13. Автоматизация
13. Автоматизация 
13.1. Общие положения.
13.1.1. Автоматизации на электростанциях подлежит технологический процесс (ТП) производства, выдачи (а на ГАЭС - и потребления) электроэнергии.
Автоматизация ТП разрабатывается в объеме:
а) общестанционных систем производства, выдачи и потребления электроэнергии;
б) оборудования, непосредственно участвующего в производстве, выдаче и потреблении электроэнергии, - автоматизация основного оборудования;
в) оборудования, обеспечивающего функционирование основного оборудования, - автоматизация вспомогательного оборудования.
Автоматизация общестанционных систем производства и выдачи электроэнергии, автоматизация основного и вспомогательного оборудования электростанций разрабатываются в виде взаимоувязанных систем, обеспечивающих централизованное автоматизированное или автоматическое управление ТП электростанции.
13.1.2. Автоматизация ТП разрабатывается исходя из следующей структуры управления электростанцией:
а) задание режимов ТП электростанций, связанных с энергосистемой, осуществляется диспетчером центральной диспетчерской службы (ЦДС) энергообъединения или диспетчером объединенного диспетчерского управления (ОДУ) энергосистем, для электростанций, работающих в каскаде или автономно, - диспетчером каскада или графиком нагрузки потребителя; режим ТП гидроэлектростанций, мощность которых определяется режимом водотока, задается автоматическим регулятором по водотоку; если режим ТП задается автоматически от соответствующего управляющего комплекса ЦДС, ОДУ, каскада, регулятора по водотоку, предусматриваются соответствующие каналы телемеханики;
б) управление ТП электростанции с оперативным обслуживанием осуществляется дежурным инженером (начальником смены станции (НСС)); оперативное управление ТП должно быть централизованным, т.е. осуществляться из одного места - центрального пункта управления (ЦПУ);
в) если основное оборудование электростанции (агрегаты, выключатели линий, автотрансформаторы и др.) находится в оперативном ведении диспетчера ОДУ, проектом предусматриваются необходимые средства и каналы обмена информацией между электростанцией и ОДУ;
г) управление ТП ГЭС небольшой мощностью (до 30 МВт), не превышающей 5% мощности энергосистемы, предусматривают с ДП энергосистемы, ДП каскада ГЭС - с возможностью работы без постоянного дежурства оперативного персонала и с организацией в случае необходимости дежурства "на дому". При организации дежурства "на дому" служебные квартиры для дежурного персонала оснащаются средствами вызывной сигнализации с электростанции и связью с диспетчером ЦДС (диспетчером каскада электростанций).
13.2. Автоматизация общестанционных систем управления (верхний уровень управления).
13.2.1. Функции и состав общестанционной системы управления определяются задачами, зависящими от водохозяйственных и энергетических характеристик электростанций (наличие бассейна регулирования, ограничения по использованию водотоков, установленная мощность, роль электростанции и линий выдачи мощности для энергосистемы и др.).
13.2.2. Назначение общестанционной системы управления:
а) автоматизированное или автоматическое выполнение заданных параметров текущего режима (активной и реактивной мощностей, частоты, напряжения, перетоков мощности между РУ повышенных напряжений, уровней верхнего и нижнего бьефов) с учетом наиболее полного использования энергии водотока и установленной мощности агрегатов;
б) представление оперативному персоналу электростанции необходимой информации о состоянии технологического оборудования электростанции для выполнения заданных параметров текущего режима;
в) представление информации вышестоящему уровню и получение информации от вышестоящего уровня управления;
г) автоматическое выполнение сигналов системы противоаварийной автоматики;
д) дистанционное управление каждым агрегатом (пуск, останов, перевод режимов работы, регулирования активной и реактивной мощности);
е) дистанционное управление выключателями и оперативными разъединителями главной электрической схемы, вводными и секционными выключателями КРУ 6 (10) кВ общестанционных собственных нужд;
ж) связь с вышестоящим уровнем управления и внутриобъектная оперативно-технологическая связь (в соответствии с разд. 14 "Связь").
13.2.3. Средства общестанционной системы управления размещаются на ЦПУ, в помещениях, прилегающих к ЦПУ, а также в других специально для них предназначенных помещениях.
На ЦПУ, как правило, устанавливаются:
главный щит управления (ГЩУ) с мнемонической схемой главной электрической схемы со средствами информации о режиме и состоянии элементов схемы и средствами управления оперативными элементами схемы;
пульт-стол дежурного инженера, оснащенный средствами диспетчерской и внутриобъектной технологической связи, средствами информации и управления режимами работы электростанции.
Средства индивидуального управления режимами работы агрегатов, регулирования активной и реактивной мощности агрегатов могут размещаться как на ГЩУ, так и на пульт-столе.
Необходимость установки на ЦПУ вспомогательного щита определяется объемом средств управления и информации для общестанционных вспомогательных систем: собственных нужд переменного и постоянного тока, пожаротушения, вентиляционных систем, гидравлических измерений и т.п. Размеры помещения ЦПУ, компоновка ГЩУ, пульт-стола, вспомогательного щита определяются с учетом эргономических требований.
13.2.4. На электростанции без постоянного дежурства оперативного персонала предусматриваются упрощенные ЦПУ, которые могут совмещаться с помещениями релейных щитов в здании электростанции или в помещениях распределительного устройства высокого напряжения.
ГЩУ таких электростанций может устанавливаться как отдельно, так и в ряду с релейными панелями. При этом средства централизованного управления оборудованием, участвующим в производстве и выдаче электроэнергии, средства централизованной информации следует предусматривать в минимальном объеме, позволяющем контролировать состояние оборудования и управлять агрегатами и выключателями главной электрической схемы. Следует избегать размещения ЦПУ непосредственно в машинном зале и в помещениях, подверженных вибрациям.
13.3. Автоматизация основного оборудования (объектно-агрегатный уровень управления).
13.3.1. К основному оборудованию электростанции, участвующему в производстве и выдаче (и потреблении на ГАЭС) электроэнергии, относятся гидроагрегаты, предтурбинные затворы, главные трансформаторы, кабельные и воздушные линии высокого напряжения, оборудование и аппараты главной электрической схемы.
Основное оборудование оснащается системами и устройствами автоматического управления, состоящими из технологической автоматики, защиты, сигнализации, а также измерений и регистрации текущих параметров режима. Функционирование этих систем и устройств определяется командами централизованной автоматизированной или автоматической общестанционной системы управления технологическим процессом электростанции.
13.3.2. Функционирование технологической автоматики обеспечивается без каких-либо предварительных операций с оборудованием и устройствами его автоматики. Агрегаты и другое основное оборудование, кроме автоматического управления, оснащаются местным дистанционным управлением, которое допускает поузловое (пооперационное) управление для проведения наладочных работ и опробований после ремонтных работ.
13.3.3. Средства автоматического управления основным оборудованием в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах в энергосистеме и на электростанции обеспечивают:
а) автоматический пуск, останов, перевод агрегата из одного режима в другой, поддержание активной мощности, напряжения на шинах электростанции по командам от общестанционной системы управления;
б) операции с выключателями и оперативными разъединителями главной электрической схемы и схемы собственных нужд по командам от общестанционной системы управления;
в) контроль состояния оборудования, защиту оборудования при его неисправности;
г) представление информации о параметрах режима и состоянии оборудования в системе автоматики оборудования и для общестанционной системы управления.
13.3.4. Объем команд управления, регулирования от общестанционной системы управления определяется в соответствии с положениями п. п. 13.1 и 13.2 настоящих Рекомендаций.
13.3.5. Средства контроля состояния, технологические и электрические защиты оборудования разрабатываются в соответствии с требованиями государственных стандартов или технических условий на оборудование и ПУЭ.
13.3.6. Информация о параметрах и состоянии оборудования осуществляется приборами измерений, световой и звуковой сигнализацией:
минимум объема измерений параметров оборудования для общестанционной системы автоматизированного управления определяется ПУЭ, а для системы автоматики оборудования также условиями местного управления в режиме опробования и периодического осмотра оборудования; для наладочных работ и опробования предусматривается подключение переносных лабораторных приборов;
световой сигнализацией обеспечивается сигнализация положения оборудования, сигнализация о неисправностях, об аварийном состоянии элементов оборудования; световая сигнализация неисправности, аварийного состояния оборудования для общестанционной системы управления может представляться в обобщенном виде;
звуковая сигнализация предусматривается раздельно для неисправности и аварии.
13.3.7. В системах автоматического управления оборудованием предусматриваются средства передачи информации общестанционной системе централизованного управления технологическим процессом.
13.3.8. Средства автоматического управления гидроагрегатом размещаются на агрегатных щитах управления (АЩУ) вместе со средствами релейной защиты и устройствами регулирования.
Средства автоматического управления повышающими (блочными) трансформаторами размещаются на блочных щитах вместе со средствами релейной защиты.
Средства автоматического управления и защиты оборудования и аппаратов высоковольтной части главной электрической схемы размещаются в помещениях релейных щитов распределительных устройств высокого напряжения - подстанционных пунктах управления (ППУ).
Щиты со средствами управления общестанционными вспомогательными системами, а также щиты релейной защиты ОРУ или КРУЭ, расположенные вблизи здания электростанции или служебно-производственного корпуса, целесообразно размещать в смежном с ЦПУ помещении - релейном пункте общестанционном (РПО).
13.4. Автоматизация вспомогательного оборудования (объектный уровень управления).
13.4.1. К вспомогательному оборудованию и общестанционным вспомогательным технологическим системам относятся техническое водо- и воздухоснабжение, масляное хозяйство, система откачки воды из проточной части гидромашин, собственные нужды переменного и постоянного тока, устройства управления затворами водосброса, а также технологические системы, обеспечивающие проектные параметры окружающей среды для персонала и основного оборудования, вентиляционные системы, системы отвода дренажных и фекальных вод и др.
Вспомогательное оборудование и технологические системы оснащаются локальными устройствами автоматического управления, функционирование которых определяется режимами работы основного оборудования и параметрами среды (температура, давление, уровни), которые они обеспечивают.
13.4.2. Локальными устройствами автоматического управления обеспечивается функционирование вспомогательного оборудования и общестанционных технологических систем без вмешательства оперативного персонала.
Указанные устройства также имеют местное управление для проведения наладочных работ и опробования. Пункты местного управления располагаются, как правило, в пределах прямой видимости обслуживаемых механизмов.
Трансформаторы с РПН собственных нужд электростанций оснащаются системой автоматического регулирования коэффициента трансформации.
13.4.3. Локальные устройства автоматического управления обеспечивают:
световую сигнализацию о нахождении системы в автоматическом режиме при отсутствии режимных ключей;
сигнализацию световую или блинкерную, фиксирующую неисправность и повреждение контролируемых элементов вспомогательного оборудования на объектном уровне управления;
выходную обобщенную сигнализацию для общестанционной централизованной системы управления (верхнего уровня управления).
13.4.4. Оборудование, предназначенное для пропуска паводковых вод, для пропуска воды на нужды водопотребителей (затворы холостых водосбросов, затворы плотин), как правило, оснащаются местным управлением.
Необходимость оснащения указанного оборудования централизованным дистанционным управлением или автоматическими системами управления определяется технологической характеристикой режимов попусков воды для конкретной электростанции.
13.4.5. Для оборудования водоприемников предусматриваются устройства сигнализации возможности появления шуги и устройства автоматического включения обогрева решеток, пазов водоприемников с сигнализацией о включении.
13.4.6. Контроль за состоянием гидротехнических сооружений (ГТС) выполняется, как правило, в виде самостоятельных систем, в том числе и АСУ ГТС, обеспечивающих измерения контролируемых параметров, их регистрацию и передачу в соответствующие службы электростанции.
13.4.7. Локальные системы и устройства автоматического управления вспомогательным оборудованием и общестанционными вспомогательными технологическими системами (п. 13.4.1), а также устройства, указанные в п. п. 13.4.4, 13.4.5, 13.4.6 настоящих Рекомендаций, желательно размещать вблизи управляемого оборудования и путей обхода оборудования эксплуатационным персоналом.
13.5. Средства автоматизации.
13.5.1. Выполненная в соответствии с положениями п. п. 13.1 - 13.4 настоящих Рекомендаций, независимо от типов средств автоматизации, система управления ТП ГЭС является автоматизированной системой управления (АСУ) ТП ГЭС или системой автоматического управления (САУ) ТП ГЭС с централизованной двухуровневой иерархической структурой.
13.5.2. Для ГЭС, выдающих электроэнергию на напряжении 110 кВ и выше, применяются современные технические средства автоматизации на базе микропроцессорной вычислительной техники. Для ГЭС с напряжением выдачи мощности 35 кВ и ниже, а также для вспомогательного оборудования всех ГЭС могут применяться электромеханические реле и другие традиционные средства автоматизации.
13.5.3. Выбор технических средств автоматизации производится в соответствии с требованиями по надежности, электромагнитной совместимости и программным средствам, приведенным в гл. 3.5 ПУЭ.
13.5.4. Применение современных технических средств автоматизации предопределяет реализацию дополнительных функций к перечисленным в п. 13.2 настоящих Рекомендаций, например: мониторинг состояния оборудования для его диагностики; учет выработки и потребления электроэнергии и расхода воды; расчет технико-экономических показателей, текущих характеристик гидроагрегатов, запасов воды в водохранилище; оптимизация использования водных ресурсов и рациональное управление составом работающих гидроагрегатов; документирование информации, формирование и печать таблиц, бланков переключений, суточной, сменной ведомостей и др.
13.5.5. Использование современных технических средств автоматизации сопровождается: достижением более полного использования оборудования путем расчета перегрузочной способности оборудования, внедрения программного управления; обеспечением обмена информацией с вышестоящим уровнем по каналам связи с АСУ верхнего уровня; сокращением количества контрольных кабелей, связывающих верхний уровень управления (ЦПУ) с объектными уровнями управления.
