в презентации есть пример расчета экономического эффекта

1. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 1
3BSE062589 F
800xA Electrical Control System
PA Control Technologies

2. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 2
3BSE062589 F
Что такое электрическая система?
 Каждый завод имеет подстанцию,
которой необходимо управлять
(осуществлять мониторинг)
 Электрическая система управления
(Electrical Control System) = Взять
управление подстанциями
 Распределение электроэнергии:
выключатели, трансформаторы,
генераторы
 Потребление: двигатели низкого и
среднего напряжения
Каждому технологическому процессу необходима
энергия

3. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 3
3BSE062589 F
Power Generation
Transformer
Protection &
Control IED
Variable
Speed
Drive
Motor
Controller
LV
Switchgear
Transformer
Transformer
Grid connection
Generator
Protection &
Control IED
LV
MV
HV
Motors
Transformer
Protection &
Control IEDs
Variable
Speed
Drive
Protection
& Control
IED
Что такое электрическая система?
Электрическая
система
Автоматизация
технологического процесса
НВ/СВ Двигатели:
½ Процесс: блокировки, логика
½ Электрохозяйство: Потребление, обслуживание
Process
Electrif.
Process
Electrif.
Process
Electrif.
Process
Electrif.
Process
Electrif.

4. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 4
3BSE062589 F
MV/LV
Switchgear Drives
Motor starters
Instrumentation Protection & Control IEDs
?
Вызовы
Решение вопроса “двигатель”
Дополнительные
счетчики-измерители
Связь по проводам
или “hand-made”
связь
АСУТП АСУ Электрохозяйства

5. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 5
3BSE062589 F
Вызовы
Увеличение стоимости эксплуатации и технического
обслуживания

6. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 6
3BSE062589 F
Вызовы
Эксплуатационная готовность оборудования
снижается
? X !
!

7. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 7
3BSE062589 F
Вызовы
Обеспечение безопасности для персонала

8. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 8
3BSE062589 F
Какие проблемы в наше время?
Фокус на энергоэффективность

9. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 9
3BSE062589 F
Какие проблемы в наше время?
Фокус на энергоэффективность

10. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 10
3BSE062589 F
800xA Electrical Control System
Единая полная система управления
электрохозяйством и технологическим процессом

11. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 11
3BSE062589 F
Преимущества

12. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 12
3BSE062589 F
800xA Electrical Control System
Преимущества отдельной и общей системы
Уменьшение затрат
Инвестиции и
оперативные затраты
Повышение
надежность и
безопасности
предприятия
Энергоэффективность

13. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 13
3BSE062589 F
800xA Electrical Control System
Выступая в качестве отдельной системы ECS
1. Электрическая SCADA для
промышленных предприятий:
 Удаленная работа и управление
 Аварийные сообщения и события
с SoE (Sequence of Events);
отчеты
 Автоматическая загрузка файлов
осциллограмм
 Удаленное обслуживание и
параметризация
 ”Электрический протокол”: IEC
61850; Modbus; IEC-104/DNP-3*
(* using 3rd party OPC connection and CI
boards)
Protection &
Control IEDs

14. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 14
3BSE062589 F
800xA Electrical Control System
Выступая в качестве отдельной системы ECS
1. Электрическая SCADA для
промышленных предприятий:
2. Интегрированная электрическая
SCADA и логика управления
электропотреблением
 Сброс нагрузки
 Активная и реактивная мощность
управления
 Управление генератором
 Синхронизация шин
Protection &
Control IEDs
LV Switchgear
Drives
Motor starters

15. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 15
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
Уменьшение затрат на электрическую
инфраструктуру и АСУТП
Уменьшение
затрат
Avg. ~30m Avg. ~30m
Avg. ~20m
20 wires
/ connection
5 wires
/ connection
2 wires
/ connection
MV LV
Large
AC 800M
IOPLC
S 800

16. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 16
3BSE062589 F
PLC Switch
Преимущества как отдельной системы ECS
Уменьшение затрат на электрическую
инфраструктуру и АСУТП
Уменьшение
затрат
Avg. ~30m Avg. ~30m
Fiber Optic
MV LV
Switch
AC 800M
Profibus
Avg. ~5m
Thin
Нет
необходимости в
кросс-шкафах
Только сетевые
кабели (простая
инсталляция)
Проще связь с
автоматизацией
Проще
проектирование и
тестирование ячеек
MV/LV

17. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 17
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
 Экономия на кабеле и инфраструктурных затратах,
автоматизации, и на человеко-часах инженеров,
работах по тестированию и пусконаладочных работах
(исключая распределительные устройства)
 Пример предприятия: 10 подстанций; Среднее
напряжение: 150 ячеек; Низкое напряжение: 2000
двигателей, 100 преобразователей частоты.
Уменьшение затрат на электрическую
инфраструктуру и АСУТП
Уменьшение
затрат
Стоимость Ед.
Проводное
соединение
IED
Стоимость кабелей и лотков US$ 179 117,65 25 798,32
Общая стоимость проекта по
автоматизации*
US$ 1 717 904,16 1 856 374,49
Стоимость человеко-часов US$ 3 493 508,40 1 978 302,52
Общая стоимость US$ 5 390 530,21 3 860 475,33
Экономия US$ 1 530 054,88 28,38%
* Включая затраты на компьютеры, коммутаторы, шкафы и IED

18. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 18
3BSE062589 F



Преимущества как отдельной системы ECS
Сжатие графика выполнения проекта– типовый
подход
Уменьшение
затрат
800xA

19. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 19
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
Оптимизированная проектная документация – нет
проводов для I/O
Что произойдет,
если позже
необходимы будут
изменения?
Уменьшение
затрат
Hardwired IO:Cabinet FAT
and
commission-
ing reportsCable list
and
substation
assembly
drawings
(cable trays)
Cabinet
Drawings
(1 by 1)
I/O List with
allocation to
cabinets
Substation
assembly
projects
(cable trays:
only fiber-
optic)
Network
diagram –
IED location
on
substations
Bay typicals
I/O List
IED configuration –
software IO:

20. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 20
3BSE062589 F
a
Преимущества как отдельной системы ECS
Поздние изменения при эксплуатации
Проводная блокировка (пример: 30 мВ трансформаторы
Уменьшение
затрат
140
0
20
0
16
0
60
0
40
0
Hardwired GOOSE
Человеко-
часы
276
hours




21. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 21
3BSE062589 F
140
3
20
1
16
3
60
20
40
40
1
Hardwired GOOSE
Man-hours
Преимущества как отдельной системы ECS
SCD



Bay typicals
I/O List
Поздние изменения при эксплуатации
GOOSE блокировка (пример: 30 мВ трансформаторы)
Reduce
costs
68
hours

22. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 22
3BSE062589 F
Общее время остановки процесса:
5ч ремонт + 4ч вывод в рабочий режим =
9h $$
!
Преимущества как отдельной системы ECS
Процедура технического обслуживания сегодня
Повышение
доступности
и
безопасности
предприятия
REF615
HV subst.
REF615
MV subst.
34.5 kV
Пружинный
механизм
Неправильная
параметризация
3-я поездка в течение
месяца: повторяющаяся
проблема

23. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 23
3BSE062589 F
!
Преимущества как отдельной системы ECS
Удаленное обслуживания для быстрого решения
проблем
Повышение
доступности и
безопасности
предприятия
REF615
HV subst.
REF615
MV subst.
34.5 kV
Sobrecarga do motor Trip
Sobrecarga do motor Trip
Sobrecarga do motor Trip
Удаленная
параметризация
SMS
Общее время остановки процесса:
Параметр: 0,5ч ремонт + 4h вывод в
рабочий режим = 4,5h: 50% сохранение $$
Пружина: 2h ремонта + 0h вывод в
рабочий режим
(не прерывания производства) = $$$$

24. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 24
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
Asset Management для электрооборудования
Повышение
доступности и
безопасности
предприятия

25. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 25
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
Снижение затрат и времени процесса
обслуживания, а также его стандартизация
1. Проблема обнаружена
мониторингом состояния
оборудования в реальном времени
2. Заказ на работу уже
запланирован?
3. Подтвердить заказ по
устранению неисправности
в CMMS
5. Выполнены работы по
устранению неисправности.
Оператор получил
уведомление.
4. Наряд на работу
автоматически добавляется
в CMMS
 Диагностическое обслуживание
 Взаимодействие различных
служб при обслуживании
 Быстрое устранение
неисправностей
Повышение
доступности и
безопасности
предприятия

26. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 26
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
Power Management System – профилактика полного
отключения (blackout)
за 3 мс
с
IEC61850
Быстрый сброс
нагрузки
Сброс
Сброс
Расцепитель генератора

27. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 27
3BSE062589 F
Преимущества как отдельной системы ECS
1. Точное измерение в
режиме реального
времени
 Измерители мощности
2. Измерение
распределения
электроэнергии на
каждом участке
производства
 Измерение с реле
защиты
3. Подробные измерения к
LV/MV двигателям
 Измерения от
пускателей
Лучше видно распределение электроэнергии по
всему предприятию
Generators
Transformer
Generator
Drives
DrivesMotor
control
Grid connection
Protection and
control IEDs
High Voltage
Motors
Medium voltage
Low voltage
Энерго-
эффективность

28. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 28
3BSE062589 F
800xA Electrical Control System
4. Единая система управления процессом и Электрохозяйством
Преимущества при единой системе управления
Protection &
Control IEDs
LV Switchgear
Drives
Motor starters
КИП, полевое
оборудование

29. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 29
3BSE062589 F
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
FCM original FCM integrated
MUSD
Others
Services
Switches
Computers
Panels
Software ABB
Hardware ABB
Преимущества при единой системе управления
Уменьшение инфраструктуры автоматизации
Снижение
затрат
32%
сбережения
≈ 1 MUSD

30. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 30
3BSE062589 F
Преимущества при единой системе управления
Снижение затрат на монтаж
Решение вопроса “двигатель” с помощью единой системы
Снижение
затрат
Process Automation
MV/LV Switchgear Drives
Motor starters
Protection &
Control IEDs
Instrumentation
Fieldbuses IEC 61850
Electrical system

31. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 31
3BSE062589 F
Преимущества при единой системе управления
Энергоэффективные операции

Энерго-
эффективность

32. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 32
3BSE062589 F
Преимущества при единой системе управления
Энергоэффективные операции (все предприятие и
каждый потребитель отдельно)
Энерго-
эффективность

33. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 38
3BSE062589 F
Внедренные проекты

34. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 39
3BSE062589 F
Внедренные проекты 800xA Electrical Control System
REPAR Refinery, Petrobras, Brazil
 Customer’s need
 Refinery process control and power
management
 Single plant interface, integrated operations
and maintenance
 ABB solution
 800xA Process Control and Power
Management System
 Based on open standards
 ABB and Schweitzer IEDs in IEC61850
 Complete Portfolio from ABB:
DCS, PMS, IEDs
 Customer’s benefits
 30% less engineering hours: reusing data
 15% savings in installation time: standardized
solution
 20% savings in training costs: improved
visibility with single system

35. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 40
3BSE062589 F
Внедренные проекты 800xA Electrical Control System
Abu Dhabi crude oil pipeline, APIC, UAE
 Customer’s need
 Reliable power supply in a distributed
application
 Consolidated control room – Master
Monitoring Station
 ABB solution
 Wide range of ABB electrical equipment and
protection relays
 LV and MV switchgear, IEDs
 800xA Electrical Control System
 Multi system integration for Master Monitoring
Station
 Customer’s benefits
 Three distributed Electrical Control Systems
along the pipeline
 Consolidated control center for monitoring of
complete pipeline

36. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 41
3BSE062589 F
Внедренные проекты 800xA Electrical Control System
Aitik Mine, Boliden Minerals, Sweden
 Customer’s need
 Concentrator plant process control and
electrical monitoring
 One integrated system for entire plant
operations
 ABB solution
 800xA Process and Electrical Control System
 Based on open standards
 Schneider IEDs in IEC61850
 Complete Portfolio from ABB: DCS, ECS, LV
switchgear, MV switchgear, drives
 Customer’s benefits
 Extended plant control system to electrical
monitoring
 Centralized operations and maintenance from
control room
 Platform to optimize power consumption

37. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 42
3BSE062589 F
Внедренные проекты 800xA Electrical Control System
Renewable Energy Corporation, Singapore
 Customer’s need
 Solar cell production electrical monitoring
system
 Reliable supply, future extension and remote
maintenance
 ABB solution
 800xA Electrical Control System
 Based on open standards
 ABB IEDs in IEC61850
 Complete Portfolio from ABB: ECS,
switchgear, IEDs
 Customer’s benefits
 Optimized life cycle cost through future-proof
IEC 61850
 Very strong local competence and support
 User-friendly system using latest technology

38. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 43
3BSE062589 F
FAQ session

39. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 44
3BSE062589 F
FAQ session
1. Cable savings
2. More information. What for?
 Remote maintenance
 Asset Management
 Power Management System
 Energy Manager
Why should you choose fieldbuses (vs. hardwired)?

40. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 46
3BSE062589 F
FAQ session
 Only possible with IEC61850:
1. GOOSE: less cabling for interlocks
2. Remote maintenance features
 IED Parameterization, logic configuration and
disturbance record file via network
 Time stamp with 1ms resolution coming from IEDs
 Sequence of events is fundamental for troubleshooting
in substations (“what happened first?”)
 Also possible with PROFINET
What is the difference between IEC61850 and others?

41. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 47
3BSE062589 F
FAQ session
 YES! 800xA Electrical Control System can centralize all
voltage levels:
 HV: IEC61850 interface, Modbus TCP, DNP3 (OPC
Server), IEC101 (OPC Servers or CI853), IEC104
(OPC Servers or CI864)
 MV: switchgear via IEC61850, motors via
PROFIBUS, PROFINET, or even IEC61850
 LV: motors via any fieldbus
 Benefits:
 GOOSE between MV and HV: cable saving between
substations (many times away from each other)
 Same operation and maintenance philosophy
 Complete energy efficiency scheme for whole plant
Can we integrate all voltage levels in 800xA?

42. © ABB Group
December 23, 2015 | Slide 48
3BSE062589 F
FAQ session
 YES! If the devices are certified for the specific fieldbus or
especially IEC61850, then 800xA can communicate with
them
 Fieldbuses: check Device Library (ABB Library). If
device is not integrated, you can integrate it locally or
use Device Integration Center in Bangalore
 IEC61850: check device manufacturer website looking
for KEMA certificate for IEC61850
Can 800xA communicate with 3rd party IEDs?