Kontrollanlegg for småkraftverk

Leveranseomfang - ElAut AS

Beskrivelse

ElAut AS, vår samarbeidspartner, leverer kontrollanlegg og generatorvern for småkraftverk i samarbeid med turbinleverandør, elektroinstallatør og høyspent entreprenør.

Leveransen omfatter prosjektering, bygging og idriftsettelse av kontrollanlegg og styresystemer for kraftverket.

ElAut AS leverer styrings- og vernsystemer, mens elektroinstallasjon og høyspentanlegg utføres av kvalifiserte samarbeidspartnere eller lokale entreprenører.

Kontrollsystem

Kontrollsystemet baseres på Siemens SIMATIC ET200SP med integrert CPU type 1510SP.

CPU-en er basert på teknologi fra Siemens S7-1500-serien og gir en robust styringsplattform egnet for kraftverk og tekniske anlegg.

Systemet benytter ET200SP som felles I/O-plattform slik at samme modultyper kan brukes både i kontrollskap og i distribuert utførelse ute i anlegget.

Distribuert I/O

Distribuert I/O benyttes der det er behov for signaler langt fra kontrollskapet.

Typiske områder er:

·         Inntak og dam område

·         Luker og ventiler

·         Vannstandsmåling

·         Temperatur- og trykkmålinger

·         Lokale givere og brytere

Distribuert I/O utføres med ET200SP-moduler tilkoblet via Profinet.

Målinger og instrumentering

Kontrollsystemet omfatter nødvendige målinger for drift og overvåking av kraftverket.

Ved inntaket legges det opp til to nivåmålinger:

·         Vannstand før varegrind

·         Vannstand etter varegrind

I stasjonen legges det opp til måling av:

·         Trykk i rørgate

·         Trykk i tromme

·         Lagertemperaturer (2 stk.)

·         Generatorviklingstemperaturer

·         Transformator-temperatur

Alle temperaturmålinger logges i styresystemet og har justerbare alarmgrenser.

Trykk i rørgate overvåkes også med separat trykkbryter som inngår i nødstoppsløyfen.

Generatorvern og synkronisering

Som generatorvern og synkroniseringsenhet brukes DEIF GPU-3.

Generatorvernet omfatter vernfunksjoner knyttet til generator og produksjonsanlegg:

·         Over- og underspenning

·         Over- og underfrekvens

·         Overstrøm

·         Termisk vern for generator

·         Ubalanse

·         Revers effekt

·         Synkronisering mot nett

Generatorvernet omfatter også LOM-vern som sørger for utkobling av generator ved bortfall av nett.

Generatorvern er ikke grensesnittsvern mot netteier.

Generatorbryter

Generator kobles mot nett via motorisert effektbryter på lavspenningsnivå.

Generatorbryteren styres av generatorvernet (DEIF GPU-3).

Ved vernfunksjoner eller feil registrert av generatorvernet løses bryteren direkte fra generatorvernet.

Ved normal stopp gir kontrollsystemet signal til generatorvernet om utkobling. Generatorvernet kobler ut bryteren når innstilt effektgrense for utkobling er nådd.

Nødstoppsløyfen er koblet mot nullspenningsspolen og gir direkte utkobling av generatorbryteren.

Stopp som ikke er normal stopp krever manuell kvittering før ny start er mulig.

Standardleveransen har generatorbryter på lavspentsiden.

Ved høy effekt, høyspentgenerator eller bryter på høyspentnivå må løsningen tilpasses og avklares mot høyspentleverandør og netteier.

Jordfeilovervåking og jordingsprinsipper

Generatoranlegget leveres med jordfeilovervåking tilpasset valgt nettløsning.

Følgende prinsipper kan benyttes:

Impedansjording av generatorens nullpunkt med strømovervåking

Flytende nett med isolasjonsovervåking (IMD) med spenningsreferanse og jordreferanse

Direktejordet system via transformator med jordfeilrele og summasjonstrafo på generatorens faseledere

Valg av løsning avhenger av generatorutførelse og transformatorløsning og avklares for hvert prosjekt i samarbeid med generatorleverandør og netteier.

 Operatørgrensesnitt (HMI)

Standard operatørpanel er Beijer X3 webpanel i 15" utførelse med WebIQ operatørgrensesnitt.

Løsningen gir lokal betjening via operatørpanel og webbasert tilgang fra PC, nettbrett og mobiltelefon.

Operatørgrensesnittet benyttes til styring og overvåking av kraftverket.

Herfra kan operatør blant annet:

·         Starte og stoppe kraftverket

·         Velge driftsmåter

·         Se måleverdier og status

·         Kvittere alarmer

Systemet omfatter også:

·         Trending av driftsverdier

·         Logging av måleverdier og hendelser

·         Historiske kurver for analyse av drift

Kameravisning

IP-baserte kameraer kan integreres i operatørgrensesnittet slik at kamerabilder kan vises i WebIQ sammen med øvrige driftsdata.

Kameraer leveres av andre.

Grindrensker

Styring av eventuell grindrensker kan integreres i kontrollsystemet dersom tilstrekkelig funksjonsbeskrivelse foreligger fra leverandør.

Grindrensker leveres ikke av ElAut AS.

Driftsmåter

Kontrollsystemet håndterer automatiske og manuelle driftsmåter for kraftverket.

Følgende driftsmåter inngår i styresystemet:

·         Automatisk drift

·         Manuell drift

·         Lokal og fjernbetjening via operatørgrensesnitt

Ved automatisk drift reguleres produksjonen etter tilgjengelig vannføring og valgte driftsparametere.

Styresystemet legger til rette for drift mot turbinens bestpunkt der dette er tilgjengelig fra turbinleverandør.

Ved behov kan kraftverket kjøres med nivåregulering basert på vannstandsmålinger ved inntaket.

Lav vannstand gir alarm i styresystemet.

Lav-lav vannstand medfører automatisk nedstenging av kraftverket.

Testing og idriftsettelse

Kontrollanlegget funksjonstestes før levering (FAT).

FAT omfatter kontroll av funksjoner, signaler og sekvenser i kontrollanlegget.

Etter installasjon gjennomføres testing og idriftsettelse i anlegget (SAT).

SAT omfatter testing av signaler, vernfunksjoner og samspill mellom generator, turbin og kontrollsystem.

UPS

Kontrollanlegget leveres med UPS for forsyning av styresystem og kommunikasjon.

UPS sikrer stabil forsyning til kontrollsystem og operatørpanel.

Kontrollsystemet forblir operativt ved bortfall av nettspenning slik at anlegget kan stoppes kontrollert.

Fjernoppkobling

Fjernoppkobling leveres med Ewon industriell VPN-router.

Routeren benyttes både til fjernsupport fra ElAut AS og til kundens tilgang til operatørgrensesnittet via ElAut sin Ewon-pool.

Fjernsupport og fjernaksess for kunden er inkludert i leveransen i ett år.

Etter dette kan tjenesten videreføres mot årlig abonnementsavgift, eller kunden kan velge eget abonnement for VPN-tjenesten.

VPN-router forblir kundens eiendom.

Ved avslutning av fjernaksessavtale vil kraftverket fungere som normalt lokalt, men fjernaksess og fjernstyring vil ikke være tilgjengelig.

Alarmoverføring

Alarmoverføring leveres med Holars alarmsender.

For alarmsender benyttes forhåndsbetalt meldingskonto uten faste abonnementskostnader.

Signaler til netteier

Styresystemet stiller nødvendige driftssignaler tilgjengelig for netteier.

Signalutveksling kan utføres som:

·         Analoge signaler via signalomformere eller splittere

·         Digitale signaler via potensialfrie kontakter

·         Kommunikasjon via OPC UA-server i styresystemet

Omfang og type signaler til netteier avklares i hvert prosjekt i samarbeid med netteier.

Dokumentasjon og samsvar

ElAut AS leverer komplett dokumentasjon for kontrollanlegg og styreskap.

Dette omfatter:

·         Skjemategninger for kontrollanlegget

·         I/O-lister

·         Funksjonsbeskrivelse

·         PLC-program

·         HMI-program

·         Dokumentasjon for komponenter og utstyr

ElAut AS leverer samsvarserklæring for kontrollanlegg og styreskap som inngår i leveransen.

Elektroinstallasjon utføres av autorisert elektroinstallatør som står for samsvarserklæring for installasjonen.

Enlinje skjemaet nedenfor viser normalt grensesnitt for leveransen fra ElAut AS.