Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих (ЕТКС), 2019
Выпуск №9. Работы и профессии рабочих электроэнергетики ЕТКС
Выпуск утвержден Постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 12 марта 1999 г. N 5
(В редакции Приказа Минздравсоцразвития РФ от 03.10.2005 N 614)

Электромонтер главного щита управления электростанции

§ 40. Электромонтер главного щита управления электростанции

Характеристика работ . Обслуживание оборудования электростанции. Контроль за показаниями средств измерений, за режимами работы турбогенераторов, трансформаторов связи с системой, трансформаторов собственных нужд, отходящих кабельных и воздушных линий, аккумуляторных батарей, системы постоянного тока и обеспечение их безаварийной и экономичной работы. Контроль за работой устройств релейной защиты, электроавтоматики, средств измерений, блинкеров, сигнализации контроля элементов электрической схемы. Регулирование режима работы генераторов электростанции согласно заданному диспетчерскому графику. Включение и отключение генераторов, трансформаторов собственных нужд и переключения в электрических схемах электростанции. Участие в ликвидации аварийных ситуаций.

Должен знать: устройство и принцип работы электрических машин, релейной защиты и электроавтоматики, электрооборудования, средств измерений, сигнализации и дистанционного управления; электрическую схему электростанции; технические характеристики основного электро- и тепломеханического оборудования; технологический процесс производства электрической и тепловой энергии; допустимые отклонения параметров; основы электротехники.

Требуется среднее профессиональное образование для присвоения 6 и 7 разрядов.

Оператор взаимодействует не непосредственно с объектом управления, а с его информационной моделью, отображенной в виде совокупности приборов, мнемосхем, табло и других средств отображения информации . От того, как и в каком виде эта информация будет представлена оперативному персоналу, как размещена, насколько удобна в использовании и насколько достоверна, зависит в итоге правильность действий оператора. Для решения этой задачи создаются щиты управления технологическим оборудованием и технологическими процессами.

На АЭС, состоящей из нескольких энергоблоков, имеется от 9 до 13 основных щитов управления и значительное количество щитов местных. Здесь рассматриваются основные, наиболее значимые щиты.

Центральный щит управления (ЦЩУ). Этот щит относится к АСУ ТП АЭС, с него осуществляется общая координация работы энергоблоков, общестанционных систем. На ЦЩУ распределяется нагрузка между энергоблоками, производится управление электрическими устройствам, осуществляется контроль радиационной безопасности АЭС. Щит располагается в административно-хозяйственном корпусе. Это место пребывания начальника смены АЭС. У него имеется информационный щит, который создает комплексную картину всех событий, происходящих на станции.

Блочный щит управлении (БЩУ) . Этот щит является основным местом, с которого ведется управление энергоблоком во всех проектных режимах, включая аварийный. Предназначен для контроля за работой реактора и турбинной установкой и основного оборудования, управления основными технологическими процессами в нормальных и аварийных условиях эксплуатации. Он является центральным постом операторской деятельности. Через этот щит осуществляется связь человека и машины. По этой причине именно этому щиту далее будет уделено особое внимание. Щит расположен в обстройке реакторного отделения со стороны машинного отделения на отметке + 6,6 м (для реактора ВВЭР). На нем постоянно присутствуют начальник смены энергоблока, старшие (ведущие) инженеры управления реактором и управления турбиной.

Резервный щит управления(РЩУ). С помощью этого щита осуществляется остановка и перевод энергоблока в безопасное расхоложенное состояние, а также длительный отвод тепла от активной зоны, когда это невозможно сделать с БЩУ, например, из-за пожара, взрыва и даже гибели персонала и т.д. Щит расположен отдельно от БЩУ, но в зоне реакторного отделения на отметке – 4,2 м (для реактора ВВЭР), чтобы одна и та же причина не вывела из строя оба этих щита. Щит не предназначен для управления системами нормальной эксплуатации, не связанными с обеспечением ядерной и радиационной безопасности. Средства отображения информации и органы управления на панелях и пультах РЩУ должны соответствовать их расположению на БЩУ. Постоянное присутствие персонала не предусматривается.

Местный щит управления (МЩУ). Предназначен для управления некоторыми технологическими установками и общестанционными системами, а также в период пусконаладочных или ремонтно-профилактических работ. Их количество достигает восьми и более. К ним относятся МЩУ для СУЗ, РК, химического контроля (ХК), вентиляционной системы (ВС) и др. Постоянное присутствие персонала на них не предусматривается.

Щит общестанционных устройств (ЩОУ). Предназначен для управления общестанционными установками – системой спецводоочистки, вентиляционными системами и т.д.

Щит дозиметрического контроля (ЩДК) или щит радиационного контроля. На нем собирается информация о радиационной обстановке на каждом энергоблоке и АЭС в целом, а также в спецкорпусе. Расположен в переходе из чистой в грязную зону.

Кроме этих щитов на АЭС имеются щиты СУЗ, вторичных КИП, электропитания, распределительных устройств и т.д.

7. ГЛАВНЫЙ ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ

Главный щит управления - мозг станции, с пульта которого координируется работа всего оборудования станции.

Главный щит управления на ТЭЦ – 1 представляет собой приборный щит, играющий роль главного звена в системах автоматизации технологических процессов. На главном щите управления располагаются электрические, пневматические, и гидравлические приборы и аппараты контроля, управления, регулирования и питания.

Пульты, шкафы, щиты средств автоматизации производственных процессов предназначены для размещения на них средств контроля, и управления технологическими процессами, контрольно-измерительными приборов, сигнальных устройств, аппаратуры управления, автоматического регулирования, защиты, блокировки, линии связи между ними.

Главный пульт управления выполняет следующие основные функции:

· анализ режимов технологического оборудования;

· контроль технологических параметров;

· управление (открытие, закрытие, стоп) и контроль станционных и агрегатных задвижек;

· контроль режимов перекачки, готовности магистральных и подпорных насосных агрегатов;

· обработка предельных значений параметров по агрегату (котел и турбина).

Щиты и пульты управления на ТЭЦ применяются с целью:

· расширения функциональных возможностей автоматизации по сравнению с существующими системами;

· обеспечения учета потребления и выработки энергоресурсов: расхода газа (жидкого топлива), расхода воды, пара, тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение, расхода конденсата с производства, расхода газа по котлам.

Щиты и пульты управления (стативы) представляют собой металлический каркас из перфорированного швеллера с технологической обвязкой. Окраска металлоконструкций производится эпоксидно-порошковыми красками методом электростатического напыления.

Стойки укомплектовываются измерительными приборами (датчиками давления, перепада давления, температуры, вибрации, силы тока, уровня) и сигнализирующими приборами релейного типа (датчиками-реле напора, сигнализирующими манометрами и реле давления, сигнализаторами уровня).

Щиты и пульты управления изготавливаются в виде открытых стоек, как для индивидуального, так и для полносборного монтажа с общей обвязкой.

Возможно размещение стоек в блочно-комплектных устройствах (блок-боксах) для систем автоматизации, контроля и управления.

Пульты, шкафы, щиты средств автоматизации производственных процессов устанавливаются в производственных помещениях и специальных щитовых помещениях: операторских, диспетчерских, и т.д.

8. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ ТЭЦ

Все основные тепловые показатели ТЭЦ можно приблизительно рассчитывать по ниже приведенным формулам:

1. Расход условного топлива:

где - расход природного газа;

Расход мазута;

Низшая теплота сгорания природного газа;

Низшая теплота сгорания мазута.

2. Удельный расход условного топлива на отпуск тепла:

где - отпуск тепла потребителям

3. КПД ТЭЦ:

где - отпуск электроэнергии

4. КПД брутто котлоагрегата:

где - выработка тепла;

Расход перегретого пара;

Расход пара на непрерывную продувку;

Соответственно, энтальпия перегретого пара, пара на продувку и энтальпия питательной воды.

Усредненные расходы топлива на всех котлах ТЭЦ – 1 сведены в следующую таблицу:

В ноябре старейшая действующая электростанция России отпразднует 120-летие. сайт выяснил, как работает памятник промышленной архитектуры, скольким квартирам он может дать тепло и что однажды остановило работу ГЭС, которая не закрывалась даже в Великую Отечественную.

Деревянная дверь под полукруглым козырьком на Раушской набережной, дом 10 ведёт почти в музей. Только попасть в него не так просто. За тяжёлой лакированной дверью прозрачная кабина, которую самому не открыть. Чем-то она похожа на телепорт в другое измерение, да и на деле оказывается машиной времени. Она будто переносит в XIX век: вот и каменная лестница 1897 года с витыми перилами, и высокие потолки, и кирпичные стены метровой толщины, какие в наши дни не делают.

Это Государственная электрическая станция № 1 имени П.Г. Смидовича — филиал ПАО «Мосэнерго», старейшая действующая электростанция России. В этом году памятник промышленной архитектуры отметит 120-летие. Со дня запуска в 1897 году оборудование ГЭС-1 сменили на современное, а мощность многократно выросла. «На сегодняшний день электрическая мощность составляет 76 мегаватт и тепловая — почти 700 гигакалорий в час. Станция снабжает электроэнергией и теплом Центральный административный округ Москвы», — рассказывает главный инженер ГЭС-1 Алексей Шувалов. ГЭС-1 обеспечивает теплом свыше четырёх тысяч зданий, в числе которых около тысячи — жилые дома, порядка 100 поликлиник и больниц, более 80 детских образовательных учреждений (школы и детские сады), а также здания органов государственной власти.

Щит управления

Потёртые ступени лестницы XIX столетия ведут в святая святых — к главному щиту управления ГЭС-1. На нём расположены приборы и ключи управления всеми распределительными устройствами станции. Здесь несут круглосуточное дежурство сотрудники ГЭС-1, отвечающие за её надёжную работу. Среди них и начальник смены станции, которого в шутку называют ночным директором.

Приборы показывают частоту сети, напряжение и нагрузку трансформаторов, параметры генераторов турбин, параметры воды, которая уходит в городские сети.

Задача сотрудников на щите управления — следить за состоянием главной электрической схемы и надёжной работой оборудования, чтобы всё было исправно. Если что-то пошло не так, загорятся сигнальные табло, указывающие на оборудование, в котором произошёл сбой.

Ар-деко, царские ворота и калужские турбины

Машинных залов на станции два. Они пережили несколько реконструкций, последнюю — в 2007 году. «Она выполнена с использованием современных материалов, но в соответствии с историческим обликом станции», — говорит Алексей Шувалов. А вот клёпаные складные ворота между машинным залом и котельным отделением — те самые, царских времён.

Вдоль одной из стен тянется зелёный балкончик в духе ар-деко, на другой — часы с завитками, на третьей — стилизованные под старину фонари. Они рабочие, но сейчас не горят, да это и не нужно. Солнечный свет льётся через стеклянный потолок и огромные арочные окна, которые выходят на Раушскую набережную. Отсюда видно, как строится : растёт , накрывается стеклянным куполом-теплицей , появляются первые деревья.

В зале, как и за окном, кипит работа — здесь проводится капитальный ремонт одной из турбин. Она разобрана, вокруг сложены детали, под потолком по рельсам ходит подъёмный кран. Здесь жарко и очень шумно. Даже немного завидуешь работникам: они-то, проводящие в зале целый день, пользуются берушами. «До конца ремонта — 13 дней», — написано на отрывном стикере.

Всего на станции установлено шесть турбин, все они изготовлены на Калужском турбинном заводе. Самой «старой» из них 23 года. А вот в котельном отделении есть техника и постарше.

Котлы как на «Титанике»

Котельное отделение внешне выглядит не так привлекательно, зато у него историческая изюминка: здесь соседствуют самый новый котёл, установленный в 2012 году, и два самых старых. «Есть у нас ещё два котла “Бабкок — Вилькокс”, английских. В общем, такие же, как на “Титанике” стояли», — говорит главный инженер. С 1931 года их, конечно, ремонтировали, и они до сих пор работают исправно и надёжно. Менять эти котлы в ближайшем будущем всё же планируют, как, в принципе, всю устаревшую технику.

Здесь тоже есть свой щит управления, который показывает параметры работы энергетических котлов. Такой щит нужен для старых котлов, а новыми управляют операторы — машинисты котлов — с помощью компьютеров.

Круговорот пара

«Забрали воду, очистили, подали в котёл, нагрели, получили пар, пар — в турбину. Турбина является приводом генератора, генератор вырабатывает электроэнергию. Отработанный пар — в бойлер, греть воду. Всё», — вкратце объясняет Алексей Шувалов работу системы.

А если подробнее? В паровые котлы поступают воздух и природный газ, который, сгорая, выделяет тепло. Оно по трубам передаётся воде. Её забирают из Москвы-реки, потому-то станция и построена на берегу. Вода, необходимая для технологического процесса, проходит химическую подготовку — очищается от вредных примесей, чтобы избежать коррозии металла.

При нагревании вода преобразуется в пар, который поступает в турбину. Его энергия заставляет вращаться ротор, и это вращение создаёт электромагнитные поля на обмотках статора. Так вырабатывается электроэнергия.

Вода для отопления и горячего водоснабжения греется в специальном подогревателе и по трубопроводам идёт потребителям. Отдав тепло, она возвращается обратно. Получается замкнутый цикл.

Лучше оборудование — меньше выбросов

Чтобы уменьшить загрязнение воздуха, дымовые газы рециркулируют. «У нас идёт ежегодное снижение выбросов за счёт оптимизации тепловых режимов и модернизации оборудования», — объясняет Алексей Шувалов. Например, заменили два котла — выбросов стало в пять раз меньше. И это притом что мощность новых в полтора раза выше. Более современное оборудование стараются использовать более интенсивно — вот и оптимизация теплового режима. В результате выбросы станции гораздо ниже предельно допустимых норм. Да и сам природный газ, на котором работает ГЭС-1, — наиболее чистый вид топлива.

А что с водой? «Мы берём воду из Москвы-реки для охлаждения конденсаторов, очищаем её от механических примесей и сливаем ниже по течению — но уже чистую, прошедшую всю необходимую обработку», — говорит главный инженер. А чтобы в водоподготовительную установку не попадала рыба, на береговой насосной станции, обеспечивающей водой ГЭС-1, установлено специальное рыбозащитное устройство.

Музей московской энергосистемы

Электростанцию между Раушской набережной и Садовнической улицей заложили в июне 1896 года. По одной из версий, её проект разработали архитектор Н.П. Басин и инженер А.И. Колосов. Другая гласит, что проект составлен фирмой «Сименс и Гальске» в Шарлоттенбурге, а Н.П. Басин придумал, как будет выглядеть фасад станции.

К 1 ноября 1896-го собрали заявки от абонентов будущей станции. Подключить должны были 23 435 лампочек. ГЭС, получившую имя Раушская, запустили 28 ноября 1897 года. Её система водоснабжения стала грандиозной: в час подавалось до 30 тысяч тонн воды. Это было вдвое больше, чем во всех московских водопроводах.

В 1907-м на ГЭС достроили новый машинный зал и котельную, территория станции выросла, а кабельная сеть охватила окраины Москвы и проникла в фабричные районы. В следующем году Раушская станция пережила одно из самых сильных наводнений в истории города. Залило все залы, обмотка генераторов была подмочена, а в аккумуляторном помещении взорвался пол и хлынул такой поток воды, что насосы не справились. На Пасху Москва была погружена во мрак, на второй день праздника осветили Тверскую улицу и три театра, а через неделю вся станция заработала. После этого построили новую насосную станцию, а о стихийном бедствии и сегодня напоминает табличка уровня весенних вод 1908 года на стене у входа на ГЭС-1.

Сильное наводнение помешало работе станции, а вот во время войны она не останавливалась ни разу. Над работающим оборудованием устанавливали металлические укрытия, трубы закрывали фанерой, их под деревья. Отводной канал превратился в улицу.

278 работников станции ушли на фронт, 16 — в народное ополчение, двое воевали в партизанских отрядах. 48 человек пали смертью храбрых. Их имена высечены на мемориальной табличке во внутреннем дворике ГЭС-1, где сохранилось и изображение профиля Ленина с подписью «Мы придём к победе коммунистического труда».

Эти же фамилии есть и в импровизированной экспозиции, посвящённой истории ГЭС-1. «В этом году нашей станции исполняется 120 лет. Здесь сотрудники собрали небольшую выставку из экспонатов и документов, которые удалось найти в архивах», — говорит Алексей Шувалов. В небольшой комнате собраны фотографии, воспоминания, документы, в том числе приглашения на открытие станции и меню праздничного обеда, а также элемент декоративного оформления торца крыши, лампы, потенциометр постоянного тока 1960-х годов и другие экспонаты.

Первая во всём

ГЭС-1 во многом опережала другие электростанции. В 1899 году отсюда проложили кабель для питания . В 1926-м здесь создали первый в СССР центральный диспетчерский пункт, в 1933-м ввели в эксплуатацию первую отечественную теплофикационную трубу мощностью 12 мегаватт, а в 1946-м ГЭС первой в стране стала использовать газ в качестве топлива. В 2001 году на станции ввели первую в отечественной энергетике полностью автоматизированную водоподготовительную установку, которая увеличивает срок службы основного оборудования.

Вот только первой электростанцией Москвы ГЭС-1 не была. С 1888-го на Большой Дмитровке работала центральная электростанция постоянного тока «Георгиевская». Сейчас её здание занимает выставочный зал «Новый Манеж». Такое же будущее ждёт и бывшую ГЭС-2, где откроют .

Компания «Мосэнерго», в структуре которой работает ГЭС-1, в этом году также готовится к открытию новой музейной экспозиции. В этом году «Мосэнерго» и вся столичная энергосистема отмечают 130-летие со дня образования. К этой памятной дате на ТЭЦ-20, расположенной на юго-западе столицы, планируется открытие музея Мосэнерго и энергетики Москвы, в котором будут собраны архивные документы, старые и новые интерактивные макеты станций, оборудование технологической цепочки производства электроэнергии и тепла.

Архивные фото предоставлены музеем истории Мосэнерго

Однажды, когда мы въезжали в славный город Чебоксары, с восточного направления моя супруга обратила внимание на две огромные башни, стоящие вдоль шоссе. "А что это такое?" - спросила она. Поскольку мне абсолютно не хотелось показать жене свою неосведомленность, я немного покопался в своей памяти и выдал победное: "Это ж градирни, ты что, не знаешь?". Она немного смутилась: "А для чего они нужны?" "Ну что-то там охлаждать, вроде бы". "А чего?". Потом смутился я, потому что совершенно не знал как выкручиваться дальше.

Может быть этот вопрос, так и остался навсегда в памяти без ответа, но чудеса случаются. Через несколько месяцев после этого случая, вижу в своей френдленте пост z_alexey о наборе блогеров, желающих посетить Чебоксарскую ТЭЦ-2, ту самую, что мы видели с дороги. Приходиться резко менять все свои планы, упустить такой шанс будет непростительно!

Так что же такое ТЭЦ?

Это сердце ТЭЦ, и здесь происходит основное действие. Газ, поступающий в котел, сгорает, выделяя сумасшедшее количество энергии. Сюда же подается "Чистая вода". После нагрева она превращается в пар, точнее в перегретый пар, имеющий температуру на выходе 560 градусов, а давление 140 атмосфер. Мы тоже назовем его "Чистый пар", потому что он образован из подготовленной воды.
Кроме пара, на выходе мы еще имеем выхлоп. На максимальной мощности, все пять котлов потребляют почти 60 кубометров природного газа в секунду! Что бы вывести продукты сгорания нужна недетская "дымовая" труба. И такая тоже имеется.

Трубу видно практически из любого района города, учитывая высоту 250 метров. Подозреваю, что это самое высокое строение в Чебоксарах.

Рядом находится труба чуть поменьше. Снова резерв.

Если ТЭЦ работает на угле, необходима дополнительная очистка выхлопа. Но в нашем случае этого не требуется, так как в качестве топлива используется природный газ.

В втором отделении котлотурбинного цеха находятся установки, вырабатывающие электроэнергию.

В машинном зале Чебоксарской ТЭЦ-2 их установлено четыре штуки, общей мощностью 460 МВт (мегаватт). Именно сюда подается перегретый пар из котельного отделения. Он, под огромным давлением направляется на лопатки турбины, заставляя вращаться тридцатитонный ротор, со скоростью 3000 оборотов в минуту.

Установка состоит из двух частей: собственно сама турбина, и генератор, вырабатывающий электроэнергию.

А вот как выглядит ротор турбины.

Повсюду датчики и манометры.

И турбины, и котлы, в случае аварийной ситуации можно остановить мгновенно. Для этого существуют специальные клапаны, способные перекрыть подачу пара или топлива за какие-то доли секунды.

Интересно, а есть такое понятие как промышленный пейзаж, или промышленной портрет? Здесь есть своя красота.

В помещении стоит страшный шум, и чтобы расслышать соседа приходиться сильно напрягать слух. К тому же очень жарко. Хочется снять каску и раздеться до футболки, но делать этого нельзя. По технике безопасности, одежда с коротким рукавом на ТЭЦ запрещена, слишком много горячих труб.
Основную часть времени цех пустой, люди здесь появляются один раз в два часа, во время обхода. А управление работой оборудования ведется с ГрЩУ (Групповые щиты управления котлами и турбинами).

Вот так выглядит рабочее место дежурного.

Вокруг сотни кнопок.

И десятки датчиков.

Есть механические, есть электронные.

Это у нас экскурсия, а люди работают.

Итого, после котлотурбинного цеха, на выходе мы имеем электроэнергию и частично остывший и потерявший часть давления пар. С электричеством вроде бы попроще. На выходе с разных генераторов напряжение может быть от 10 до 18 кВ (киловольт). С помощью блочных трансформаторов, оно повышается до 110 кВ, а дальше электроэнергию можно передавать на большие расстояния с помощью ЛЭП (линий электропередач).

Оставшийся "Чистый пар" отпускать на сторону невыгодно. Так как он образован из "Чистой воды", производство которой довольно сложный и затратный процесс, его целесообразней охладить и вернуть обратно в котел. Итак по замкнутому кругу. Зато с его помощью, и с помощью теплообменников можно нагреть воду или произвести вторичный пар, которые спокойно продавать сторонним потребителям.

В общем то именно таким образом, мы с вами получаем тепло и электричество в свои дома, имея привычный комфорт и уют.

Ах, да. А для чего же все-таки нужны градирни?

Оказывается все очень просто. Что бы охладить, оставшийся "Чистый пар", перед новой подачей в котел, используются все те же теплообменники. Охлаждается он при помощи технической воды, на ТЭЦ-2 ее берут прямо с Волги. Она не требует какой-то специальной подготовки и также может использоваться повторно. После прохождения теплообменника техническая вода нагревается и уходит на градирни. Там она стекает тонкой пленкой вниз или падает вниз в виде капель и охлаждается за счет встречного потока воздуха, создаваемого вентиляторами. А в эжекционных градирнях вода распыляется с помощью специальных форсунок. В любом случае основное охлаждение происходит за счет испарения небольшой части воды. С градирен остывшая вода уходит по специальному каналу, после чего, с помощью насосной станции отправляется на повторное использование.
Одним словом, градирни нужны, что бы охлаждать воду, которая охлаждает пар, работающий в системе котел - турбина.

Вся работа ТЭЦ, контролируется из Главного Щита Управления.

Здесь постоянно находится дежурный.

Все события заносятся в журнал.

Меня хлебом не корми, дай сфотографировать кнопочки и датчики...

На этом, почти все. В завершение осталось немного фотографий станции.

Это старая, уже не рабочая труба. Скорее всего скоро ее снесут.

На предприятии очень много агитации.

Здесь гордятся своими сотрудниками.

И их достижениями.

Похоже, что не напрасно...

Осталось добавить, что как в анекдоте - "Я не знаю, кто эти блогеры, но экскурсовод у них директор филиала в Марий Эл и Чувашии ОАО "ТГК-5", КЭС холдинга - Добров С.В."

Вместе с директором станции С.Д. Столяровым.

Без преувеличения - настоящие профессионалы своего дела.

Ну и конечно, огромное спасибо Ирине Романовой, представляющей пресс-службу компании, за прекрасно организованный тур.