«КЭР-Инжиниринг» продолжает внедрение цифровых подстанций в Республике Татарстан для «Сетевой компания». Следующей на очереди после успешного запуска подстанции 110 кВ «Азино» стала подстанция 110/35/6 кВ «Водозабор».
Эта подстанция является важным для города объектом — благодаря ей обеспечивается водоснабжением 80 % городских потребителей, а также «Казаньоргсинтез», казанские ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3. По напряжению 35 кВ запитаны железнодорожное депо и потребители городского микрорайона Юдино.
Проектом было определено реализовать цифровую подстанцию архитектуры III с применением SV-потоков и GOOSE-сообщений для построения системы АСУ ТП. Так как обмен информации между интеллектуальными устройствами (IED) подстанции выполняется с применением цифровых протоколов, важным компонентом системы АСУ ТП является оборудование ТЛВС (технологическая локальная вычислительная сеть). Решением стало применение оборудования надежного и проверенного опытом производителя MOXA.
Для построения шины станции выбраны управляемые коммутаторы L2 PT-7728-F-HV-HV с модулями PM-7200-8SFP Fast Ethernet, каждый с 8 слотами под SFP-модули с разъемом LC и скоростью 100 Мбит/с для многомодового волокна согласно требованиям ФСК МЭК-61850.
Шина процесса служит для замены большинства медных кабелей, которые подключены от первичного оборудования к терминалам РЗА. Токи и напряжения оцифровываются и передаются в виде стандартизированных сообщений согласно стандарту МЭК 61850-9-2. В этом случае для правильной работы защит и во избежание ложных срабатываний необходима точная синхронизация времени таких сообщений при передаче информации от устройств измерения на устройства релейной защиты. Для этой цели в проекте применены управляемые коммутаторы L2 PT-G7728 с аппаратной поддержкой PTP IEEE 1588v2. Коммутаторы шины процесса комплектуются модулями LM-7000H-4GSFP для установки SFP-модулей SFP-1FEMLC.
Так как шины подстанции и процесса строятся на технологии резервирования PRP (Parallel Redundancy Protocol) для бесшовной передачи данных по двум независимым сетям, а оборудование верхнего уровня АСУ ТП резервируется по протоколу RSTP, его подключение к сети осуществляется с использованием устройств Redbox — модулей резервирования PRP/HSR PT-G503-PHR-PTP-WV. Сами коммутаторы сетей PRP A и PRP B на шинах, согласно требованию заказчика, объединены в резервированную кольцевую топологию, отказоустойчивость которой обеспечивается протоколом Turbo Ring v2 с временем восстановления менее 20 мс.
В качестве устройств L3 шины управления проектом предусмотрены коммутаторы PT-G7828. На этом уровне происходит маршрутизация подсетей, передача информации на локальные сервера, АРМ подстанции и в сторону ЦУС «Сетевая компания».
Используемое оборудование Moxa
PT-7728-F-HV-HV — модульный управляемый коммутатор в стойку 19«, до 24 портов Fast Ethernet и до 4 портов Gigabit Ethernet на модулях расширения. Поддерживает функции резервирования связи RSTP, Turbo Ring, Turbo Chain, технологию VLAN, функции безопасности, опрос и управление по протоколу MMS, приоритизацию трафика МЭК 61850 (QoS).
PT-G7728 — модульный управляемый коммутатор 2 уровня, до 28 портов Gigabit Ethernet c 4 предустановленными портами, 6 слотами для установки модулей расширения. Помимо стандартных функций управляемых коммутаторов PT-G7728 поддерживает дополнительный функционал для применения на подстанциях: синхронизацию IEEE 1588v2 PTP на аппаратном уровне, опрос и управление по протоколу MMS, приоритизацию трафика МЭК 61850 (QoS) и мониторинг GOOSE-сообщений.
PT-G7828 — модульный управляемый коммутатор 3 уровня с поддержкой функций маршрутизации. До 28 портов Gigabit Ethernet c 4 предустановленными портами, 6 слотами для установки модулей расширения.
PT-G503-PHR-PTP-WV — модуль резервирования PRP/HSR (Redbox) для подключения устройств к PRP сетям.
Все указанные устройства соответствуют стандартам МЭК 61850-3 и IEEE 1613 для применения на подстанциях, имеют рабочий диапазон температур от −40 до 85 °C, резервирование питания и гарантию 5 лет.
Благодаря большому количеству и компактному расположению портов и широкому температурному диапазону коммутаторов Moxa удалось сократить количество шкафов с оборудованием и расположить их в одном помещении, подходящим под требования АСУ ТП. Промежуточные кроссовые шкафы в распределительных устройствах ОРУ 110кВ ЗРУ 35/6кВ сократили количество проложенного кабеля путем объединения оптики в магистральные кабели до 144 волокон. Тем самым снизилась стоимость монтажа и нагрузка на кабельные трассы.
При введении цифровой подстанции в работу и внедрению «глубокой» автоматизации становится возможным дистанционно управлять и контролировать плановые переключения оборудования с рабочего места диспетчера ОДС Казанских электрических сетей. Таким образом, работа обслуживающего персонала в производственном процессе будет облегчена, а применение надежного оборудования избавит от аварийных и нештатных ситуаций.
- Объект: ПС 110/35/6кВ Водозабор. Казань, Республика Татарстан
- Заказчик: АО «Сетевая компания»
- Разработчик: ООО «КЭР-Инжиниринг»
