Электрические решения в сфере АСУ

Решения для электрических систем электростанций

SPPA-E3000 является нашим интегрированным решением для всех электрических систем электростанций. Однако решения SPPA-E3000 разработаны не для любых объектов. Они предназначены для работы с критически важной инфраструктурой электростанций и работают с турбинами и генераторами любого производителя, а также с любыми OEM-системами.

Обзор

Наши решения

Независимо от того, проектируете ли вы новую электростанцию или ищете партнера для комплексной модернизации, решения SPPA-E3000 для электростанций охватывают не только электрические системы, но и полное управление проектами: наша команда управляет всем процессом, от базового проектирования до ввода в эксплуатацию.

Мы оптимизируем конструкции, работаем со всеми интерфейсами и обеспечиваем надлежащую работу всех электрических систем. Получите дополнительную информацию о нашем комплексном решении, специально предназначенном для электрических систем электростанций. Электрические решения SPPA-E3000 охватывают множество аспектов, касающихся электрической инфраструктуры ваших электростанций. Мы может предложить специальные пакеты, подходящие для всех распространенных задач.

Модернизация защиты и системы синхронизации энергосистемы

Основные электрические системы имеют решающее значение для обеспечения эксплуатационной готовности электростанций. В этой связи защита энергосистемы должна предотвращать потенциальные причины серьезных неисправностей, таких как отключения и неправильная синхронизация генерирующего оборудования и сети. К сожалению, многие ранее установленные системы более не способны должным образом справляться с задачами защиты, а их обслуживание становится все более трудным.

 

Наше решение SPPA-E3000 для защиты и синхронизации оборудования позволяет обеспечивать защиту системы энергоснабжения, а также работу системы синхронизации. Решение использует современные принципы защиты сети, которые отвечают самым высоким требованиям с точки зрения точности реагирования. Решение SPPA-E3000 для защиты и синхронизации оборудования также соответствует самым современным требованиям к сети. Оно основывается на специальном оборудовании, системе резервирования и средствах измерения, работающих в разных режимах.

Преимущества оптимизированной защиты энергосистемы:

  • Максимальная безопасность и эксплуатационная готовность электростанции за счет точного реагирования
  • Более высокая эксплуатационная готовность за счет более быстрого реагирования персонала центра управления
  • Защита активов электростанции 

Защита и синхронизация оборудования с SPPA-E3000: высококачественное оборудование и комплексные услуги

Решение SPPA-E3000 для защиты и синхронизация оборудования заменяет устаревшие компоненты передовой надежной технологией защиты, использующей устройства SIPROTEC. Многофункциональные реле представляют собой высококачественные цифровые устройства, которые задают новый эталон современных систем защиты.

 

Перед заменой существующих реле мы анализируем существующую концепцию защиты. Это подразумевает расчетный анализ потребностей защиты и, при необходимости, обсуждение нового решения. Наши схемы и конфигурации надежных средств защиты всегда разрабатываются специально для конкретных электростанций.

 

Это решение включает в себя:

  • Надежную технологию защиты, трансформаторы тока и напряжения
  • Обеспечение связи с существующими системами КИПиА
  • Оптимизированное время монтажа/ввода в эксплуатацию
  • Полную документацию
  • Анализ существующей концепции защиты и разработка новой концепции в случае необходимости
  • Расчетный анализ потребностей защиты
  • Систему синхронизации
  • Защиту трансформаторов энергоблока
  • Защиту генераторов
  •  Защиту вспомогательных трансформаторов
  • Интеграцию в АСУ ТП электростанции посредством SPPA-T3000 в соответствии с IEC 61850  

Оптимизация энергопотребления приводных систем

Более двух третей потребности электростанции в энергоснабжении собственных нужд приходится на системы электропривода. Более 97 % затрат всего жизненного цикла обусловлено потреблением энергии этими системами. Около 30 % приводных систем, например, насосов и вентиляторов, могут работать более эффективно. Этот значительный потенциал экономии необходимо реализовать. Эффективность приводных систем может быть значительно оптимизирована благодаря решению SPPA-E3000 для модернизации приводов.

Преимущества нашего решения SPPA-E3000 для модернизации приводов

  • Меньшие затраты на энергоснабжение собственных нужд
  • Снижение затрат на охрану окружающей среды
  • Более высокая прибыль за счет более высокой производительности и меньших выбросов CO2
  • Малый период окупаемости

Модернизация приводов с SPPA-E3000: значительное сокращение затрат на энергию

Экономия затрат на электроэнергию может быть достигнута за счет установки преобразователей частоты, поскольку они обеспечивают оптимальную работу электродвигателей в точке нагрузки. Вторым вариантом является внедрение электронного контроля частоты вращения. Замена существующих электродвигателей на современные, более эффективные приводы также значительно повышает эффективность.

 

Решение SPPA-E3000 для модернизации приводов включает в себя оценку потенциальной экономии, анализ соответствующих мер и их реализацию с целью модернизации приводных систем. Основной акцент делается на приводах, которые обеспечивают быструю окупаемость инвестиций в модернизацию.

 

Краткий обзор комплекта поставки:

  • Электронный контроль частоты вращения вместо механического управления
  • Модернизация установленного преобразователя частоты
  • Использование энергоэффективных электродвигателей
  • Рекуперация энергии торможения

Инновационные системы возбуждения для достижения максимальной надежности

Система возбуждения играет важную роль в обеспечении надежной и непрерывной работы синхронных генераторов, поскольку она существенно влияет на эксплуатационную готовность и динамику работы генератора. Кроме того, она контролирует реагирование синхронной машины на реактивную мощность. По этой причине инновационные системы возбуждения, специально разработанные для электростанций, являются основным элементом в деле достижения максимальной надежности.

После продолжительной эксплуатации оборудование систем возбуждения уже не способно полноценно выполнять возложенные на него задачи. Компоненты системы возбуждения могут выйти строя, частота отключений может стать неприемлемой, а операторы энергосетей могут предъявить новые требования к динамике управления.

Компания «Сименс» использовала свой многолетний опыт в сфере проектирования, конструирования и эксплуатации электростанции для разработки инновационного оборудования систем возбуждения.

 

Решение SPPA-E3000 для систем возбуждения было специально разработано для обеспечения безопасной и непрерывной работы электростанций. Оно может использоваться совместно с синхронными генераторами любого производителя и охватывает промышленные электростанции, гидроэлектростанции, паровые и атомные электростанции любой мощности. 

Независимо от требований к габаритам, энергоснабжению или мощности генератора, «Сименс» может предложить подходящую систему возбуждения для любой области применения на любой электростанции в зависимости от ее мощности:

  • SES: системы статического возбуждения
  • SFC/SES: пусковой преобразователь частоты и система статического возбуждения, объединенные в компактный блок
  • CES: системы параллельно-последовательного возбуждения (зависящие от нагрузки системы возбуждения)
  • BES: системы бесщеточного возбуждения (вращающиеся системы возбуждения)

Решение SPPA-E3000 для систем возбуждения и пусковых преобразователей частоты обеспечивает быструю окупаемость инвестиций. Модульная конструкция систем возбуждения и надежные промышленные компоненты вносят значительный вклад в надежность и снижение затрат на техническое обслуживание. Модернизация систем возбуждения требует комплексного подхода к анализу, проектированию и вводу объектов в эксплуатацию. Наше всеобъемлющее управление проектами обеспечивает минимальные срок технологической разработки и время простоя.

 

Беспроблемная реализация проектов превращает наши системы возбуждения в решения

  • Все необходимое оборудование и услуги включены в готовое решение для систем возбуждения
  • Чтобы гарантировать предоставление наилучшего возможного решения для каждого случая, мы в первую очередь анализируем текущую ситуацию и необходимые изменения. Мы определяем требующие замены компоненты, наиболее подходящую технологию и наиболее эффективный способ интеграции новой системы в существующую структуру электростанции. 

Нашей основной целью является обеспечение абсолютной надежности и снижение затрат на техническое обслуживание системы возбуждения для наших клиентов. Для этого мы предлагаем системы возбуждения, которые идеально подходят для существующих электростанций и технологических процессов.

 

Преимущества наших решений для систем возбуждения

  • Максимальная надежность за счет надежной конструкции, подходящей для условий электростанции
  • Низкие затраты на техническое обслуживание за счет использования надежных промышленных компонентов
  • Минимальное время замены существующей системы возбуждения, без изменений в системе КИПиА или возбудителе

Наши системы возбуждения могут использоваться с синхронными генераторами любого производителя. 

Благодаря используемым технологиям они могут работать совместно с генераторами любой мощности на гидроэлектростанциях, паровых, атомных и промышленных электростанциях, а также совместно с газотурбинными установками.

 

Благодаря системам статического возбуждения SES, компактным блокам, состоящим из систем возбуждения и пусковых преобразователей частоты, зависящим от нагрузки системам возбуждения CES, и бесщеточным системам возбуждения BES компания «Сименс» может предложить подходящее оборудование систем возбуждения для любой области применения на любой электростанции – независимо от требований, предъявляемых к габаритам, энергоснабжению или мощности генератора. 

  • SES – системы статического возбуждения
  • SFC/SES – пусковые преобразователи частоты, объединенные с системами статического возбуждения
  • CES – системы параллельно-последовательного возбуждения
  • BES – системы бесщеточного возбуждения

Надежные системы возбуждения, которые всегда отвечают предъявляемым требованиям

Решение SPPA-E3000 для систем статического возбуждения (SES) включает в себя системы статического возбуждения для синхронных генераторов и синхронных конденсаторов. Они используются в газотурбинных, парогазовых, гидроэлектрических, атомных, паровых и промышленных электростанциях средней и высокой мощности. Также они могут использоваться как автономные или компактные системы в сочетании с пусковыми преобразователями частоты.

 

Универсальное решение для повышения эффективности и динамичного управления. 

Компания «Сименс» предлагает ориентированный на клиента подход к резервированию, в то время как универсальные технологии позволяют создавать индивидуально разработанные решения для модернизации. Системы статического возбуждения могут быть адаптированы к условиям любой электростанции, независимо от планировки зоны установки или типа генератора, энергоснабжения или системы КИПиА, с аналоговым или шинным подключением, независимо от того, заменяется ли или сохраняется ранее установленная система КИПиА.

Замена существующей системы возбуждения на систему статического возбуждения SPPA-E3000 обеспечит повышение КПД электростанции, выдающиеся динамические характеристики, автоматический мониторинг, локальную визуализацию и возможности удаленной диагностики.

Преимущества наших систем статического возбуждения

  • Максимальная надежность за счет надежной конструкции, адаптированной к условиям конкретной электростанции
  • Высокая эффективность и динамическое реагирование благодаря инновационным технологиям
  • Низкие затраты на техническое обслуживание за счет использования надежных промышленных компонентов
  • Простая замена существующей системы возбуждения в кратчайшие сроки и без проблем с подключением

Компактные установки для газовых турбин, позволяющие достичь максимальной эксплуатационной готовности и гибкости

Пусковой преобразователь частоты служит в качестве средства запуска газовых турбин любой мощности. Выходная мощность пускового преобразователя частоты составляет от 1,4 до 9,0 МВт или выше в случае необходимости. Система статического возбуждения (SES) и пусковой преобразователь частоты объединены в компактный блок. Благодаря своей компактности, решение идеально подходит для электростанций с ограниченной площадью установки и может быть установлено, например, в контейнере.

 

Пусковые преобразователи частоты, объединенные с системами статического возбуждения (SFC/SES), входящие в решение SPPA-E3000, разрабатываются в виде компактных блоков с единым центром управления. Основным преимуществом компактного блока, безусловно, является идеальное сочетание входящих в него компонентов. 

 

Комплексные подходы к резервированию для конкретной электростанции, такие как перекрестный запуск, обеспечивают максимальную эксплуатационную готовность и гибкость всей электростанции. Новейшие интегрированные цифровые технологии и доступность запасных частей в течение периода продолжительностью не менее 10 лет являются важными отличительными особенностями предложения «Сименс». Пусковые преобразователи частоты, объединенные с системами статического возбуждения, входящие в решение SPPA-E3000, были разработаны как стандартизированная линейка устройств. За счет этого они подходят для газовых турбин любых типов и марок.

Гибкая интеграция и повышение эксплуатационной готовности SFC/SES

Во многих случаях существующие системы статического возбуждения и пусковые преобразователи частоты электростанций должны быть заменены через 10-20 лет эксплуатации. Это может быть связано с моральным износом всей системы или ее основных компонентов, а также неактуальностью подхода к ремонту, обслуживанию и предоставлению запасных частей. Другими причинами могут быть увеличение мощности генераторов или изменение ситуации на рынке, например, появление нового электросетевого стандарта. В случае выхода из строя компактного блока оператор электростанции больше не сможет использовать газовую турбину, что является критическим риском для эксплуатационной готовности всей электростанции.

Для устранения этого риска наши специалисты анализируют исходную ситуацию на каждой конкретной электростанции. Проектные группы тщательно проверяют различные компоненты с целью выявления необходимости модернизации всей устаревшей технологии и определения возможности сохранения части силовой секции. В случаях полной замены компактного блока SFC/SES или только замены AVR оптимизированная реализация проекта обеспечивает минимальное время модернизации.

 

Преимущества наших пусковых преобразователей частоты, объединенных с системой статического возбуждения

  • Снижение риска морального износа за счет замены устаревших систем и компонентов
  • Максимальная эксплуатационная готовность благодаря наличию запасных частей и постоянной сервисной поддержке
  • Минимальное время простоя благодаря оптимизированной реализации проекта 
  • Идеальная интеграция в существующую структуру электростанции за счет компактных габаритов

Зависящие от нагрузки системы возбуждения с беспрецедентной эксплуатационной готовностью и максимальной надежностью

Системы параллельно-последовательного возбуждения (CES), входящие в решение SPPA-E3000, представляют собой зависящие от нагрузки системы возбуждения (также называемые системами параллельно-последовательного возбуждения) для синхронных генераторов и аварийных дизель-генераторов с возбудителями или без них. Высокая универсальность и модульная конструкция делают их пригодными для использования на гидроэлектростанциях, паровых и атомных электростанциях, и в особенности для модернизации существующих систем. Их функциональная конструкция («цепь Гарца» с колебательным контуром и использование исключительно пассивных компонентов для основного возбуждения) делает системы параллельно-последовательного возбуждения SPPA-E3000 особенно хорошим выбором для аварийных дизельных генераторов на атомных электростанциях и обеспечивает максимальную надежность и эксплуатационную готовность.

Возможность холодного пуска и поддержка при коротком замыкании для обеспечения высокой надежности и эксплуатационной готовности

Ток возбуждения, подаваемый системами параллельно-последовательного возбуждения SPPA-E3000, имеет составляющую, зависящую от напряжения (не зависящую от нагрузки), и составляющую, зависящую от тока (зависящую от нагрузки). Система подает энергию, необходимую для непосредственного возбуждения генератора, через контактные кольца. 

 

Не зависящий от нагрузки компонент системы параллельно-последовательного возбуждения подается трансформатором возбуждения и преобразуется в ток в цепи Гарца. Зависящий от нагрузки компонент подается трансформатором возбуждения и преобразуется в ток в цепи Гарца. Зависящий от нагрузки компонент системы возбуждения подается трансформатором тока возбуждения.

Зависящий от тока компонент возбуждения также служит для усиления или поддержания возбуждения в случае падения напряжения или короткого замыкания.

 

Колебательный контур получает напряжение, генерируемое остаточной магнитной индукцией во время запуска, что позволяет генератору работать как машина с самовозбуждением без внешнего источника питания.

 

Преимущества наших систем параллельно-последовательного возбуждения 

  • Беспрецедентно высокая надежность и эксплуатационная готовность системы возбуждения, достигаемые благодаря уникальной концепции надежности
  • Простая замена существующей системы возбуждения в кратчайшие сроки и без проблем с подключением
  • Низкие затраты на техническое обслуживание за счет использования надежных компонентов и модульной конструкции

Обеспечение надежности для любого типа электростанции при минимальном времени замены оборудования

Системы бесщеточного возбуждения (BES), входящие в решение SPPA-E3000, представляют собой системы бесщеточного возбуждения (т. е. вращающиеся системы возбуждения) для синхронных генераторов с возбудителями. Благодаря своей высокой универсальности в сочетании с модульным аппаратным и программным обеспечением они подходят для использования на электростанциях любого типа.

 

Комплексные концепции резервирования обеспечивают максимальную эксплуатационную готовность. Благодаря эргономичному и понятному отображению условий эксплуатации и отличному взаимодействию защиты генератора и системы КИПиА переход на системы бесщеточного возбуждения SPPA-E3000 позволяет повысить работоспособность.

 

Системы бесщеточного возбуждения SPPA-E3000 идеально подходят для генераторов любой мощности от 1 до более 1000 МВА, а также для любой конфигурации системы – независимо от страны или требований оператора энергосистемы.

Органичная замена существующей системы бесщеточного возбуждения

Такие электрические компоненты, как система бесщеточного возбуждения – система, в которой возбудитель вращается на валу ротора, – рано или поздно вырабатывают свой ресурс. Благодаря простой модульной концепции замены, переход с установленной системы бесщеточного возбуждения не составляет проблем, кроме того, достигается минимальное время замены. «Сименс» обеспечит органичную замену при планировании ввода в эксплуатацию, а затем последующую поддержку вашей новой системы бесщеточного возбуждения SPPA-E3000. Независимо от типа или модели генератора или возбудителя, системы электроснабжения или системы управления, а также от того, заменена ли система КИПиА или оставлена как есть, системы бесщеточного возбуждения SPPA-E3000 могут быть адаптированы к условиям вашей электростанции.

Преимущество высокой универсальности наших вращающихся систем возбуждения

  • Минимальное время простоя за счет модульной замены установленной системы возбуждения

Надежная непрерывная работа с использованием проверенных вращающихся систем возбуждения
 

Системы бесщеточного возбуждения SPPA-E3000 являются проверенными решениями для всех синхронных генераторов и генераторов реактивной мощности. Несколько тысяч систем, находящихся в эксплуатации по всему миру, уже много лет демонстрируют свою абсолютную надежность и стабильность.

 

Преимущества надежной, проверенной технологии наших систем бесщеточного возбуждения

  • Максимальная надежность и эксплуатационная готовность
  • Низкие затраты на техническое обслуживание за счет использования надежных промышленных компонентов и модульной конструкции
  • Чрезвычайно простая и, следовательно, бесперебойная работа благодаря понятному отображению условий работы

Материалы для скачивания