3 Cистема автоматического регулирования

ГПА-16Р «УФА»

3.1 Описание объекта автоматизации Объектом автоматизации комплексной системы автоматического управления и регулирования, является газоперекачивающий агрегат гпа-16р «Уфа».

В состав автоматизируемого газоперекачивающего агрегата входят:

- газотурбинная установка на базе авиационного двигателя АЛ-31СТ;

- центробежный нагнетатель 235-21-1;

- система маслоснабжения нагнетателя;

- система маслоснабжения двигателя;

- крановая обвязка нагнетателя;

- система подачи топливного газа;

- система подачи пускового газа;

- система подачи уплотнительного воздуха в стыковую часть нагнетатель.

3.2 Назначение и область применения сау гпа

Система автоматического управления и регулирования «Series 5» фирмы Compressor Controls Corporation, США, предназначена для регулирования, управления и обеспечения безопасности работы турбин, компрессоров на основе измерительной информации, получаемой от первичных преобразователей, измеряющих значения различных физических величин. CАУ Series 5 является продолжением и дальнейшим развитием линии систем автоматического управления и регулирования, начиная с Series 3+ ииSeries 4.[22] Базируясь на опыте и отработанных решениях в части алгоритмов управления, защиты и регулирования, приобретенных при создании систем предыдущих поколений, САУ Series 5 по сравнению с ними выгодно отличается использованием самой современной и надежной элементной базы, оригинальными передовыми решениями в части компоновки САУ, повышенной скоростью обработки информации и выдачи решений, усовершенствованным интерфейсом оператора. Программное обеспечение САУ Series 5, реализующее алгоритмы управления и регулирования, полностью отвечает нормам и требованиям стандарта IEC 1131-3 – признанного мирового стандарта по созданию программ управления и регулирования технологическими процессами.

Сау 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.

Основные управляющие функции:

- проверка каналов защиты ГПА;

- проверка работы исполнительных механизмов;

- проверка пусковой готовности;

- автоматическое поддержание состояния “Горячий резерв”;

- автоматический пуск ГПА с загрузкой и без загрузки агрегата в трассу;

- автоматический нормальный останов;

- автоматический аварийный останов;

- автоматическое управление исполнительными механизмами и кранами газовой обвязки агрегата;

- автоматическая защита по технологическим параметрам;

- автоматическая загрузка в “Магистраль” и разгрузка на “Кольцо”;

- ручная загрузка в “Магистраль” и разгрузка на “Кольцо”;

-дистанционное ручное управление исполнительными механизмами на работающем или неработающем агрегате;

-экстренный останов ГПА при отказе САУ ГПА, связанном с полной потерей входного питания.

Основные функции регулирования:

- регулирование (стабилизация) частоты вращения силовой турбины;

- отработка задания по частоте вращения, вводимого оператором, или по командам подсистем управления верхнего уровня;

- автоматическое предельное регулирование (ограничение) параметров двигателя на установившихся и переходных режимах:

• температуры продуктов сгорания (верхний предел),

• частоты вращения нерегулируемых валов (верхний предел),

• давления воздуха за осевым компрессором газотурбинного привода (верхний предел),

• приемистости;

- противопомпажное регулирование нагнетателя природного газа на всех режимах работы агрегата путем управления клапаном рециркуляции компримируемого газа (антипомпажным клапаном);

- автоматическое увеличение зоны безопасной работы нагнетателя в зависимости от скорости приближения рабочей точки нагнетателя к границе помпажа;

- предотвращение помпажа нагнетателя и превышения заданных уровней ограничиваемых параметров при ошибочных действиях оператора;

- автоматическая адаптация структуры и параметров САУ в зависимости от характеристик действующих возмущений, обеспечивающая предотвращение развития предпомпажной ситуации и прекращение помпажа в случае его возникновения по не зависящим от САУ причинам;

- безударный переход от регулирования частоты вращения турбины нагнетателя к предельному регулированию ограничиваемых параметров и обратно;

- стабилизация одного из основных регулируемых технологических параметров, таких, как давление на входе или выходе нагнетателя, его степень сжатия, или расход, - с точностью, определяемой измерительными устройствами и способами их установки;

- обеспечение распределения нагрузки между параллельно или последовательно работающими агрегатами;

- сохранение работоспособности САУ при отказах датчиков («стратегия выживания»).