Файл: Автоматическое управление газотурбинными установками..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 2
ходит из строя, если продолжительность включения превышает 1,5—2 мин. Теоретически это время в несколько раз (раз в 10) больше времени перестановки краиа, однако из-за недостаточной надежности край часто не переставляется. Для предотвращения выхода из строя соленоидов приходится прибегать к специальным схемам защиты, контролирующим продолжительность нахождения соленоида под током.
В процессе эксплуатации возможны случаи обрыва цепи управле ния соленоидом. Причины обрыва могут быть самыми разными, однако наиболее вероятны и чаще других встречаются обрывы обмотки соленоида и потеря контакта в конечном выключателе. Готовность краиа к работе должна быть весьма высокой, особенно у тех крапов, которые переставляются при остановке агрегата и пре кращают доступ газа в камеру сгорания и в нагнетатель. Поэтому схемы управления предусматривают контроль целости цепи тех соленоидов, которым предстоит включаться: соленоидов открытия для закрытых крапов и соленоидов закрытия для открытых.
Проводятся большие работы по усовершенствованию систем управления краном. Создан узел управления ЭПУУ-3 с соленоидами, потребляющими значительно меньшую мощность (15 вт) и способ ными находиться под током длительное время. Разработай бескон тактный конечный выключатель для крана (БДПК), обладающий рядом несомненных преимуществ. Однако в настоящее время их распространение и влияние на схемы управления невелико и ска жется в полной мере лишь в будущем.
Принцип перестановки всех кранов обвязки турбины и нагнета теля аналогичен, различие заключается только но входных сигна лах, что связано с особенностью технологии запуска и остановки ГТУ, а не с управлением самими кранами, поэтому естественно схемы управления всеми кранами делать идентичными. Такой подход с уче том того, что аппаратура управления кранами составляет не менее половины схемы управления ГТУ, создает определенные удобства
при |
эксплуатации. В |
этом случае закон управления краном |
|
(рис. |
IV.14) может быть выражен в виде |
||
|
Y x= (ХхХ г+ Х 3) Рхг хХ , Х ь+ УгХз, |
||
|
|
zx= |
У2х 7х 8, |
|
Г2 = (Х2Х 6+ |
Р2) ЪзХь + ГзХ1, |
|
|
|
Z2= Y хХх0Ххх, |
|
где X, Р, Z — сигналы: |
Х в — ключа управления крана соответ |
||
ственно на его открытие и закрытие (или наоборот, если в про цессе пуска агрегата кран закрывается), Х 2 — ключа выбора ре жима Кл ВР (сигнал имеется в положении ключа «Ручной режим»),
Х 3 — на перестановку крана при |
автоматическом пуске (практи |
чески во всех схемах это сигнал АЛ), |
Х й — аварийной остановки АО, |
11 Заказ 588 |
161 |
Кл.ЗР
Х 6 — длительного включения ДВ соленоида крана (появляется при
нахождении любого |
соленоида под напряжением дольше |
30 |
сек), |
|
Хі, Х10 — конечных |
выключателей, сигнализирующих |
о |
полном |
|
открытии ВКО и закрытии В КЗ крана (или-наоборот, |
если |
кран |
||
при пуске закрывается), конечные выключатели размыкаются при
проходе крана |
в соответствующее положение, Х3, Х 1± — обрыва |
цепи соленоида |
открытия и закрытия (или наоборот) крана, при |
обрыве цепи соленоида мультипликатора появляются оба сигнала, Р г — выполнения предыдущей операции при пуске ГТУ, Р 2 — ава рийной остановки АО или выполнения предыдущей операции при нормальной остановке агрегата или при пуске, если в процессе пуска кран возвращается в исходное состояние, Z x, Z2 — показы вающие, что цепь соленоида крана к соответствующей операции подготовлена (ЦОП, ЦЗП).
Благодаря таким взаимоисключающим сигналам может вклю чаться только тот соленоид, который обеспечивает выполнение пред стоящего алгоритма — пуска или остановки ГТУ. Для примера даны схемы управления кранами 12 и 9.
Приведенные схемы (см. рис. IV.14) несколько различаются: в схемах на бесконтактных элементах нет явно выраженных сигна лов подготовки соленоидов к выполнению соответствующей опера ции [Zx, Z 2), включающих .в себя сигнал взаимной блокировки. Кроме того, здесь нет цепи блокировки сигнала включения (цёпи
Рис. IV.14. Схема |
управления краном. |
|
а — im контактных реле; на элементах: |
||
S — «Логика М», в «Логика T». |
||
|
И* |
іез |
памяти). Это вызвано тем, что при автоматическом пуске или оста новке агрегата входные сигналы и так действуют в течение всего времени перестановки крана. При ручном управлении, которое не является основным, это требование практически не доставляет неудобств обслуживающему персоналу, так как только в двух слу чаях, а именно при управлении кранами 1 (2) и 3, ключи управле ния требуется держать в нажатом состоянии более 1—2 сек.
Что касается операции подготовки (Z1, Z2), то в этих схемах она решается одновременно для всех соленоидов, участвующих в пуске и в остановке с помощью реле: «ПускьРП, «Агрегат в работе» РАР и «Аварийная остановка» АО. Конечно, можно было бы пойти по пути, избранному при построении релейно-контактной схемы. Однако в этом случае в каждую схему управления краном при шлось бы устанавливать по два контактных реле с отдельными схе мами для управления ими. Это решение усложнило бы схему, не дав выигрыша в надежности.
Как видно из приведенных схем (см. рис. IV.14, б, в), цепи со леноидов, участвующих в процессе пуска, подключаются к источ нику напряжения питания только на время пуска. Это осуще ствляется с помощью контактов реле пуска РП. После окончания пускового периода или при аварийной остановке эти соленоиды обесточиваются. Другие соленоиды кранов, наоборот, при пуске обесточены, а подключаются к -источнику питания только после появления сигнала окончания пускового периода ОПП или при аварийной ситуации (сигнал АО). Такое решение принято с целью повысить надежность прохождения пуска и остановки и уменьшить вероятность выхода из строя усилителей и соленоидов кранов.
Для набивки кранов смазкой перед запуском ГТУ в цепи управле ния соленоидов СМ и СЗ (или СО, если кран перед пуском открыт) вводится сигнал от ключа управления мультипликаторами Кл УМ. При пуске и остановке ГТУ этот ключ не оказывает влияния на функцию управления кранами.
Г л а в а V. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК
Режимы компрессорных станцпн II схемы включения агрегатов
Компрессорная станция должна непрерывно поддерживать по стоянное максимальное давление газа на выходе независимо от по требления. Иными словами, компрессорная станция должна пере качивать столько газа, сколько его необходимо потребителю в ка ждый момент времени, с учетом обеспечения оптимальных режимов газопровода. При течении газа по трубопроводу происходит потеря давления газа, которую можно представить следующим уравне нием (без учета разности высот между конечными точками трубо провода):
где V — скорость |
газа в |
трубопроводе; L — длина; d— диаметр |
||
трубопровода; |
X — коэффициент трения; |
2 ё — сумма местных |
||
сопротивлений |
(в коленах, |
запорной и регулирующей арматуре); |
||
у — плотность |
газа; |
g — ускорение силы |
тяжести. |
|
При стационарном течении, величины, стоящие в скобках, можно принять постоянными:
Тогда формула потери давления запишется в следующем виде:
р = Си2у.
Мощность, необходимая для транспортировки газа по трубопро воду,
У
где 6?г — массовый расход газа.
165
Учитывая, что при стационарном течении газа массовый расход пропорционален произведению скорости на плотность:
&г = с1ѵУі
аплотность пропорциональна давлению:
У= с 2р ,
формулу мощности можно записать в следующем виде:
дГ |
pGr |
CvZyGr |
CG* |
CG? |
„ G? |
^ ~ |
у |
у |
cf ya |
cfc2p2 ~ |
p2 • |
Анализ полученной формулы приводит к выводу, что с точки зрения затрат мощности на перекачку выгодно увеличивать давле ние газа в трубопроводе. Однако максимальное давление ограни чивается прочностью труб. Поэтому в реальных эксплуатационных
Рлс. Ѵ.1. Схема стабилизации давления двумя последовательно включенными нагнетателями.
условиях стремятся поддерживать давление газа на выходе станции на максимальном допустимом уровне при переменных расходах.
Обратимся снова к формуле мощности N = pGr/y. Станция должна развивать мощность, соответствующую расходу газа и перепаду давления. Многообразие режимов перекачивания при неравномер ном потреблении газа не может быть обеспечено одной газотурбин ной установкой ограниченной мощности. Поэтому применяют раз ные схемы их включения.
Последовательное соединение нескольких ГТУ применяют, когда при заданном расходе одна установка не может обеспечить нужного перепада давления на станции из-за ограниченной мощности. Для надежной и экономичной работы каждой ГТУ необходимо распреде лить нагрузки. Для этой цели может служить схема соединения машин (рис. Ѵ.1), обеспечивающая постоянное давление на выходе при равномерном распределении нагрузки на агрегаты. Схема со стоит из измерителя давления ЯД, задатчика давления ЗД и сумми рующего устройства, на выходе которого формируется ошибка рас согласования Ар = р 0 — р. Ошибка Ар поступает на селектор С, в котором происходит ее разделение на две равные уставки ско~ рости ух и у2.
166