентилятора:

• — при срабатывании защит высоковольтного распредустройства электродвигателя;
• — при выходе температур обмоток статора за допустимые границы;
• — при перегреве подшипников вентилятора;
• — при перегреве подшипников двигателя;
• — при исчезновении протоков или аварии давления масла;
• — при выходе из строя обоих маслонасосов;
• — при выходе параметров вибрации подшипников вентилятора за допустимые пределы;
• — при выходе параметров вибрации подшипников двигателя за допустимые пределы;
• — при несостоявшемся или затянувшемся пуске (более 10 минут);
• — при превышении времени снятия тормоза;
• — при наложенном во время работе тормозе;
• — при превышении времени ожидания перевода ляд для данного вентилятора.

В САУК предусматривается сигнализация, отражающую на пультах оператора и диспетчера:

• — включение вентилятора;
• — выключение вентилятора;
• — работу вентустановки в нормальном или реверсивном режиме;
• — аварийное отключение вентилятора с расшифровкой причины отключения и с дублированием звуковым сигналом;
• — неисправности, не требующие аварийной остановки вентиляторного агрегата с дублированием звуковым сигналом;
• — состояние параметров агрегатов в цифровом и графическом виде.

Пульт оператора (ПО) и пульт диспетчера (ПД) предназначены для отображения текущих и архивных данных о работе вентиляторной установки и для дистанционного управления.

Связь ПО и ПД со шкафом ШУГ осуществляется по интерфейсу Ethernet. Шкаф управления локальный (ШУЛ) в комплексе с силовой ячейкой, КОСУР, тормозным устройством, аналоговыми и дискретными датчиками обеспечивает выполнение технологического процесса запуска и остановки вентиляторного агрегата в комплексном и автономном режимах. ШУЛ также осуществляет контроль параметров агрегата и контроль выполнения техпроцессов на всех этапах его работы и аварийную остановку агрегата при выходе параметров за заданные пределы или при нарушении хода техпроцесса. Для передачи данных, состояний и приема команд управления шкафы ШУЛ связаны со шкафом ШУГ интерфейсом Ethernet.

Шкаф управления главный (ШУГ) связан по интерфейсу Ethernet со шкафами ШУЛ и передает им команды, полученные с пультов диспетчера, оператора, а так же с собственного пульта управления и контролирует их выполнение. Осуществляет опрос параметров и состояний ШУЛ и передачу их на пульты диспетчера и оператора. При обнаружении аварии вентилятора выполняет ввод в работу резервного агрегата.

ШУГ.

Программное обеспечение промышленного контроллера выполняет непрерывную циклическую отработку заложенных в него алгоритмов, длительность цикла ПК составляет 0,5сек.

В каждом цикле ПК выполняется:

• — опрос собственной платы ввода аналоговых сигналов;
• — обнаружение ситуации и формирование признака «Нет сигнала с датчика», если токовый сигнал с датчика менее 2мА, что может быть вызвано неисправностью датчика или обрывом линии связи;
• — обнаружение ситуации и формирование признака «КЗ в датчике», если токовый сигнал с датчика более 22мА, что может быть вызвано неисправностью датчика или коротким замыканием в линии;
• — преобразование полученных с платы данных, представленных в условных единицах, в инженерные величины;
• — фильтрация коротких выбросов, возникающих вследствие индустриальных помех;
• — получение текущих значений параметров путем экспоненциального сглаживания исходных данных;
• — сравнение текущего значения каждого параметра с заданными для него верхними и нижними аварийными и предупредительными порогами, формирование признаков выхода за пороги;
• — опрос собственной платы ввода дискретных сигналов;
• — анализ дискретных сигналов пульта ШУГ, формирование команды местного управления;
• — анализ информации, поступившей по сети Ethernet (состояния вентиляторов и значения аналоговых параметров — от ШУЛ1, ШУЛ2, команды — от пульта оператора).

По собственным аналоговым и дискретным данным и данным, полученных от шкафов ШУЛ1, ШУЛ2, ШУГ формирует массив данных (ответы на команды, параметры и состояния) для пультов диспетчера и оператора, обновляемый каждые 0,5 с. Запросы пульта диспетчера поступают асинхронно и обслуживаются параллельно основному алгоритму. Пульт диспетчера формирует следующие виды запросов:

• — за параметрами и состояниями;
• — на исполнение команды;

На основе анализа собственного состояния, состояний шкафов ШУЛ, поступивших команд и запросов диспетчера ШУГ формирует команды для шкафов ШУЛ, сигналы управления для собственных исполнительных устройств. В ответ на запрос любого вида сформированный массив данных передаётся по радиоканалу на пульт диспетчера.

Кроме того, сформированный массив данных по мере обновления рассылается по сети Ethernet в виде широковещательных пакетов. Эти пакеты содержат информацию о состояниях устройств, контролируемых ШУГ, ШУЛ1, ШУЛ2 и принимаются пультами оператора и диспетчера.

ШУЛ.

Шкаф управления локальный (ШУЛ) является частью системы управления вентиляторной установкой главного проветривания, состоящей из 2-х вентиляторов АВМ-28.

Каждый из ШУЛ контролирует работу одного вентилятора и относящихся к нему маслостанции, СА, НА и тормоз. Контроль за состоянием агрегатов выполняется на основе системы датчиков, фиксирующих состояние и основные параметры (температуры, токи, напряжения, давления, протоки). Связь с ШУГ выполняющим координацию работы ШУЛ в комплексном режиме, выполняется по сети Ethernet.

Для взаимного оповещения ШУЛ о нарушениях нормального режима работы имеются линии взаимных блокировок, запрещающие:

• — повторное или самопроизвольное включение агрегата после оперативного аварийного отключения без последующей команды «Пуск» и до устранения причин аварийного отключения;
• — одновременное применение различных видов управления;
• — пуск вентилятора до установки вентиляционных дверей в положение, соответствующее выбранному режиму проветривания;
• — одновременную работу двух маслонасосов;

Основные режимы работы ШУЛ:

• — комплексный — исполнение команд поступающих от ШУГ.
• — автономный — управление от органов лицевой панели ШУЛ.
• — ручной — управление агрегатами вентилятора с постов местного управления.

Главным управляющим элементом ШУЛ является контроллер, в задачи которого входит:

• — анализ состояния вентиляторного агрегата на основе системы дискретных и аналоговых датчиков;
• — прием команд от шкафа управления главного, либо с панели управления ШУЛ;
• — выдача сигналов для управления механизмами вентиляторного агрегата;
• — формирование сообщений и сигналов о текущей работе и аварийных ситуациях.