Аннотация 3
Введение 5
1 Характеристика гидроэлектростанции 7
1.1 Описание и классификации гидроэлектростанции 7
1.2 Характеристика Красноярской ГЭС 8
1.3 Основное технологическое оборудование ГЭС 10
1.3.1 Состав технологического оборудования 10
1.3.2 Гидросиловое оборудование 11
1.3.3 Электрическое оборудование 11
1.3.4 Вспомогательное оборудование 12
1.3.5 Гидротурбины 14
1.3.6 Гидрогенераторы и гидрогенераторы-двигатели 17
1.4 Шкафы гидроагрегата 17
1.4.1 Шкафы задействованные в контроле температуры 17
1.4.2 Система мониторинга и контроля температуры в шкафах
гидроагрегата 19
1.5 Выводы по 1 главе 25
2 Средства автоматизации для реализации системы мониторинга и контроля
температуры в шкафах гидроагрегата 27
2.1 Создание АСУ ТП и его состав, содержание работ 27
2.2.1 Программируемый логический контроллер Omron CS1 27
2.2.2 Панель оператора серии NB 29
2.2.3 Вентилятор с фильтром GSV 230B IP54 30
2.2.4 Электронные программируемые термостаты 32
2.3 Программное обеспечение CX 32
2.3.1 CX-Supervisor 32
2.4 Выводы по 2 главе 33
3 Компьютерная реализация системы мониторинга и контроля температуры в
шкафах гидроагрегата 34
3.1 Составление структурной схемы шкафов гидроагрегата 34
3.2 Блок схема работы системы 35
3.3 Компьютерная модель с применением программы CX-Supervisor 38
3.4 Выводы по 3 главе 47
Заключение 49
Список использованных источников 50
Приложение А 53
Автоматизированная система управления технологическим процессов - это АСУ для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с принятым критерием управления. АСУ ТП - это человеко-машинная система, в которой важнейшая роль определена человеку, принимающему в большинстве случаев большое участие в производстве решений по управлению.
Электроэнергетика - это ключевая отрасль экономики Красноярского края. Ее доля во всем объеме промышленной продукции составляет 9%. Объемы производства электрической энергии равны 57 миллиардам кВт-ч, что отдает третье место в России Красноярскому краю. Гидроэлектростанции занимают особенно важную позицию в современных энергетических системах, выполняя особую роль регулирования ее параметров в нестационарных режимах и покрывают неравномерную часть графиков нагрузок. Гидроэлектростанции являются непростыми природно-техническими сооружениями, комплексами. Проектирование, эксплуатация и строительство таких сооружений требуют быть ознакомленным с широким спектром общетехнических и специальных дисциплин.
Красноярская ГЭС - это гидроэлектростанция, которая располагается на реке Енисее, возле города Дивногорска. Занимает второе по мощности место среди электростанций России, ранее являлась самой крупной ГЭС среди всего мира. Является частью Енисейского каскада ГЭС, третья ступень. В комплексе Красноясркого гидроузла имеется судоподъемник. Собственником ГЭС приходится дочернее общество АО «ЕвроСибЭнерго». Поддержка и регулировка оптимальных условий в электрических шкафах гидроагрегата является неотъемлемой частью основ обеспечения безаварийной работы гидроагрегата и всего предприятия. При несоблюдении требований температурного режима могут произойти негативные последствия: сокращение сроков службы различных электронных компонентов, снижение и ухудшение характеристик приборов и даже остановка производства. Защита оборудования внутри шкафов от перегревов, холода, коррозии и конденсата всегда остается актуальной.
Работа является актуальной в связи необходимостью замены механических компонентов на цифровые и переход на автоматизированную, дистанционную систему контроля температуры. Актуальность определена необходимостью совершенствования системы контроля температуры. Поддержание оптимальной температуры в электрических шкафах является одной из основ обеспечения безаварийной работы предприятия. Несоблюдение надлежащего температурного режима приводит к негативным последствиям для щитового оборудования: сокращению срока службы электронных компонентов и ухудшению характеристик приборов, вплоть до остановки производства. Защита электрощитового оборудования от конденсата, коррозии, перегрева и холода всегда остается актуальной.
Целью работы является модернизация системы мониторинга и контроля температуры в шкафах гидроагрегата. Совершенствуемая система будет обеспечивать оптимальную температуру, работу охлаждения и корректировку мощности охладительных устройств, информировать о сбоях и авариях, а так же в дорабатываемой системе предполагаются «ручные» настройки при доступе через компьютер, установленный на одном из шкафов гидроагрегата.
В результате выполнения бакалаврской работы был осуществлен обзор различных типов гидроэлектростанций и классификации оборудования используемого на станциях. В работе был рассмотрен технологический процесс контроля температуры шкафов гидроагрегата, а так же мониторинг данных и средства автоматизации для модернизации этой системы на Красноярской ГЭС.
В ходе работы составлена структурная схема трех шкафов гидроагрегата. Сформирована база данных отвечающая за все переменные и функции внутри программы. Для программы реализована система оповещений при изменениях в работе системы.
Отслеживание и контролирование температуры является одним из ключевых моментов работы гидроагрегатов. Выход за пределы допустимых значений может привести к аварийным ситуациям и ухудшению качества работы оборудования. Автоматизированная система мониторинга и контроля температуры обеспечивает необходимые условия эксплуатации электрощитового оборудования и не подвергает его перегревам или переохлаждению, что в свою очередь продлевает работоспособность оборудования и стабильность его работы.
Применение компьютерной визуализации позволяет отслеживать изменение температуры как на компьютере шкафа, так и дистанционно на рабочей машине специалистов АСУ ТП. Разработанная программа позволяет модернизировать систему мониторинга и контроля температуры в шкафах гидроагрегата.
