Система автоматизированного технического учета электроэнергии (АСТУЭ) и мониторинга оборудования ЧАО «А/О табачная компания «В.А.Т. - Прилуки».

Костюченко С.И.
ЧАО «А/О табачная компания «В.А.Т. - Прилуки», Служба главного энергетика

Коломейко Д.А., Власюк С.Н.
ООО НПП «МАДЕК»,  Департамент энергетических решений

Система автоматизированного технического учета электроэнергии (АСТУЭ) и мониторинга оборудования ЧАО «А/О табачная компания
«В.А.Т. - Прилуки».

В производственных издержках Украинских компаний затраты на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) составляют существенную долю себестоимости продукции. С учетом снижения запасов первичных энергоресурсов и, соответственно, постоянным подорожанием ТЭР на международном и внутреннем рынке, доля затрат на энергоресурсы растет быстрыми темпами. При этом каждое предприятие имеет возможности для снижения энергопотребления, которые связаны:

  • с устранением потерь энергии;
  • сокращением нерационального использования;
  • повышением энергоэффективности.

Для поиска возможной экономии, компания в первую очередь должна проанализировать:

  • сколько и каких ресурсов потребляется компанией;
  • насколько эффективно энергопотребляющее оборудование в различных режимах работы;
  • какие существуют потери при транспортировке энергии;
  • возможно ли улучшить учет и регулирование энергопотребления.

Только на основании такого анализа можно внедрять технологии и мероприятия для снижения энергопотребления, а постоянный точный учет и регулирование энергопотребления покажет размер экономии и экономическую целесообразность внедрения мероприятий. Поэтому детальный учет энергопотоков предприятия является основой энергосбережения без которой внедрение любых методов снижения энергетической составляющей не имеет смысла.

Специалисты ЧАО «А/О табачная компания «В.А.Т. - Прилуки» имеют профессиональный подход к энергосбережению и традиционно внедряют на своем предприятии самые передовые мировые технологии, постоянно оптимизируют и минимизируют потребление энергоресурсов.

Прилукская табачная фабрика

Табачной компанией «В.А.Т. - Прилуки» (входящей в состав группы компаний Бритиш Американ Тобакко) была поставлена задача: Разработать и внедрить автоматизированную систему технического учета электроэнергии (АСТУЭ) и систему мониторинга основного энергетического оборудования фабрики.

На начальном этапе, при обсуждении возможных путей реализации проекта Заказчик ставил такие  требования:

  • система должна быть современной, компактной, надежной, не должна снижать надежности существующих сетей;
  • система должна работать в режиме онлайн с возможностью многопользовательского доступа к экранам;
  • система должна обеспечивать построение отчетов и графиков нагрузок за любой период.

В связи с круглосуточным режимом работы фабрики и большим количеством потребителей Заказчиком было принято решение выполнять внедрение систем двумя этапами:

1 этап – внедрение системы АСТУЭ и мониторинга всех основных трансформаторных подстанций (ТП) фабрики, системы кондиционирования, а также системы резервного электроснабжения на базе двух дизель-генераторов FG Wilson P660E5 суммарной мощностью 1320 кВА.

2 этап - внедрение системы АСТУЭ и мониторинга всех внутренних потребителей цехов фабрики (сигаретный цех, табачный цех).

Компанией ООО НПП МАДЕК было предложено наиболее оптимальное и надежное решение «под ключ» для выполнения поставленных задач Табачной компанией, в результате чего был заключен договор на выполнение работ и поставку оборудования.

Работы в данном проекте по этапу 1 и 2 производилась специалистами компании МАДЕК по следующей схеме:

1) Разработка проектной документации системы АСТУЭ и мониторинга.

2) Выполнение поставки основного и вспомогательного оборудование системы.

3) Разработка и адаптация программно-аппаратного комплекса по автоматизированному съему данных со всех точек учета.

4) Разработка программного комплекса для удаленного мониторинга всех систем и ее визуализации диспетчерской службе фабрики.

5) Разработка программного комплекса для автоматизированного создания отчетов потребленной электроэнергии, сбоях, отклонениях в работе оборудования за заданный промежуток времени для проведения анализа работы систем, а также построение графиков нагрузки, напряжения, токов за заданный период или в режиме онлайн.

6) Проведение монтажных работ.

7) Проведение пусконаладочных работ и обучение диспетчерской службы заказчика.

В результате выполненных работ, была разработана и внедрена система АСТУЭ и мониторинга фабрики. К АСТУЭ подключено 146 трехфазных потребителей электроэнергии (65 потребителей в ходе выполнения 1-го этапа и 81 – по 2-му этапу). Для организации такого количества точек учета понадобилось всего 13 многофидерных приборов SATEC BFM136 (http://satec.com.ua/). При этом на каждом приборе остались резервные каналы, которые будут использованы в перспективе будущего развития предприятия.

Результаты работы системы АСТУЭ используют в своей работе три службы Заказчика:

Электротехническая служба - через систему видит работу электрических потребителей фабрики и состояние сетей, в системе также предусмотрена сигнализация при выходе параметров сети за заданный диапазон.

Служба главного энергетика - система позволяет на основании отчетов и графиков сделать детальный и качественный анализ работы потребителей и сделать выводы о необходимости оптимизации технологического процесса.

Финансовая служба использует систему для учета и разделения затрат по разным финансовым группам потребителей электроэнергии.

Для построения АСТУЭ использовано оборудование компании SATEC (Израиль) и система дистанционного мониторинга МОСТ (http://www.madek.ua/product/remote-monitoring/), разработанная и запатентованная компанией МАДЕК. Трехфазные потребители электроэнергии подключены к тринадцати многоканальным измерительным приборам SATEC BFM136 с комплектом трансформаторов тока к ним.

Прибор SATEC BFM136 (рисунок 1) имеет возможность подключения к нему 36 однофазных или 12 трехфазных потребителей и отличается от аналогов своей компактностью, точностью измерений электрических параметров, а также встроенной энергонезависимой памятью для записи параметров сети и журнала событий. Для измерения показателей качества электроэнергии были установлены девять трехфазных приборов SATEC PM130EH Plus. Все установленные приборы SATEC подключены по линиям связи RS-485 к трем контроллерам, расположенным в отдельно стоящем шкафу мониторинга (рисунок 3), которые опрашивают приборы и формируют базу данных. Период опроса всех 146 потребителей занимает менее 1 минуты. После опроса всех точек учета данные поступают на сервер обработки данных, на котором автоматически формируются отчеты и записываются в архив данных. Так как система АСТУЭ и мониторинга работает постоянно с дискретностью съема данных менее 1 минуты – на экране диспетчерской службы фабрики организована визуальная схема работы системы АСТУЭ с изменениями параметров в реальном времени (рисунок 4).

Образец смонтированного шкафа с прибором SATEC BFM136

Рисунок 1. Образец смонтированного шкафа с прибором SATEC BFM136

Рисунок 2. Примеры трансформаторов тока SATEC – CT4 и СT4S

Круглосуточный режим работы Прилукской табачной фабрики не позволял отключать большинство потребителей на длительное время во время монтажа системы. Для подключения этих потребителей к АСТУЭ были использованы трансформаторы тока SATEC с разборными сердечниками. Комплектные трансформаторы тока фирмы SATEC (ТТ) имеют замечательные конструктивные и электрические особенности. Трансформатор имеет тороидальную форму без традиционной первичной обмотки в виде шины. Поэтому достаточно надеть такой ТТ на кабельную жилу, на которой будет вестись измерение тока, т.е. отсутствие первичной обмотки и соответственно необходимости последовательного включения ее в силовую цепь не приводит к дополнительным контактным соединениям и повышению риска аварий. Существуют модификации трансформаторов с разборным сердечником и защелкой, монтаж такого трансформатора можно произвести непосредственно на жилы кабеля без его отключения (рисунок 2). Из электрических параметров ТТ SATEC следует отметить малый выходной ток вторичной обмотки, до 40 мА, это позволяет выполнить линию вторичной цепи проводом сечением в 0,75 мм2 длиной до 100 метров.

Рисунок 3. Образец смонтированного шкафа мониторинга

Система АСТУЭ никоим образом не влияет и не нарушает режим работы электрических фидеров, на которых она установлена. Шкафы с приборами учета имеют степень защиты от внешнего воздействия IP54. Внедренное программное обеспечение, поддерживает удобный, логический и понятный интерфейс со встроенным редактором списка с названиями фидеров для возможности редактирования названий. Вся система АСТУЭ и мониторинга самостоятельно восстанавливает работу после сбоя напряжения. Сервер сбора и обработки данных имеет дублирующий архив для гарантированного хранения текущих данных и возможность удалять избыточную информацию.

Рисунок 4. Образец общего экрана мониторинга диспетчерской службы

Внедренная система надежно работает на предприятии, и ЧАО «А/О табачная компания «В.А.Т. - Прилуки» не собирается на этом останавливаться. Уже сейчас рассматривается модернизация существующей системы для обработки данных по учету расхода и параметров воды и пара на фабрике, а также других технологических параметров рабочей среды.