Опубликован анонс новой научно-познавательной выставки «Мир электричества», котораяпройдет с 15 мая по 8 июля в Москве в рамках международного форума-выставки «Россия» на ВДНХ.
Трейлер выставки:
Экспозиция включает пять тематических зон. В начале посетители познакомятся со структурой электроснабжения и погрузятся в историю науки об электричестве.
Экспозиция «Технологии» позволит гостям увидеть путь развития технологий распределения электрической энергии и покажет, как сквозные технологии оказали революционное влияние на электротехнику.
«Портал будущего» — зона выставки, где посетители смогут окунуться в мир передовых технологий электроэнергетики через интерактивное путешествие, познакомиться с перспективными разработками от микрогридов до космической энергетики и послушать послание молодого ученого-астронавта о ключевых аспектах технологий будущего.
В зоне «Вдохновленные электричеством» гости исследуют влияние электричества на искусство и культуру. Эта экспозиция собрала произведения творцов и художников, чье творчество было вдохновлено «магией» и возможностями электричества.
Кроме этого, гости выставки смогут посетить иммерсивное шоу «ТЕСЛА-ШОУ», которое в интерактивном формате познакомит с физикой электричества, позволит управлять молниями и передавать электрический ток на расстояние, удивит вспышками плазмы и свечением люминесцентных ламп.
Открытие выставки: 15 мая в 13:00,ВДНХ, Проспект Мира, 119, стр. 46, павильон №46 «Энергия жизни».
Здравствуйте дорогие читатели. Сегодняшняя статья посвящена очень интересной, на мой взгляд, теме - АСУ ТП или автоматизированная система управления технологическими процессами, на современных или модернизированных предприятиях. Данная статья основана на моем личном опыте работы с АСУ ТП электростанции, где я работаю, а конкретнее на одном дефекте в системе, который я недавно диагностировал.
Краткое описание системы АСУ ТП.
Для начала давайте вкратце разберемся, на физическом и программном уровнях, что в себя включает система АСУ ТП. Для удобства восприятия систему разбивают на три уровня: нижний, средний и верхний.
1) нижний уровень - это уровень оборудования, которым мы управляем и за которым мы наблюдаем в процессе его работы. Например: электродвигатели, трансформаторы, генераторы, электрооборудование распределительных устройств и тд. Наблюдение происходит за счет различных измерительных устройств. установленных на конечном оборудовании, а управление происходит за счет воздействия на управляющие органы оборудования;
2) средний уровень - это уровень преобразования данных, между нижним и верхним уровнями. На среднем уровне данные, полученные с измерительных устройств, преобразуются в цифровой вид, а управляющие команды с верхнего уровня преобразуются из цифрового вида в электрический сигнал, который воздействует на управляющий орган оборудования;
3) верхний уровень - это уровень обработки и представления данных. На данном уровне, в так называемые SCADA программы или системы (на русский переводится как диспетчерское управление и сбор данных) стекается вся информация о происходящем на предприятии. SCADA системы работают на серверном оборудовании. Система может самостоятельно поддерживать, заданный оператором, режим, сигнализировать о неисправностях оборудования, архивировать данные, предоставлять информацию для оператора в удобном для человека виде (в виде мнемосхем), и принимать от оператора команды на управление оборудованием.
Очень упрощенная схема АСУ ТП. Рисунок мой.
Как АСУ ТП выглядит на практике.
Давайте теперь все описанное посмотрим, что называется в "железе", на примере ТЭЦ.
Верхний уровень АСУ ТП.
Вот так выглядит Блочный щит управления какой ни будь современной ТЭЦ:
Все эти мониторы это и есть АРМ (автоматизированное рабочее место) операторов. На них дежурный персонал видит мнемосхемы технологических процессов происходящих на станции.
А вот кадр мнемосхемы управления и мониторинга за распределительным устройством собственных нужд напряжением 0,4 кВ (РУСН-0,4 кВ):
На кадре мы видим текущие электрические величины: напряжение на секциях и электрический ток (нагрузка) трансформаторов, информационную сигнализацию и положение коммутационных аппаратов.
Как раз на примере одного из выключателей, а именно 2 АВ СРП ПНС ( 2-ой Автоматический Выключатель Секции Резервного Питания Противопожарной Насосной Станции) мы и рассмотрим всю систему АСУ ТП.
Для управления данным выключателем мы кликаем два раза мышкой на его изображение, и получаем вот такое диалоговое окно:
Ни одна кнопка управления, однако, не активна. Есть какая то проблема.
Давайте заглянем под "капот" этого выключателя и увидим следящую картину:
Это программный (блочная форма программирования) код выключателя 2 АВ СРП ПНС и на данном кадре мы обнаруживаем проблему: SCADA система не может определить, в каком положении сейчас находится выключатель. Всего таких положений может быть три: включен, отключен, выкачен в контрольное или ремонтное положение. Фактически выключатель отключен, но сигнал об этом в SCADA систему не поступает. На основании этого система принимает решение о блокировке управления выключателем.
Кадр мнемосхемы, различные параметры и фрагмент кода - все это и есть верхний уровень АСУ ТП. А вот так выглядят серверы, на которых и работает SCADA:
Это фото с интернета, на моей ТЭЦ серверная выглядит похоже. Куча проводов, лампочек и обязательно шум вентиляторов.
Средний уровень АСУ ТП.
Если SCADA не видит нужных сигналов, значит они в нее не приходят - логичное заявление и мистер Шерлок Холмс одобрительно кивает мне в ответ :)
Мы идем в соседнее помещение - там находятся шкафы сопряжения оборудования. В них происходит преобразования полевых сигналов в сигналы, которая SCADA понимает.
Внутренне наполнение шкафа выглядит вот так:
Белые провода приходят, с полевого уровня, на платы преобразования сигналов с напряжения 220 Вольт (т.е входящее напряжение) на 24 Вольта (исходящее напряжение). Далее сигнал 24 Вольта уже идет в SCADA систему.
В данном конкретном случае по этим проводам приходит информация в дискретном виде (т.е либо напряжение есть либо его нет) от коммутационных аппаратов. Где то в этом шкафе есть плата, отвечающая за наш выключатель.
А вот и она:
На проводах мы видим какие то обозначения, многА букоФФ и цифр. Собственно понять, что тут происходит, нам поможет электрическая схема:
Часть принципиально схемы управления выключателем. Блок передачи информации на верхний уровень.
На схеме видно, что за передачу информации о положении выключателя "Отключено" отвечают: терминал А2 (это полевой уровень, терминал релейной защиты, об этом чуть далее) провод с номером 133 и реле К06 . Вот этот провод и реле (обвел красной рамкой):
За проводами не видно, что индикатор реле К06 не горит, а должен.
Далее мультиметром я замеряю напряжение на этом проводе относительно "земли" и получаю значение + 90 Вольт, при том что должно быть + 110 Вольт. При этом между этим проводом и общим "минусом" питания, напряжение получается вообще нулевым. Из этого можно предположить (творится какая то фигня!), что проблема где то на полевом уровне, куда мы и отправимся дальше.
В дополнении хочу отметить, что в этом шкафе происходит не только разделение уровней, но и разделение зоны ответственностей - за сам шкаф и SCADA отвечает цех АСУ ТП, за белые провода и за электрооборудование на другом конце - отвечает электроцех, я в том числе.
Нижний уровень уровень АСУ ТП.
Мы определились, что проблема возможно находится где то на уровне оборудования. В нашем случае это распределительное устройство ПНС (РУ ПНС). Само РУ состоит из шкафов, а шкафы разделены на отсеки:
Это шкаф выключателя 2 АВ СРП ПНС, управление которым мы видели на верхнем уровне, в виде нарисованного символа мнемосхемы.
Сам шкаф разделен на отсеки:
1) отсек сборных шин - через эти отсеки проходят общие силовые шины 0,4 кВ;
2) релейный отсек - в нем находится терминал управления и релейной защиты (сразу рядом с цифрой 2, и тот самый элемент А2 на принципиальной схеме) и вспомогательные элементы управления;
3) отсек выключателя - собственно в нем и находится тот самый объект мониторинга и управления, который сейчас не управляется с верхнего уровня.
4) ниже есть еще клеммный отсек, на данном фото его нет, он будет далее и работать я буду только в нем.
Готовимся к работе:
Инструмент, мультиметр и схема.
Открываем клеммный отсек и видим такую картину:
Вот отсюда и уходят провода в шкаф на среднем уровне. Находим наш 133 провод и мультиметром замеряем напряжение между клеммой 6 (+ 110 В) и клеммой 11 (- 110 В) и получаем 220 Вольт, что является нормой Значит сигнал "отключено" уходит на средний уровень. Далее я замерил напряжение на клемме 7 (положение включено) и получил ноль. Исходя из этого можно сделать заключение, что терминал релейной защиты (элемент А2 на принципиальной схеме) выдает правильную информацию о текущем положении выключателя - выключатель отключен (клеммы 6 - 11 дают 220 В) и не включен (клеммы 7 - 11 дают 0 В). Важно именно промерить оба положения, потому как может быть и такое, что приходит информация, что выключатель включен и отключен одновременно.
По результатам диагностики я сначала делаю предположение о проблеме в проводах - возможно ухудшение изоляции.
Но прежде чем делать окончательный вывод я прошу коллегу из цеха АСУ ТП отключить провод с его стороны, т.е в шкафе среднего уровня, и в таком положении померить напряжение между проводом 133 и общим минусом (с моей стороны общий минус эта та самая клемма 11, номер провода 102). В результате замера коллега получает те самые 220 В.
Значит проблема не в проводе и вообще не а полевом уровне. Но в чем же тогда дело. А вот в чем:
Это резистор и со временем его характеристики ухудшаются, так называемое старение. Он еще не в состоянии "сломан" но уже близко к такому состоянию. Именно по этому при начальном измерении, в шкафе среднего уровня, получались ненормальные показания. Мы называем это "плавающий дефект"
Данная проблема решается переключением провода на свободную клемму и перепрограммирование блока в SCADA системе. Это уже работа моих коллег. Моя же часть работы окончена, как и заканчивается данная статья.
Надеюсь, что вам было интересно и что вы не превратились в скелет, читая данную статью до конца.
Спасибо за просмотр, за лайк, если статья понравилась.
Электроэнергия – это товар, на который должен быть сертификат соответствия. В любом сертификате должны быть указаны нормативные документы, которым этот товар соответствует. У всех ЭСО (поставщиков электроэнергии) в России в сертификатах указан ГОСТ 32144-2013, согласно которому номинальное значение фазного напряжения равно 220 В.
Обратите внимание на ГОСТ
Сертификат (образец) прилагаю. Какой сертификат выложен на сайте вашей энергокомпании?
На всякий случай: номинальное и реальное напряжение - это два разных напряжения.
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
В прошлом году власти Германии начали процесс смягчения правил, облегчающих гражданам самостоятельную установку солнечных панелей на балконах. Но ещё до этого Германия стала европейской страной, где солнечные панели на балконах жилых домов встречаются наиболее часто. К этому привела практика поощрения энергетического перехода, а также создание простого и понятного оборудования как с позиций монтажа без квалификации, так и с точки зрения его подключения. Стоит упомянуть и о субсидиях. Например, желающим установить балконную фотоэлектрическую систему предлагается до 500€. Технология окупается примерно через три года, и если батарея прослужит положенные ей 20 лет, то она окупится многократно .
Рандомное фото из интернета
По данным SolarPower Europe, в Германии на балконах установлено солнечных панелей суммарной мощностью около 200 МВт. При этом на крышах жилых зданий размещено панелей на 16 ГВт. По подсчётам на балконах Германии уже больше 400 000 солнечных панелей. Согласно планам властей Германии, к 2030 году солнечная энергетика будет обеспечивать не менее 80 % потребностей в электрической энергии в стране. Но пока вне компетенции властей остаются два кричащих вопроса — это производство солнечных панелей в Германии или в ЕС, а также утилизация отработанных панелей.
Опыт Германии по эксплуатации балконных солнечных панелей уже готовятся перенимать в Австрии, Франции, Италии, Польше и Люксембурге. В Испании также движутся к этому, но пока дело не вышло на финишную прямую. В Бельгии, напротив, запретили гражданам подключать солнечные панели в домашнюю сеть, опасаясь неконтролируемых скачков энергии. Эксплуатация солнечных электростанций максимальной мощностью до 600 Вт на балконах разрешена в 25 из 27 стран ЕС (кроме Бельгии и Венгрии). Но мировым лидером по установке солнечных батарей и ветрогенераторов всё равно является Китай.
P.S. живя под Москвой солнечные батареи вижу очень редко. Но они встречаются. И на балконах многоэтажек тоже.
Будем в ногу как бы со временем. Майнинг на отходах производства, в данный момент отходы пилорамы в уголь, а на даном древесном угле уже газогенераторы ну и как видите майнинг.
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ придумали, как генерировать электричество из «энергетического мусора». По словам ученых, потенциальным источником электроэнергии могут стать окружающие нас естественные вибрации.
Как объясняют разработчики, чем более стабильным будет источник вибрации, тем лучше. Идеальные кандидаты — трубопроводы, автомобильные и железнодорожные мосты и здания, но теоретически извлекать электричество можно даже из вибрации оконных стекол. Для этого необходимы конденсаторы переменной емкости.
Между заряженными обкладками конденсатора существует сила притяжения. Если вибрация разводит обкладки друг от друга, то она совершает работу против электрического поля. Таким образом механическая энергия преобразуется в электрическую, а в конденсаторе накапливается заряд.
— Дмитрий Остертак. Заведующий кафедрой полупроводниковых приборов и микроэлектроники НГТУ НЭТИ.
Вибрация от объекта передается через упругий подвес, связывающий корпус устройства с подвижной обкладкой. Подвесы можно спроектировать или настроить на определенную частоту или более широкий спектр частот, в зависимости от назначения.
Как отмечает Дмитрий Остертак, большие мощности таким образом сгенерировать не удается — для этого нужны большие конденсаторы и идеальные условия. Однако технологии вполне хватит, например, для подзарядки датчиков на железной или автомобильной дороге.
Проект находится на стадии тестирования лабораторных прототипов.
Специалисты Пермского политеха усовершенствовали перспективную технологию передачи электроэнергии по оптоволоконным линиям. Для этого ученые разработали цифровой двойник важнейшего элемента системы, который трансформирует оптическую энергию в электрический ток, — фотоэлектрического преобразователя.
Оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным помехам, обладает высоким уровнем молние- и пожаростойкости, обеспечивает высокие скорость и качество передачи данных. Технология устроена так: лазер излучает свет, который передается по оптоволокну, а затем превращается в ток при помощи фотоэлектрического преобразователя. Это позволяет обеспечивать стабильное питание устройств, расположенных вдали от источников электроэнергии, — например, датчиков мониторинга газов в воздухе.
Основная проблема существующих преобразователей — в их низком КПД. Цифровой двойник позволяет смоделировать различные параметры работы устройства и за счет этого повысить эффективность.
Благодаря двойнику мы можем получить целый спектр оптимальных настроек системы: электрическую и оптическую мощность, выходное напряжение и ток нагрузки для максимизации КПД преобразователя.
— Алексей Гаркушин. Научный сотрудник кафедры общей физики Пермского политеха.
По словам ученых, с помощью цифрового двойника можно рассчитать рабочие характеристики и срок эксплуатации каждого важного элемента системы. Например, оценить влияние на них влажности и температуры — и перенастроить режим работы.
В перспективе создание цифрового двойника позволит улучшить качество электроснабжения удаленных объектов, а также сократит сроки и затраты на разработку технических решений, связанных с передачей данных и энергии по оптоволоконным линиям.