Автоматизация газоперекачивающего агрегата дожимной компрессорной станции "Газпром добыча Уренгой" - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Автоматизация газоперекачивающего агрегата дожимной компрессорной станции "Газпром добыча Уренгой"

Краткая характеристика структуры организации газового промысла ООО "Газпром добыча Уренгой". Разработка программы управления технологическим процессом. Внедрение многозадачной системы контроля и управления Series-4 на газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
Автоматизация газоперекачивающего агрегата дожимной компрессорной станции «Газпром добыча Уренгой»
Руководитель канд. техн. наук, проф. В.С. Гриб
по охране труда и технике безопасности
канд. техн. наук, доц. А.А. Гилязов
канд. экон. наук, доц. В.В. Бирюкова
Объектом исследования является газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16.
В процессе исследования рассмотрена технология работы газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16, существующие средства автоматизации газоперекачивающего агрегата.
Цель работы - внедрение многозадачной системы контроля и управления Series-4 на газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16, написание управляющей программы технологическим процессом на языке стандарта IEC 61131-3.
В результате исследований составлен граф переходов процесса пуска, нормального останова и выхода в режим «Магистраль» газоперекачивающего агрегата, написана управляющая программа для ПЛК.
Технико-экономические показатели подтверждают повышение экономических выгод от внедрения многозадачной системы контроля и управления Series-4.
Эффективность работы заключается в повышении надежности газоперекачивающего агрегата.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВОУ - воздухоочистительное устройство
МСКУ - микропроцессорная система контроля и управления
ЛИС - локальные интеллектуальные системы
САУ и Р - система автоматического управления и регулирования
ФСА - функциональная схема автоматизации
НСХ - нормальная статическая характеристика
БЭАО - блок экстренного аварийного останова
ПЛК - программируемый логический контроллер
SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерское управление и сбор данных)
ПТЭ - правила технической эксплуатации
ПУЭ - правила устройства электроустановок
ППБ - правила пожарной безопасности
ЧДД - чистый дисконтированный доход
Современные газодобывающие предприятия представляют собой сложные комплексы технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях, размеры которых достигают десятков и сотен квадратных километров. Технологические объекты (скважины, групповые измерительные установки, сепарационные установки, сборные пункты, установки комплексной подготовки газа, резервуарные парки) связаны между собой через продуктивный пласт и поток продукции, циркулирующей по технологическим коммуникациям. Добыча газа производится круглосуточно, по этому для нормального функционирования газодобывающего предприятия необходимо обеспечить надежную работу автоматизированного оборудования, дистанционный контроль за работой технологических объектов и их состоянием.
Одним из основных звеньев в системе транспорта газа является дожимная компрессорная станция (ДКС), которая обеспечивает необходимое давление газа перед технологическими цехами осушки установки комплексной подготовки газа (УКПГ) и межпромысловый транспорт газа с необходимым давлением к головным компрессорным станциям магистральных газопроводов. Основная функция ДКС - компримирование газа с целью увеличения производительности магистрального трубопровода.
Газоперекачивающий агрегат является по своей сути компрессором, приводимым в движение газовой турбиной. Компрессор как объект автоматического управления относится к классу потенциально опасных объектов, который характеризуется четко выраженными нелинейными рабочими характеристиками и лавинообразным нарастанием аварийных процессов. Наличие аварийных режимов для этого класса объектов заложено в самом принципе работы. Отличительными особенностями потенциально опасных объектов являются тяжелые, порой катастрофические, последствия аварий и физическая неспособность обслуживающего персонала своевременно среагировать и предотвратить аварию.
Главным аварийным режимом для центробежных компрессоров является помпаж, при котором скачкообразное изменение параметров происходит за сотые доли секунды, что находится на границе разрешающей способности обычной контрольно-измерительной и регулирующей аппаратуры. Таким образом, компрессор работает в достаточно узкой области допустимых параметров.
Газовая турбина, приводящая в движение компрессор, является ярко выраженным интегрирующим объектом, который всегда стремится к неограниченному наращиванию скорости вращения. Компрессор служит тормозом для турбины, который удерживает турбину от достижения аварийных скоростей вращения. В то же время производительность компрессора регулируется за счет изменения скорости вращения силовой турбины.
Внедрение системы контроля и управления Series-4 очень актуально, так как газоперекачивающий агрегат является сложным технологическим объектом и постоянно нуждается в мониторинге и регулировании технологических параметров объекта.
Цель - внедрение многозадачной системы контроля и управления Series-4 на газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16, написание управляющей программы технологическим процессом на языке стандарта IEC 61131-3.
Задачами дипломного проекта являются:
- изучение работы газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16;
- составление графа переходов процесса пуска, нормального останова и выхода в режим «Магистраль»;
- написание управляющей программы для ПЛК с помощью программного пакета ISaGRAF.
При работе над дипломным проектом были использованы материалы компании ООО «Газпром добыча Уренгой».
система контроль газоперекачивающий агрегат
1.1 Краткая характеристика структуры организации газового промысла № 13 ООО «Газпром добыча Уренгой»
Уренгойское газоконденсатное месторождение расположено на территории Ямало-Ненецкого автономного округа к западу от реки Пур с координатами 76-78 восточной долготы и 66-68 северной широты. На месторождении установлена продуктивность в верхнемеловых и нижнемеловых отложениях.
Основная по запасам верхнемеловая (сеноманская) залежь связана с верхней частью мощной (до 150 м) толщи преимущественно песчаных образований. Длина залежи 180 км, ширина от 23 до 50 км, площадь газоносности 4750 км2, пластовая температура изменяется от 27 С в своде до 34 С у контакта газ-вода. Залежь водоплавающая со слабым наклоном газо-водяного контакта в северном направлении, начальная отметка ГВК - 1235 м.
Начальное пластовое давление 12 МПа. Песчаники характеризуются хорошими коллекторскими свойствами: открытой пористостью 9-38% и проницаемостью от 10 до 1000 мД и более, что обеспечивает получение высоких дебитов газа.
Общие запасы сеноманской залежи Уренгойской площади утверждены ГКЗ в объеме 5226,8 млрд. м?.
Газоперекачивающий агрегат (ГПА) предназначен для транспортирования природного газа по магистральным газопроводам при рабочем давлении 5,5-7,4 МПа.
Агрегат состоит из отдельных функционально завершенных блоков и сборочных единиц полной заводской готовности, стыкуемых между собой на месте эксплуатации.
Газоперекачивающий агрегат представлен на рисунке 1.1.
1 - камера всасывания; 2 - всасывающие шумоглушители; 3 - воздухоочистительное устройство; 4 - система подогрева циклового воздуха; 5 - утилизатор; 6 - шумоглушители выхлопа; 7 - диффузор; 8 - опора выхлопной части; 9 - турбоблок; 10 - блок маслоагрегатов
Рисунок 1.1 - Газоперекачивающий агрегат
Турбоблок включает в себя следующие сборочные единицы: контейнер, приводной двигатель НК-16СТ, установленный на подмоторной раме. Кроме того, в турбоблоке размещены отдельные сборочные единицы маслосистемы, системы обогрева, автоматического пожаротушения, обогрева циклового воздуха и автоматического управления агрегатом. Контейнер турбоблока является помещением для размещения основных сборочных единиц и систем агрегата. Обеспечивает определенный микроклимат для их эксплуатации и необходимые условия труда для обслуживающего персонала в период проведения ремонтных и регламентных работ. Контейнер при помощи герметичной перегородки разделен на два изолированных помещения отсек двигателя и отсек нагнетателя. Вентиляция отсека двигателя осуществляется вентиляторами, установленными в блоке вентиляции. Вентиляция отсека нагнетателя осуществляется вентилятором, установленным в верхней части этого отсека.
Воздухоочистительное устройство (ВОУ) предназначено для очистки от пыли и других механических включений циклового воздуха, поступающего из атмосферы в компрессор двигателя. ВОУ состоит из камеры, фильтрующих элементов, короба отсоса пыли, вентиляторов отсоса пыли, байпасных клапанов и решеток для подогрева циклового воздуха. Очистка воздуха производится в инерционно-жалюзийных сепараторах за счет резкого поворота потока в фильтрующих элементах. На задней стенке камеры размещены два байпасных клапана (БК). БК открываются автоматически при достижении разрежения в камере ВОУ 80 мм вод.ст. При снижении разрежения до 50 мм вод.ст. клапаны закрываются.
Камера всасывания служит для направления очищенного в ВОУ атмосферного воздуха к осевому компрессору двигателя. В проемы каркаса камеры установлен шумоглушитель, представляющий собой специальные щиты, заполненные теплоизоляционными звукопоглощающими матами из супертонкого базальтового волокна. В центральном проеме стенки установлены двустворчатые ворота, а на задней стенке - одностворчатые. Ворота служат для закатки и выкатки двигателя при его замене.
Блок промежуточный предназначен для формирования равномерного потока воздуха непосредственно перед входным направляющим аппаратом осевого компрессора двигателя. Блок состоит из каркаса и патрубка круглого сечения, выполненного из листовой нержавеющей стали.
Выхлопное устройство с шумоглушением служит для выброса выхлопных газов и снижения шума выхлопа двигателя. Устройство состоит из диффузора, проставки и шумоглушителя. Диффузор предназначен для плавного снижения скорости выхлопных газов и представляет собой цельносварную конструкцию, состоящую из каркаса, внутренние проемы которого заполнены звукопоглощающим материалом. Шумоглушитель пластинчато-щелевого типа. Пластины имеют обтекаемую форму. Сварной каркас пластины выполнен из гнутых профилей и обшит с двух сторон перфорированным стальным листом. Пространство между листами заполнено звукопоглощающим материалом.
Блок маслоохладителей предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в системах смазки и уплотнения агрегата. Компоновка ГПА предусматривает установку двух блоков, в каждом из которых установлено по два аппарата воздушного охлаждения масла.
Блок вентиляции предназначен для размещения оборудования, обеспечивающего вентиляцию отсека двигателя и просос атмосферного воздуха через маслоохладители при отсутствии электроэнергии. Блок вентиляции включает в себя каркас, вентиляторы, патрубок и заслонки с гидроприводом. Центробежные вентиляторы подают очищенный воздух, отбираемый из отсека шумоглушителя ВОУ. Поворотные заслонки, предназначенные для открытия прохода, соединяющего блок вентиляции с всасывающим трактом двигателя, при этом закрыты. При отключении вентиляторов вентиляция отсека двигателя осуществляется за счет прососа воздуха из турбоблока через открытые заслонки, остановленные вентиляторы и далее на всас двигателя. Управление заслонками производится при помощи гидропривода.
Блок маслоагрегатов предназначен для размещения маслоагрегатов и арматуры маслосистемы, что позволяет производить их обслуживание при работе ГПА. Для вентиляции блока в нем предусмотрен вентилятор.
Блок фильтров топливного газа предназначен для очистки газа от возможных загрязнений в трубопроводах между станционным блоком подготовки топливного и пускового газа и входным в камеру сгорания двигателя. В блоке установлено два фильтра, обвязка которых позволяет включать в работу фильтры поочередно или оба одновременно. Степень фильтрации 10 мкм.
Блок пожаротушения служит для размещения установки автоматического газового пожаротушения. Автоматическая система пожаротушения обеспечивает противопожарную защиту отсеков двигателя и нагнетателя за счет своевременного обнаружения очага возгорания и последующего подавления его путем автоматической подачи огнегасящего вещества хладона 114В2.
Система обогрева предназначена для разогрева агрегата в холодное время года перед пуском и для обеспечения нормальных климатических условий при работе приборов и оборудования, установленных в отсеках контейнера. Обогрев осуществляется горячим воздухом, отбираемым от работающего двигателя за компрессором высокого давления (температура 280 °С). Отбираемый горячий воздух поступает в станционную систему обогрева, которая объединяет в единую сеть системы обогрева всех агрегатов, установленных на компрессорной станции. Обогрев ГПА при отсутствии в станционной сети горячего воздуха осуществляется от моторных подогревателей типа УМП-350.
Система подогрева циклового воздуха предназначена для предотвращения обледенения всасывающего тракта двигателя в диапазоне температур атмосферного воздуха от +7 до минус 10 °С. Подогрев циклового воздуха осуществляется подачей на вход воздухоочистительного устройства горячих газов из выхлопной шахты агрегата. Газы эжектируются сжатым воздухом, отбираемым из компрессора низкого давления двигателя. Горячая газовоздушная смесь направляется на распределительную решетку, установленную на входе в ВОУ. На таблице 1.1 приведены технические характеристики двигателя НК-16 СТ.
Таблица 1.1 - Технические характеристики двигателя НК-16 СТ
Эффективный КПД двигателя в режиме максимальной мощности, %
Максимальная мощность на выходном валу СТ, кВт
Рабочий диапазон изменения частоты вращения приводного вала СТ на режиме максимальной мощности:
- максимальная частота, об/мин, не более
- минимальная частота, об/мин, не менее
Температура газов перед СТ, не более:
- на режиме максимальной мощности, ?С
Температура наружных поверхностей двигателя, ?С
На таблице 1.2 приведены технические характеристики нагнетателя НЦ-16.
Таблица 1.2 - Технические характеристики нагнетателя НЦ-16
Производительность, приведенная к температуре газа 20 C° и давлению 0,101 МПа, м?/час
Производительность, приведенная к температуре газа 15 C° и давлению 0,101 МПа, м?/час
Давление начальное номинальное, МПа
Расчетное повышение температуры газа в нагнетателе при поминальном режиме, ?С
Обороты ротора нагнетателя и силовой турбины, об/мин
В состав газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16 входят: приводной газотурбинный двигатель ДГ90Л2, общая рама ГПА со вспомогательными агрегатами, механизмами, устройствами и коммуникациями, газоотвод с теплоизолирующим кожухом, трансмиссия, нагнетатель природного газа НЦ-16; комплект приборов и узлов, поставляемых совместно с агрегатом, комплект запасного инвентаря и принадлежностей (ЗИП) одиночный, комплект ЗИП групповой.
Очищенный природный газ из установки очистки по газопроводу Г-1000 через всасывающий патрубок поступает в центробежный нагнетатель, где происходит его сжатие и подача через нагнетательный патрубок в коллектор.
В качестве привода нагнетателя используется стационарный газотурбинный двигатель НК16-СТ, созданный на базе авиационного турбовентиляторного двигателя НК-8-2У, работающий на перекачиваемом газе, в котором свободная энергия преобразуется в мощность на выводном валу с помощью турбины нагнетателя.
Очищенный в воздухоочистительном устройстве атмосферный воздух поступает в компрессор двигателя, где сжимается и поступает в камеру сгорания. Одновременно через рабочие форсунки в камеру сгорания подается топливный газ. Из камеры сгорания газы направляются на лопатки турбины высокого давления (ТВД) и турбины низкого давления (ТНД). Механическая связь между турбиной и ротором нагнетателя осуществляется через промежуточный вал. Отработанные газы через газоотвод, пройдя утилизатор тепла и шумоглушитель, выбрасываются в атмосферу.
В обвязке каждого агрегата всасывающий трубопровод оборудован краном с гидропневмоприводом 1 (рисунок 1.2) для приема газа в нагнетатель и байпасным краном 4 для заполнения контура нагнетателя перед его пуском, а также для опрессовки нагнетателя.
Нагнетательный трубопровод оборудован:
- краном 2 с гидропневмоприводом для выхода газа из нагнетателя и обратным клапаном в магистрали Г-700;
- линией сброса газа на свечу с кранов 5, 5А перед краном 2, предназначенным для продувки контура нагнетания перед пуском ГПА или сброса газа на свечу при любых остановках агрегата, а также опрессовках;
- пусковым трубопроводом подачи газа в пусковой контур с краном и обратным клапаном 6 в агрегатной линии рециркуляции газа Г-400, краном регулятором 6А «Mokveld».
На линии подачи топливного газа установлены:
- кран 12 дистанционного управления;
- штуцер с линией сброса газа на свечу с пневмокраном 9.
Схема обвязки ГПА-Ц-16 обеспечивает независимый вывод агрегатов на режим «Кольцо» по пусковому контуру, антипомпажную защиту каждого агрегата обеспечивает кран 6А «Mokveld» системы управления и противопомпажного регулирования фирмы «ССС». Вывод агрегата на режим «Магистраль» происходит при открытии крана 2 и закрытии крана 6.
При остановке агрегата происходит закрытие кранов 1,2,4 обвязки ГПА, а так же закрытие крана 12 и открытие крана 9 топливного трубопровода двигателя. После получения сигнала «АО со стравливанием» через открытие свечного крана 5 опрессовка нагнетателя выполняется через краны 4, 4р при плавном наборе давления и последующем сбросе газа на свечу через кран 5. Пуск станции осуществляется после вытеснения воздуха и набора рабочего давления. Пуск одного агрегата на режиме «Кольцо» осуществляется при открытых кранах 1, 2, 6, и 6А «Mokveld». После вывода агрегата на режим «Кольцо», прикрывается кран 6А «Mokveld», агрегат начинает работать в режиме «Магистраль».
Функции управления, защиты и автоматизации ГПА выполняет система агрегатной автоматики микропроцессорная система контроля и управления (МСКУ) 4510СГ, поставляемая комплектно с агрегатом. Система управления и противопомпажного регулирования фирмы «ССС», выполненная на базе програмно-технических средств (ПТС) Series-4, осуществляет пуск и остановку ГПА, автоматическую защиту, контроль технологических параметров, сигнализацию неисправностей и выдачу информации на центральный диспетчерский пункт (ЦДП). Программное обеспечение обладает следующими свойствами: функциональная достаточность, надежность, адаптируемость, модифицируем ость, модульность построения и удобство эксплуатации.
Конструктивно комплекс МСКУ 4510СГ агрегатного уровня размещается в специальном приборном блок-боксе, с искусственным микроклиматом, расположенным в непосредственной близости от укрытия агрегата.
Функциональные блоки цехового комплекса (локальные интеллектуальные системы (ЛИС)), в целях сокращения количества кабелей, размещаются в щитовой установки подготовки топливного и импульсного газов, щитовой установки очистки газа, щитовой комплектной трансформаторной подстанции (КТП) АВО газа.
В щитовых и аппаратной устанавливаются стойки ЛИС с размещенными в них модулями, источниками питания и клеммными колодками для подвода соединительного кабеля. В операторной расположен пульт оператора, предназначенный как для индивидуального управления ГПА так и группового управления совокупностью газоперекачивающих агрегатов, входящих в состав цеха, и общецеховым оборудованием.
В контейнерах ГПА-Ц-16 заводом предусмотрено углекислотное пожаротушение, а также контроль взрывоопасной концентрации на СН4.
Перед пуском агрегатов в эксплуатацию определяется рабочий режим (рабочая точка) в зависимости от выбранной производительности и приведенных оборотов, при этом потребляемая нагнетателем мощность не должна превышать номинальную более чем на 20%, то есть не более 19000 кВт, при температуре наружного воздуха выше минус 5 С.
Для избежания попадания нагнетателя в зону неустойчивой работы рабочая точка должна лежать правее помпажной линии не менее чем на 10%. Это объясняется тем, что при уменьшении расхода газа до приблизительно 60% от расчетного из-за не сплошного течения в межлопаточных каналах, вызванного срывом потока на входе в рабочее колесо, и возрастанием влияния обратной закрутки в пределах каждого канала, рабочее колесо уже не может создать давление больше давления в диффузоре и напорной полости. Возникает течение в обратном направлении, что вызывает шум и сильные вибрации нагнетателя и его обвязки, увеличение оборотов, обратная раскрутка ротора при неисправности обратного клапана.
Причинами помпажа нагнетателя, кроме снижения расхода, могут быть: увеличение давления на выходе нагнетателя, пониженная частота вращения по отношению к параллельно работающим агрегатам, колебания давления в сети, неправильная или несвоевременная перестановка кранов в системе обвязки нагнетателя, попадание постороннего тела на защитную сетку или входной направляющий аппарат.
Главная опасность помпажных колебаний для ГПА большая вероятность повреждения упорного подшипника, возможность разрушения покрывающего диска рабочего колеса, сильные задевания и разработка зазоров в лабиринтных уплотнениях.
Защиту от помпажа каждого агрегата выполняют краны регуляторы 6A «Mokveld» на линии Г-400 по обвязке агрегатов ГПА-Ц-16.
Патентная проработка не проводилась в связи с тем, что задачей дипломного проекта является составление управляющей программы для ПЛК, не являющейся охрано-способным объектом.
3. Система автоматизации ГПА-Ц-16 на базе программно-технических средств «Series-4»
Комплекс «Series-4» в составе САУ и Р ГПА обеспечивает выполнение следующих функций:
- управление ГПА и его вспомогательными механизмами и устройствами на всех режимах работы;
- автоматическое регулирование параметров двигателя и нагнетателя, включая предельное регулирование ограничиваемых параметров;
- непрерывный контроль, индикацию и регистрацию технологических параметров с представлением необходимой информации оператору.
Функции логического управления: снятие запретов на срабатывание защит на остановленном агрегате с целью проверки и сдачи защит перед пуском ГПА; автоматическая проверка пусковой готовности; автоматическая защита ГПА по технологическим параметрам; автоматический пуск ГПА по заданному алгоритму с выводом на режимы «Кольцо» или «Магистраль»; автоматический пуск ГПА с заполненным контуром нагнетателя (после аварийного останова без стравливания газа) также с выводом на режимы «Кольцо» или «Магистраль»; автоматический ввод в режим «Магистраль» из режима «Кольцо» и автоматический вывод ГПА из режима «Магистраль» на режим «Кольцо»; управление режимом работы ГПА, задаваемым оператором, или в соответствии с командами, приходящими из САУ и Р верхнего уровня; автоматический нормальный останов (НО) по заданному алгоритму; автоматический аварийный останов (АО) со стравливанием и без стравливания газа по сигналам каналов защиты либо по команде оператора; экстренный аварийный останов ГПА по заданному алгоритму при отказе САУ и Р; автоматический перезапуск с интервалом 3 с вспомогательных механизмов после кратковременного (1-5 с) пропадания напряжения 380 В частотой 50 Гц; дистанционное управление исполнительными механизмами и вспомогательным оборудованием на работающем или неработающем агрегате; автоматическая перестановка в исходное положение кранов газовой обвязки перед пуском ГПА, после выбора режима работы; запрет выполнения команд оператора при работе агрегата в автоматическом режиме, если они не предусмотрены алгоритмами управления или регулирования; управление утилизатором тепла; управление исполнительными механизмами системы пожаротушения.
Функции регулирования: регулирования двигателя; регулирование (стабилизация) частоты вращения силовой турбины в соответствии с заданием, получаемым от оператора или заданием, получаемым от регулятора распределения нагрузки; автоматическое предельное регулирование (ограничение) по следующим параметрам: температуре продуктов сгорания по верхнему задаваемому пределу; частоте вращения вала турбокомпрессора высокого давления, давления воздуха за КВД по верхнему задаваемому пределу, приемистости двигателя; формирование выходного сигнала управления регулирующим топливным клапаном по минимальному из сигналов, сформированных контурами регулирования; функции антипомпажного регулирования; реализация функций антипомпажного регулирования и защиты нагнетателей должна обеспечивать расстояние между рабочей точкой нагнетателя и линией помпажа не менее заранее заданного и автоматически изменяющегося в зависимости от скорости приближения рабочей точки к линии помпажа; функции распределения нагрузки между ГПА (при работе нескольких ГПА в составе КЦ); участие в реализации функции распределения нагрузки при параллельной работе ГПА в общем, газопроводе; стратегия выживания; автоматический переход на резервный канал при потере сигнала от резервированных датчиков (частота вращения турбины нагнетателя); автоматический переход на специальные алгоритмы «Стратегии выживания», позволяющие обеспечить безопасность эксплуатации ГПА при исчезновении одного из следующих сигналов на входе системы: от датчика перепада давления на конфузоре нагнетателя, от датчика давления газа на входе или выходе нагнетателя, от датчика давления воздуха за осевым компрессором, от датчиков частоты вращения валов двигателя (при наличии независимой системы защиты двигателя от превышения допустимой частоты вращения валов двигателя на базе существующего ограничителя скорости вращения турбины).
Информационные функции: непрерывный контроль технологических параметров, в том числе измерение и представление по вызову оператора на экране панели управления значений, выбранных параметров в единицах физических величин с указанием знака данного параметра; вычисление косвенных параметров; представление на экране панели управления мнемосхем агрегата с указанием значений измеряемых параметров и положения исполнительных механизмов; постоянное представление в цифровом виде значений следующих параметров: температуры газа перед силовой турбиной (СТ), частоты вращения СТ и перепада давления «Масло-газ» в системе подшипников и сальников; автоматическое обнаружение, отображение и звуковая сигнализация отклонений технологических параметров от аварийных уставок; автоматическое обнаружение и отображение отклонений технологических параметров от предупредительных уставок; представление информации о невыполненных предпусковых условиях; представление информации об основных режимах работы агрегата: «Готов к пуску», «Пуск», «Работа», «НО», «АО»; запоминание сигналов, вызвавших аварийный останов, а также, значений основных технологических параметров агрегата при срабатывании аварийной защиты с возможностью ретроспективного анализа состояния агрегата (с дискретностью 1 с) за 60 с до начала аварии и 10 с после завершения АО; автоматическая передача в САУ и Р компрессорного цеха значений основных технологических параметров и других информационных сообщений.
Функции контроля: автоматический непрерывный контроль исправности цепей управления особо ответственными исполнительными механизмами и вспомогательным оборудованием ГПА; автоматический непрерывный контроль цепей аналоговых и особо ответственных дискретных датчиков; контроль состояния оборудования и отклонений технологических параметров от заданных предельных значений (уставок); автоматический контроль исправности основных программно-технических средств САУ и Р ГПА с сигнализацией отказа и защита от несанкционированного доступа.
Ниже приводится перечень входных и выходных сигналов САУ и Р ГПА.
- дискретные (от датчиков двухпозиционных сигналов типа «Сухой контакт»; датчиков двухпозиционных сигналов, соединенных с источником питания переменного тока 220 В, 50 Гц);
- аналоговые (от термопреобразователей сопротивления и от преобразователей термоэлектрических);
- от преобразователей с электрическим выходным сигналом постоянного тока 4..20 мА, (датчиков давления, перепада давления, уровня, загазованности, виброскорости, виброперемещения и осевого сдвига).
- дискретные устройства обеспечивают коммутацию электрических цепей постоянного тока (220 В, 1 А), постоянного тока (24 В, 5 А), переменного тока (220 В, 50 Гц, 3 А), индуктивность нагрузки (до 4 Гн) и ее активное сопротивление (до 400 Ом);
- аналоговые обеспечивают управления антипомпажным клапаном, управления топливным регулирующим клапаном.
3.2 Функциональная схема автоматизации ГПА-Ц-16
3.2.1 Описание преобразователей нижнего уровня ГПА
На ГПА контроль и сигнализация осуществляется по большому числу параметров. Основные из них включены в систему аварийно - предупредительной защиты и сигнализации (рисунок 3.1).
К ним относятся: давление масла смазки, перепад давления между газом в полости нагнетателя и маслом уплотнения, температура подшипников компрессора, температура продуктов сгорания, частота вращения роторов, давление газа на входе и выходе компрессора, температура газа на входе и выходе компрессора и так далее.
Измерение давления топливного газа перед дозатором (позиция 6) и после дозатора (позиция 7) осуществляется с помощью датчика давления типа «Сапфир-22 ДИ».
Измерение температуры газа на входе нагнетателя (позиции 12-1, 12-2), выходе нагнетателя (позиции 13-1, 13-2) осуществляется с помощью термометра сопротивления марки ТСП-1187 в комплекте с преобразователем температуры AGM НМР-4002-17, выходной сигнал которых поступает на регулятор скорости турбины SIC и на антипомпажный регулятор UIC.
Для измерения оборотов ротора компрессора низкого давления (КНД), высокого давления (КВД) и ротора нагнетателя используются датчики скорости марки НН&А-280Z213 (позиции 24, 25, 26), закрепленные на агрегате и использующие частотный сигнал для передачи данных на регулятор скорости турбины SIC.
Одним из основных параметров системы управления является сигнал по расходу. Он используется не только в алгоритмах антипомпажной защиты, но и распределения нагрузки между агрегатами. Для измерения расхода газа применяется ультразвуковой расходомер Гиперфлоу-УС (позиции 18, 19, 20, 21, 22, 23).
Перечень измерительных приборов и преобразователей нижнего уровня указан в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Перечень первичных преобразователей нижнего уровня ГПА
Преобразователь
Автоматизация газоперекачивающего агрегата дожимной компрессорной станции "Газпром добыча Уренгой" дипломная работа. Производство и технологии.
Политика Есть Искусство Возможного Эссе
Курсовая работа: Тяговый и динамический расчет автомобиля ГАЗ-4301
Мини Сочинение 6 Предложений Дубровский Против Беззакония
Контрольная работа: Кодекс торгового мореплавания (новый). Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Русское Искусство Конца Xix-Начала Xx Века
Контрольная Работа На Тему Составление Бухгалтерского Баланса Предприятия
Курсовая работа по теме Прянощі і приправи
Реферат по теме Автоматизация процесса нитрования пиридона
Реферат по теме Отношения в малых группах
Сочинение: Город темной стороны в произведении Н.В.Гоголя Ревизор
Реферат по теме Активные методы обучения
Реферат: Формирования прибыли страховых компаний на примере ООО РОСГОССТРАХ
Курсовая работа по теме Психолого-педагогическая коррекция коммуникативной сферы старших дошкольников
Реферат: Обеспечить оптимальные условия труда инженера-программиста, расчет освещенности, расчет вентиляции
Реферат: Современные языки и системы программирования
Развитие Личности Эссе
Реферат: Институт доверия в развитии банковской системы
Формирование Трудового Коллектива Реферат
Плавание Виды Плавания Реферат
Курсовая Работа Мошенничество 2022
Общие положения трасологии и ее значение для расследования преступлений - Государство и право дипломная работа
Приложения, предназначенные для клиентов аптечной сети "Фармация" - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Совершенствование кадровой политики гражданских служащих на примере прокуратуры Челябинской области - Государство и право дипломная работа