Nowe spojrzenie na eksploatację, funkcjonalność i projektowanie

Nowe spojrzenie na eksploatację, funkcjonalność i projektowanie

Krzysztof Rajtor
ABB Sp. z o.o.
Nowe spojrzenie
na eksploatację,
funkcjonalność i projektowanie
rozdzielnic nn – MNS iS
produkcji ABB
ROZDZIELNICE nn
Nowe spojrzenie
na eksploatację,
funkcjonalność i projektowanie
rozdzielnic nn – MNS iS
produkcji ABB
Inteligentny system MNS iS powstał w oparciu o rozdzielnicę MNS 3.0. Ma on kilka
cech wyróżniających go spośród dostępnych na rynku krajowym rozdzielnic nn.
Najbardziej istotne z nich to: stały nadzór nad stanem technicznym napędów
pozwalający na minimalizację kosztów planowych przestojów produkcyjnych,
skrócenie czasu projektowania przez niekonwencjonalne podejście do procesu
powstawania dokumentacji, wizualizacja wszystkich danych na panelu sterowniczym
rozdzielnicy, standaryzacja systemu powiązana z procesem projektowania.
yróżnikiem systemu MNS iS
na tle innych rozdzielnic nn,
jest zastosowanie zupełnie
nowej filozofii sterowania modułem
(rys. 1). To rozwiązanie w połączeniu z odpowiednim skonfigurowaniem danych w systemie nadrzędnym obiektu pociąga za sobą wiele
korzyści, których nie może zapewnić
konwencjonalna rozdzielnica nn.
Zalety eksploatacyjne:
• szeroki zakres funkcji pomiarowych w standardzie
• system nadzoru nad stanem technicznym napędu
• skrócenie przestojów planowych
do niezbędnego minimum
• szybka identyfikacja przyczyn wystąpienia awarii
• czas wymiany modułu
Szeroki zakres funkcji
pomiarowych w standardzie
czasu jego pracy), dane wynikające z monitoringu rozdzielnicy (np.
temperatura styków głównych modułów) itp.
System nadzoru nad stanem
Rozdzielnica MNS iS posiada roz- technicznym napędu
budowane możliwości pomiarowe. Rozbudowane możliwości pomiaW każdym napędzie możliwe jest rowe, zakres informacji, jaki jest
prowadzenie pomiarów prądów generowany i przyjmowany przez
w trzech fazach, pomiaru napięcia, rozdzielnice, pozwala zintegrować
mocy czynnej, biernej i pozornej, całość w system nadzorujący stan
cos ϕ oraz częstotliwości. Ponad- techniczny modułów i zabezpieto do systemu nadrzędnego prze- czanych napędów. System ten (Askazywane są informacje
na temat
set Monitoring)
może współpracoW rozdzielnicy
konwencjonalnej
obwody siłowe
wysuwnym.
stanu pracy napędu,i obwody
danesterownicze
staty- znajdują
waćsię zw module
dowolnym
systemem nadstyczne (liczba załączeń modułu, rzędnym istniejącym na obiekcie.
Rozdzielnica konwencjonalna
MNS iS
Obwody sterownicze znajdują się
poza modułem wysuwnym
w oddzielnym podzespole (MControl)
W rozdzielnicy konwencjonalnej obwody siłowe
i obwody sterownicze znajdują się w module wysuwnym.
Obwody
siłowe znajdują się
w module wysuwnym siłowym
(MStart)
Rys. 1. Budowa modułów wysuwnych w rozdzielnicach konwencjonalnych i MNS iS.
'2'$7(.63(&-$/1<'285=Ą'=(ē'/$(1(5*(7<.,
II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina 2011
7
141
ROZDZIELNICE nn
Jego głównym zadaniem jest monitorowanie parametrów napędu,
ocena zużycia, wskazanie niebezpiecznych zjawisk zagrażających
pracy napędu. Na podstawie takiej
oceny użytkownik uzyskuje podpowiedzi, jakie środki zaradcze należy zastosować, by przeciwdziałać
problemom zgłoszonym przez ten
system.
Skrócenie przestojów
planowych do niezbędnego
minimum
Dzięki takim informacjom możliwa jest wcześniejsza reakcja na
sugestie sytemu. Jeżeli wymagany jest przegląd modułu, to termin tego przeglądu może zostać
Szybka identyfikacja
przyczyn wystąpienia awarii
Odbywające się na bieżąco ciągłe
monitorowanie stanu technicznego napędów i kilkustopniowy system ostrzeżeń minimalizują ryzyko
powstania awarii. Jeżeli jednak do
niej dojdzie, dane zapisane w systemie Asset Monitoring i rozdzielnicy MNS iS pozwalają na szybką
identyfikację miejsca i powodu wystąpienia awarii. Również tu system sugeruje możliwe rozwiązania
problemu.
Krótki czas wymiany
modułu
Zabezpieczenie napędów realizowane jest przy użyciu modułów
(moc, charakter odpływu), ale o różnym wyposażeniu sterowniczym.
Powoduje to, iż znacznie trudniej
jest zastąpić poszczególne moduły, ponieważ w niektórych przypadkach muszą one być najpierw doposażone, by mogły pełnić takie same
funkcje.
Typoszereg modułów wysuwnych
(MStart) systemu MNS iS skonstruowany jest w taki sposób, by ten
sam moduł zabezpieczał możliwie dużą liczbę rożnych napędów
o różnych parametrach. Ponieważ
obwody sterownicze znajdują się
poza modułem (rys. 1) to zmiana
zakresu jego funkcjonalności nie
wpływa na typ zakupionego modułu. Niezależnie od sterowania
moduł siłowy (MStart) pozostaje
ten sam.
Ewentualne domówienie modułu
ogranicza się do wskazania jego numeru zamówieniowego, umieszczonego na tabliczce znamionowej lub
w dokumentacji.
Poprawa bezpieczeństwa
Szafa rozdzielcza, w której znajdują się moduły skonstruowana jest
tak, że kable siłowe oraz przewody
sterownicze znajdują się w dwóch
osobnych przedziałach kablowych.
Konstrukcja taka eliminuje zakłócenia elektromagnetyczne, jakie mogłyby wynikać z bliskości tych kabli i przewodów, a ponadto pozwala
na przeprowadzanie prac naprawczych, inspekcji i modyfikacji układów sterowniczych bez ingerencji
w przedział kabli siłowych.
Wizualizacja danych napędu
Rys. 2. Pole odpływowe rozdzielnicy MNS iS. Oddzielone przedziały przewodów sterowniczych (po lewej stronie modułów) i przewodów siłowych (po prawej stronie).
Na drzwiach zainstalowany panel dotykowy MView służący do odczytu danych i sterowania napędami z poziomu rozdzielnicy (alternatywa wobec sterownia z systemu
nadrzędnego lub sterowania lokalnego przy odbiorze)
zaplanowany z uwzględnieniem
przebiegu procesu technologicznego. Z odpowiednim wyprzedzeniem można przystąpić do
zakupów części zamiennych. Ponieważ przeglądy przeprowadza
się jedynie wobec modułów, które
wskazał system, nie jest konieczne zatrzymywanie całego procesu i pracy rozdzielnicy. Przeglądy
stają się krótsze i rozłożone równomiernie w czasie.
Jest to rozwiązanie alternatywne
wobec powszechnie stosowanej zasady, według której aby zrealizować
przegląd rozdzielnicy wymagane
jest zatrzymywanie procesu technologicznego.
142
8
wykonanych w technice wysuwnej.
Dzięki temu średni czas wymiany
modułu od momentu wystąpienia
awarii może być krótszy niż jedna
minuta.
Zalety funkcjonalne:
• Wymienność modułów rozdzielnicy
• Poprawa bezpieczeństwa
• Wizualizacja danych
Wymienność modułów
rozdzielnicy
W rozdzielnicach konwencjonalnych
często zdarza się, że zastosowane są
moduły z zabezpieczeniem o tych
samych parametrach elektrycznych
W rozdzielnicach konwencjonalnych
dane obrazujące stan pracy modułu
wizualizowane są za pomocą mierników, lampek, przycisków i przełączników. Czasem funkcje tą pełnią wyświetlacze montowane w każdym
z modułów. Ich obsługa wymaga
najczęściej wnikliwej analizy instrukcji obsługi, różny też jest stopień jej
intuicyjności.
W rozdzielnicy MNS iS odczyt danych szczegółowych dotyczących
napędu odbywa się przy użyciu jednego dotykowego panelu operatorskiego MView (Rys. 2). Po jego
uruchomieniu użytkownik otrzymuje widok szafy rozdzielczej wyposażonej w moduły. Po wybraniu odpowiedniego modułu możliwe staje się
sterowanie lub odczyt parametrów
i danych napędu.
Ten sam widok może być dostępny
dla każdego upoważnionego użytkownika na monitorze jego kom-
'2'$7(.63(&-$/1<'285=Ą'=(ē'/$(1(5*(7<.,
II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina 2011
ROZDZIELNICE nn
putera. Zakres dostępu, odczytów
i działań, jakich może dokonywać
pracownik obsługujący MView lub
zarządzający rozdzielnicą z poziomu komputera, może zostać zdefiniowany i wprowadzony do systemu. Dzięki stworzeniu profili dostępu tylko upoważnione osoby mogą
sterować pracą rozdzielnicy.
Skrócenie procesu
projektowania:
• Łatwiejsze projektowanie
• Zmiany podczas projektowania
i w czasie pracy rozdzielnicy
Łatwiejsze projektowanie
W czasie projektowania konwencjonalnych rozdzielnic nn, zadaniem
projektanta jest określenie parameRozdzielnice niskich napięć to
obszar w energetyce, w którym
ABB jest światowym liderem.
Osiągnięcie takiego rezultatu
jest możliwe dzięki dostępowi do
najnowocześniejszych technologii, wieloletniemu doświadczeniu
oraz dziesiątkom tysięcy instalacji na niemal wszystkich kontynentach.
W Grupie ABB systemami niskich napięć (LVS Low Voltage
Systems) zajmuje się ponad 30
zakładów, fabryk, biur projektowych i inżynierskich. W Polsce do tej grupy należy Zakład
Produkcji i Serwisu Systemów
Rozdzielczych nn we Wrocławiu. Odpowiada za projektowanie i budowę rozdzielnic nn MNS,
przeznaczonych dla odbiorców
z segmentu energetyki oraz
przemysłu. Na szczególną uwagę w ofercie ABB zasługują nowoczesne, inteligentne rozdzielnice MNS iS.
Rozbudowane zaplecze techniczne i intelektualne umożliwia
ABB przygotowywanie rozdzielnic według najbardziej rygorystycznych norm i wyrafinowanych oczekiwań klienta. W swoim dorobku firma ma konstrukcje
przystosowane do pracy w niezwykle agresywnym środowisku
morskim, na platformach wydobywczych np. w Zatoce Meksykańskiej oraz w suchym i bardzo
gorącym klimacie pustyni w Arabii Saudyjskiej.
Takie doświadczenia, a także ciągłe szkolenia i podnoszenie kwalifikacji pracowników powodują,
że od wielu lat ABB utrzymuje
pozycję jednego ze światowych
liderów segmentu rozdzielnic niskonapięciowych w przemyśle,
energetyce i infrastrukturze.
Rys. 3. Rozdzielnica MNS iS produkowana przez ABB w zakładzie we Wrocławiu.
trów elektrycznych, funkcji, jakie ma
spełniać moduł oraz stworzenie dokumentacji, która zapewni, że zaprojektowane zabezpieczenie spełni te
funkcje.
Wymaga to od projektanta:
• zdefiniowania funkcji modułu,
• doboru odpowiedniej aparatury
elektrycznej i analizy sposobów
jej połączeń,
• analizy metod zabudowy aparatury oraz przestrzeni, jaka przeznaczona jest na zabudowę aparatury wewnątrz modułu,
• stworzenia schematów sterowniczych,
• stworzenia schematów montażowych,
• wygenerowania list materiałowych.
Podczas projektowania rozdzielnic MNS iS zadaniem projektanta
jest określenie mocy i prądu napędu oraz określenie funkcjonalności modułu. Schematy sterownicze niezależnie od skomplikowania
układu sterowania są zawsze takie
same (mogą być one dostarczone
projektantowi przez ABB w jednym z formatów: dwg, dxf, zw1 program Eplan). Nie ma potrzeby
tworzenia schematów montażowych.
Dobór aparatów leży w gestii producenta i ogranicza się do określenia dwóch indeksów zamówieniowych.
Nie ma też konieczności analizy
miejsca w module przeznaczonego na montaż aparatów, wyeliminowany jest problem tworzenia
kilkunastopozycyjnych list materiałowych.
Zmiany podczas
projektowania i w czasie
pracy rozdzielnicy
Potrzeba wprowadzenia jakiejkolwiek zmiany w modułach rozdzielnic konwencjonalnych (np. dołożenie obwodu pomiarowego) oznacza
konieczność wprowadzenia poprawek w dokumentacji, dostarczenia
odpowiedniej aparatury elektrycznej
i przeróbki w samym module.
Niezależnie od tego czy moduł jest
w fazie projektowania, produkcji czy
pracuje na obiekcie rodzi to określone konsekwencje i komplikacje.
W modułach rozdzielnic MNS iS
zmianę funkcjonalności modułu realizuje się poprzez wgranie do modułu sterowniczego uaktualnionego
programu (aplikacji), który uwzględnia nowe wymagania. Moduł siłowy MStart nie musi być wymieniany
a sama aplikacja może być zaimplementowana w dowolnym momencie
pracy modułu.
Wymienione powyżej cechy odróżniające system MNS iS od innych
rozdzielnic nn mają praktycznie
przełożenie na ich funkcjonalność,
a także na bezpieczeństwo pracy
i koszty użytkowania. Ponieważ zalety tego rozwiązania są niepodważalne, może ono stać się wyznacznikiem zmian w sposobie budowy
i projektowania rozdzielnic nn w najbliższych latach.
Krzysztof Szofer ~
Osoba kontaktowa:
Sebastian Skała
tel. 693 025 137
[email protected]
'2'$7(.63(&-$/1<'285=Ą'=(ē'/$(1(5*(7<.,
II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina 2011
9
143