Задание

Задание
на разработку проекта
модернизации дизель-генераторов ДГ-4000,
в части систем автоматизированного управления
Санкт-Петербург
2012г.
№
п/п
1.
2.
3.
4
5.
Перечень
основных
данных и
требований
Основание для
проектирования
Источник
финансирования
Сроки
выполнения
работ по
проектированию
Стадийность
проектирования
Базовые
качественные
характеристики
6.
Основные ТЭП
7.
Особые условия
8
Перечень
исходной
документации
9.
Технические
требования
Основные данные и требования
Обоснование внедрения САУ письмо №24901-01/452 от 31.05.2012г.
План капитальных вложений на 2012г. з. № 2275
Собственные средства ГУП «Петербургский метрополитен».
Начало: 26.12.2012г.
Завершение: 30.04.2013г.
Одностадийное. Рабочая документация.
- Действующей Инструкции «О порядке производства работ
сторонними организациями в эксплуатируемых сооружениях
метрополитена”.
- СНиП 12-03-2001,12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве»;
- СНиП 32-02-2003, СП 32-105-2004 - «Метрополитены»
- Правилами противопожарного режима в Российской Федерации,
утвержденными постановлением Правительства РФ от 25 апреля
2012г. № 390.
- Правилами пожарной безопасности на метрополитенах (ЦУО/4583);
- ГОСТ 17516.1 ” Условия воздействия механических факторов
внешней среды“;
- ГОСТ 18620-86” Маркировка схем электрических принципиальных“;
и другой действующей нормативно-технической документацией.
Система автоматизированного управления ДГ-4000 на основе
микропроцессоров,
будет являться элементом действующего
комплекса дизель-генераторов (ДГ) мощностью 3500кВт, напряжением
6300В переменного тока частотой 50Гц под управлением
существующих
специализированных
микропроцессорных
контролёров SYMAP-BCG.
Технико-экономические параметры модернизированных объектов
будут определены в результате проектирования на основании
заложенных технических требований.
Проектирование должно осуществляется с учетом производства работ
в условиях эксплуатируемых сооружений метрополитена.
1. Настоящее техническое задание.
2. Действующие схемы по наличию.
3. Монтажные цепи, кабельные трассы вторичных цепей управления.
4. Инструкции по эксплуатации оборудования.
5. Паспорта агрегатов.
9.1. При модернизации комплекса ДГ- 4000 должны быть реализованы
функции автоматизированного управления и контроля режимами
работы, параметрами состояния оборудования и его основных частей,
агрегатов и узлов путём организации на базе существующих
элементов дизель-генераторов и дополнительных узлов и приборов,
которые
конструктивно
будут
выделены
в
систему
автоматизированного управления (САУ).
В результате модернизации комплекса ДГ – 4000 должно быть
обеспечено выполнение следующих функций:
9.1.1. Пуск агрегата из горячего резерва по команде оператора
(дежурный персонал) с подачей напряжения на шины РУ- 6 кВ должен
быть не более 5 минут.
9.1.2. Пуск и остановка агрегатов во всех режимах эксплуатации по
командам с пультов управления ДГ и дистанционного пульта
управления подстанции. В режимах пуска и остановки
все
необходимые подготовительные операции должны выполняться
последовательно в автоматизированном режиме, включая подачу
электроэнергии на шины РУ.
9.1.3. Стабилизация частоты и напряжения при одиночной и
параллельной работе агрегатов в автономной электрической сети и в
параллель с сетью.
9.1.4. Поддержание агрегатов в режиме «горячего резерва», т.е. в
готовности к немедленному пуску.
9.1.5. Своевременное отключение и остановка агрегатов по командам
защит и аварийных выключателей, по аварийным сигналам от
установленных на агрегатах датчиков (температур, уровней, числа
оборотов и пр.), а также на основании данных, вырабатываемых самой
системой управления.
9.1.6. Сигнализация обо всех отклонениях режима работы агрегатов от
нормального, в том числе сигнализация предупредительная и
аварийная.
9.2. Требования к структуре и функционированию САУ.
9.2.1. САУ должна состоять из пультов управления каждого дизельгенератора (ПДГ), пультов управления общестанционными нуждами
(ПОН), местных пультов управления (МПУ) расположенных рядом с
каждым ДГ, соединительных и коммуникационных кабелей
обеспечивающих
связь
между
ПДГ,
ПОН,
МПУ.
9.2.2. Информационный обмен между отдельными элементами САУ,
кроме прямой передачи в дискретном или аналоговом виде, должен
обеспечиваться через стандартные интерфейсы RS232, RS485.
9.2.3. САУ должна иметь возможность для подключения переносного
компьютера с целью проведения пусконаладочных работ.
9.2.4. САУ должна обеспечивать комплексное управление
электростанцией в режиме местного ручного или автоматического и
дистанционного управления, включающее управление силовой
установкой по заданному алгоритму, взаимодействие, управление
вспомогательным оборудованием и системами электростанции.
9.2.5. Непрерывный контроль параметров работы агрегатов и систем
электростанции, запись и документирование требуемого количества
параметров, предоставление оператору наглядного отображения
текущей и записанной информации для управления и проведения
диагностических операций.
9.2.6. Функции «черного ящика» с регистрацией аналоговых
сигналов, команд оператора, сообщений системы и текущего времени,
предшествующих аварийной остановке в течение не менее 3 минут.
9.2.7. Контроль нештатных ситуаций на электростанции и их
отображение на мониторах ПДГ.
9.2.8. Отображение информационных сигналов с приоритетом.
9.2.9. Контроль исправности аппаратных средств и исполнительных
устройств с выдачей информации об отказах САУ.
9.2.10. Работу в следующих режимах:
- ручном;
- автоматическом, с реализацией соответствующих алгоритмов;
- дистанционном, с исполнением алгоритмов по командам с ДПУ.
9.2.11. Автоматический контроль состояния ДГ и вспомогательных
механизмов.
9.2.12. Сбор и обработка сигналов от датчиков подсистем
электростанции с целью контроля состояния электростанции и
осуществления управления.
Перечень сигналов датчиков и их характеристики приведены в
Приложении 1 к настоящему ТЗ.
Перечень исполнительных устройств электростанции и их
характеристики приведены в Приложении 3 к настоящему ТЗ.
Алгоритмы программ управления разрабатываются Исполнителем и
согласовываются с Заказчиком до начала разработки САУ.
9.2.13. Обеспечение анализа параметров обратных связей систем и
агрегатов электростанции с выдачей по заданной программе
технологической, предупредительной и аварийной сигнализации.
9.2.14.
Обеспечение
автоматических
защит
оборудования
электростанции при превышении допустимых уставок, параметров
систем.
9.2.15.
Обеспечение доступа оператора к ресурсам и
информации о работе электростанции.
9.2.16.
Возможность
оперативного
санкционированного
изменения уставок контролируемых параметров электростанции.
9.2.17. Хранение программ управления, уставок защит, экономических
параметров и сообщений в энергонезависимой памяти.
9.2.18. Формирование
и
хранение
параметров
наработки
электростанции (экономических параметров) и архивов сообщений в
долговременной памяти.
9.2.19. В программном обеспечении контроллера ПДГ должна быть
предусмотрена санкционированная возможность введения новых
значений параметров наработки при замене отдельного оборудования
электростанции.
9.2.20. САУ должна обеспечивать отключение, остановку агрегатов от
срабатывания защит силовых цепей генераторов:
9.2.21. САУ должна обеспечивать отключение, остановку агрегатов от
дифференциальной
продольно-токовой
защиты,
многофазных
замыканий в обмотках статора генератора.
9.2.22. САУ должна обеспечивать отключение, остановку агрегатов от
максимальной токовой защиты от внешних коротких замыканий с
блокировкой по минимальному напряжению.
9.2.23. САУ должна обеспечивать защиту от однофазных замыканий на
землю в цепях статора генератора, действующая на отключение АВГ и
на сигнализацию или только на сигнализацию (определяется
потребителем). Переключение действия защиты - параметрированием;
9.2.24. САУ должна обеспечивать максимальную токовую защиту от
токов перегрузки, с отключением генератора и сигнализацией. Защита
может выполняться время зависимой;
9.2.25. Контроль напряжения цепей статора генератора относительно
корпуса (контроль изоляции) с отключением генератора и
сигнализацией.
- Органы управления и программные средства САУ должны
обеспечивать санкционированный доступ оператора к архивам,
формируемым системой.
9.2.26. Параметрирование.
Изменения рабочих параметров настройки САУ должны
осуществляться с пультов управления, а модификация программы
управления - с использованием технологического пульта управления
(ТПУ - переносной компьютер, в комплект поставки не входит),
подключаемого к контроллерам САУ. ТПУ должен подключаться к
контроллерам САУ без расстыковки других разъемов.
9.2.27. Связь с внешними цепями.
- Должна быть обеспечена гальваническая развязка сигналов обратных
связей от бортовой сети и от выходных цепей;
- Связь с персональным компьютером;
- САУ должна иметь возможность для подключения переносного
компьютера с целью:
- перевода управления станцией на переносной ПК с помощью
системы мониторинга;
- с помощью тестовых программ производить наладочные работы.
9.2.28. ПДГ.
- устройство автоматизированного управления, контроля и защиты
ДГ SYMAP; Программируемый логический контроллер SIMATIC
S7-300 модульной конструкции (контроллер ПДГ);
- устройства связи контроллера ПДГ с объектом управления, с
гальваническими развязками входных и выходных дискретных и
аналоговых сигналов – возможно как составные части контроллера;
пускорегулировочная аппаратура для выдачи управляющих
сигналов исполнительным устройствам станции;
- входные и выходные клеммники и разъемы для электрической
связи ПДГ с датчиками, сигнализаторами, исполнительными
механизмами ДГ и вспомогательным оборудованием.
Состав дискретных органов управления ПДГ электростанцией
(переключатели, тумблеры и кнопки) приведен в Приложении 2,
измерительные приборы – в Приложении 4.
Приложения 2 и 4 могут корректироваться в процессе разработки
по согласованию с Заказчиком.
- Контроль исправности аппаратных средств ПДГ, а также датчики и
исполнительные устройства с выдачей информации об отказах на
табло ПДГ.
- Автоматический контроль состояния ДГ.
- Сбор и обработка сигналов от датчиков подсистем электростанции с
целью контроля состояния электростанции и осуществления
управления.
- Прием команд управления с МПУ и реализацию алгоритмов
управления с выдачей управляющих сигналов для исполнительных
устройств электростанции.
- Алгоритмы программ управления разрабатываются Заказчиком и
передаются Исполнителю в процессе разработки САУ.
- Анализ параметров обратных связей систем и агрегатов
электростанции с выдачей по заданной программе технологической,
предупредительной и аварийной сигнализации на дисплей SYMAP.
- Формирование экранов дисплея устройства SYMAP.
- Возможность оперативного санкционированного изменения уставок
контролируемых параметров электростанции.
- Хранение программ управления, уставок программ управления,
экономических параметров и сообщений
в энергонезависимой
памяти.
- Формирование и хранение параметров наработки электростанции
(экономических параметров) и архивов сообщений в долговременной
памяти.
- Органы управления и программные средства ПДГ должны
обеспечивать доступ оператора не менее чем к 100 последним
сообщениям, формируемым ПДГ, и эксплуатационно-техническим
характеристикам
(наработка,
выработанная
электроэнергия,
количество запусков и пр.).
- Изменения рабочих параметров настройки ПДГ должны
осуществляться непосредственно с пульта, а модификация программы
управления - с использованием ТПУ, подключаемого к контроллеру
ПДГ. ТПУ должен подключаться к контроллеру ПДГ без расстыковки
других разъемов.
- Должна быть обеспечена гальваническая развязка сигналов обратных
связей от бортовой сети и от выходных цепей.
9.2.29. Пульт управления общестанционными нуждами (ПОН)
должен состоять из операторной типа ОР и контроллера серии
«SIMATIC» S7-300.
- Должен обеспечивать реализацию функций управления
общестанционными собственными нуждами;
- Должен принимать и представлять на операторской панели
обобщенные аварийно - предупредительные сообщения от каждого ДГ;
9.2.30. Местный пульт управления (МПУ).
- МПУ, расположить рядом с ДГ и предназначен для реализаций
функций ручного управления дизелем:
- Переключатель режимов управления «блокировка-местноедистанция»
- Переключатель на три положения с самовозвратом в нейтральное
положение- управление частотой вращения коленчатого вала ДГ;
- Кнопка «Пуск»
- Кнопка «Стоп»
- кнопка «ЭКСТРЕННИЙ СТОП ДГ».
- цифровые термометры (количество уточняется на этапе разработки)
контроля температуры выхлопных газов в цилиндрах дизеля,
температуры выхлопных газов перед турбиной, газоохладителем,
после газоохладителей;
- цифровой тахометр контроля частоты вращения коленчатого вала
дизеля;
- МПУ должен обеспечить ручное управление следующими
механизмами собственных нужд дизеля:
 насос предварительной прокачки масла;
 насос воды горячего резерва;
 насос пополнения маслосборника;
 нагреватели воды горячего резерва;
 насос циркуляции масла.
9.3. Требования к записи информации
9.3.1. Параметрическая информация должна сохраняться в
долговременном и краткосрочном архивах.
9.3.2. Долговременный архив
Долговременный
архив
предназначен
для
хранения
в
энергонезависимой
памяти
экономических
параметров
электростанции. Количество параметров – не менее 8. Перечень
параметров приведен в Приложении 5. Периодичность обновления –
каждые 1час.
9.3.3. Краткосрочные архивы.
Краткосрочные архивы предназначены для хранения в оперативной
памяти контроллера информации за последние 8 часов (архив 1) и за
последние 3мин. (архив 2). Архивы 1 и 2 должны быть кольцевыми.
- Архив 1 должен обеспечивать:

Запись аналоговых параметров – не менее 15. Перечень
параметров согласовывается с Заказчиком и передаются Исполнителю
до начала разработки САУ.

Периодичность записи аналоговых параметров – не более 1мин.
- Архив №2(черный ящик) должен обеспечивать:

Запись аналоговых параметров – не менее 15.

Периодичность записи аналоговых параметров – не более 1
секунды.
9.4. Требования к системе питания САУ:

Питание САУ должно осуществляться от бортовой сети
напряжением 24 В постоянного тока с отклонениями плюс 5 %, минус
15 % при коэффициенте пульсаций не более 5 %..
Допускается питание отдельных устройств САУ переменным
напряжением ~220(380)В переменного тока частотой 50Гц с
отклонением  2,5 % от номинального. При этом допускаются
переходные (не более 2с) отклонения напряжения плюс 25%, минус
20%.
9.5. Требования по живучести и стойкости к внешним
воздействующим факторам:

САУ должна надежно работать в климатических условиях,
нормированных ГОСТом 15150-69.

Нижнее значение рабочей температуры - 0 С.

При этом верхнее значение рабочей температуры  50С.

Условия эксплуатации в части воздействия механических
факторов внешней среды - группа М18 по ГОСТ 17516.1

Степень защиты основного оборудования IP54 по ГОСТ 14254.

САУ должна устойчиво работать при воздействии внешних
электромагнитных помех, создаваемых оборудованием
электростанций во всех штатных и аварийных режимах. Допустимая
напряженность электромагнитного поля - 400 А/м2.

Аппаратура САУ не должна излучать помех, нарушающих
работу остального оборудования электростанций.

Режим работы системы САУ - продолжительный.

Элементы САУ, установленные на силовой установке (ДГ),
должны устойчиво работать в температурном режиме силовой
установки.
9.6. Требования к электрической изоляции и безопасности:
9.6.1. Электрическая прочность изоляции цепей (датчиков и
исполнительных устройств) составных частей системы САУ
относительно корпуса и гальванически не связанных между собой
цепей должна выдерживать в течении 1 мин. следующие напряжения
переменного тока:
- для цепей с напряжением до 30В постоянного и переменного тока 750 В
- для цепей с напряжением от 30 В до 300 В постоянного и от 30 В до
100 В
переменного тока 1500 В
- для цепей с напряжением свыше 100 В переменного тока
(2Ираб+1500)В.
9.9.2. Испытательное напряжение изоляции для электронных блоков
управления:
- цепей =24В =500В
- цепей ~120/230 В =2000В
Электрическое сопротивление изоляции цепей составных частей
системы СУДК1 должно быть не менее (для электронных схем замер
производится электронным мегаомметром при напряжении до100в):
- 40 Мом - в холодном состоянии;
- 10 Мом в горячем состоянии.
9.7. Требования по надежности и долговечности.
- Назначенный ресурс САУ до капитального ремонта, 100000 часов.
- Наработка на отказ САУ1, не менее 4000 часов.
- Срок службы (без учета операторской панели ОР77), не менее 20 лет.
- Срок службы операторской панели ОР 77, не менее 50000 часов;
- Среднее время восстановления работоспособного состояния САУ не
более 1 часа при наличии резервных блоков.
- Выполнение одинаковых функций в рамках САУ должно быть
возложено на взаимозаменяемые модули.
9.8. Требования по эргономике и технической эстетике.
- При проектировании САУ должны быть соблюдены все необходимые
эстетические и эргономические требования, в том числе современность
форм, а так же должна быть применена светлая, хорошо различимая
окраска, устойчивая к атмосферным воздействиям.
9.9. Конструктивные требования.
- Габаритные размеры унифицированных пультов управления САУ, а
также их тип и производитель, определяются сторонами в процессе
разработки
- Обслуживание пульта - одностороннее.
- Внешние кабели должны подключаться через клеммники и разъемы. - Клеммники для подключения внешних кабелей должны
располагаться в местах, позволяющих минимизировать прокладку этих
кабелей внутри пультов управления.
Расположение органов управления и контроля на лицевой панели
ПДГ согласовывается с заказчиком.
9.10. Требования по метрологическому обеспечению.
- Погрешность во всём температурном диапазоне окружающей среды,
приведённая к диапазону измерений, вносимая каналами
преобразования аналоговых сигналов САУ, не более 1% для сигналов
50М, 1,5% - для термопар и сигналов напряжения и тока.
9.11. Требования по математическому, программному и
информационному обеспечению:
- Программное обеспечение (ПО) САУ должно обеспечивать уровни
доступа к задачам управления, подтверждаемые индивидуальными
паролями.
9.12. Требования по контролепригодности.
- Должна быть предусмотрена возможность блокирования ложной
информации при отказе отдельного канала с выдачей общего сигнала
отказа канала.
- Самоконтроль САУ должен осуществляться с помощью системы
встроенного контроля, при этом должны обеспечиваться:
- Контроль модулей аналогового ввода – обобщенный сигнал
неисправности канала;
- Визуальный контроль работы контроллера;
контроль линий связи.
9.13. Требования к маркировке:

Все платы, клеммные колодки и прочие модули в пультах
управления должны иметь маркировку в соответствии со схемой
электрической принципиальной и ГОСТ 18620-86.

Пульты управления САУ должны иметь маркировку с
указанием обозначения, порядкового номера, даты изготовления и
массы.

Кабели маркируются по действующей на Метрополитене
Инструкции.
9.14. Гарантийный срок эксплуатации проектируемого оборудования –
должен быть не менее 12 месяцев.
9.15. Проектируемое оборудование должно иметь сертификаты и
декларации
соответствия
во
исполнение
требованиям
законодательных и нормативных документов.
10.
11.
12
Требования по
технике
безопасности
Требования по
экологии
Требования по
внедрению
новой техники,
материалов
Требования к
наличию
лицензий или
свидетельств на
право
выполнения
проектных работ
13.
14.
Состав и
требования к
содержанию
проекта.
15.
Требования к
оформлению
проектносметной
документации
В соответствии со СНиП 12-03-2001, 12-04-2002 «Безопасность труда в
строительстве».
В соответствии с действующим «Природоохранным
законодательством РФ».
Применять современные материалы, комплектующие нового
поколения, серийно выпускаемые, имеющие положительный опыт
эксплуатации.
Организация должна иметь действующую лицензию ФСБ на
осуществление работ с использованием сведений, составляющих
государственную тайну.
Документация должна быть разработана организацией, имеющей
свидетельство СРО о допуске к следующим проектным работам,
которые оказывают влияние на безопасность особо опасных и
технически сложных объектов капитального строительства в
соответствии с требованиями приказа №624 от 30.12.2009 г
Министерства регионального развития РФ:
3.Работы по подготовке конструктивных решений;
4. Работы по подготовке сведений о внутреннем инженерном
оборудовании, внутренних сетях инженерно-технического
обеспечения, о перечне инженерно-технических мероприятий:
4.2. Работы по подготовке проектов внутренних инженерных систем
водоснабжения и канализации;
4.5. Работы по подготовке проектов внутренних диспетчеризации,
автоматизации и управления инженерными системами.
Генподряд не предусматривается.
Состав конструкторской документации:
1. Пояснительная записка с необходимыми расчётами.
1.1. В пояснительной записке должны быть отображены структуры
доступа к управлению и контролю, а также разработанные
изображений экранов.
2. Рабочие чертежи, деталировки, схемы принципиальные
электрические, схемы соединений, монтажные и пр.
3. Спецификация материалов и оборудования.
4. Ведомость объемов работ.
5. Сметная документация.
6. Эксплуатационная документация (Паспорт, РЭ и др.)
Проектная документация представляется в 4-х экземплярах на
бумажном носителе и в 1 экземпляре на электронном носителе (CDдиск), сметы, представляемые на электронном носителе должны быть в
формате программы Wizard.
16.
Требования к
составлению
смет
17.
Порядок
согласования
проектносметной
документации
18.
Уточнение и
дополнение
задания
Проект должен включать в себя соответствующую сметную
документацию. Сметы или калькуляции должны быть составлены с
применением ТСНБ «ГосЭталон 1.1» с использованием программы
сметных расчетов, сертифицированной Госстроем РФ – Смета Wizard.
Сметы должны быть составлены в базовых ценах на 01.01.2001г. с
применением индексов пересчета сметной стоимости к элементам
прямых затрат на месяц сдачи проекта, утверждённых Комитетом
экономического развития, промышленной политики и торговли.
Стоимость материалов, не включённых в расценки, должна быть
определена на основании «Территориального сборника сметных цен
на материалы, изделия и конструкции, применяемые в строительстве»
(ТССЦ-2012) на дату согласования проекта, в случае если в ТССЦ2012 отсутствует необходимая позиция материала или стоимость
материала в ТССЦ-2012 имеет значительное отклонение от текущей
рыночной
цены этого материала, то стоимость определяется
на основании анализа текущих среднегородских цен на данный вид
материалов (анализ среднегородских цен согласовывается с
Заказчиком и прикладывается к сметной документации).
В смете позиции материалов, не включённые в расценки, отражаются
по стоимости в уровне 2000г., для чего применяется индекс пересчета
средней сметной стоимости материалов по виду работ, утверждаемый
Комитетом экономического развития, промышленной политики и
торговли на дату согласования проекта. При определении итога по
разделу
сметы к данным позициям материала применяется индекс пересчета
средней сметной стоимости материалов на дату согласования проекта.
Выполненный проект представить в Службу специальных сооружений
на согласование не позднее 01.04.2013г.
Согласовать проект со службой ГУП «Петербургский метрополитен»:
- Служба специальных сооружений (СМГ, дистанцией №3);
Сметная документация или калькуляция принимается к рассмотрению
после согласования всех разделов проекта с учетом сдачи в сроки по
п.№3 технического задания.
Настоящее задание может уточняться и дополняться в установленном
порядке по согласованию сторон.