3.2 Функции САУР ГПА

Функции, выполнение которых обеспечивает САУР ГПА, делятся на три группы:

- функции управления;

- функции регулирования;

- информационные функции.

Функции управления.

К функциям логического управления и защиты относятся:

- снятие запретов на срабатывание защит на остановленном агрегате с целью проверки и сдачи защит перед пуском ГПА;

- автоматическую проверку пусковой готовности;

- автоматическую защиту ГПА по технологическим параметрам;

- автоматический пуск ГПА по команде оператора с выводом на режимы «Кольцо» или «Магистраль»;

- автоматический пуск ГПА по команде оператора с заполненным контуром нагнетателя (например, после аварийного останова без стравливания газа) с выводом на режимы «Кольцо» или «Магистраль»;

- автоматический перевод ГПА из режима «Кольцо» в режим «Магистраль» или из режима «Магистраль» в режим «Кольцо» по соответствующим командам оператора или командам САУ верхнего уровня;

- управление режимами работы ГПА по командам оператора или командам САУР верхнего уровня;

- автоматический нормальный останов по команде оператора;

- автоматический аварийный останов со стравливанием и без стравливания газа по сигналам каналов защиты либо по команде оператора;

- экстренный аварийный останов ГПА по команде оператора либо автоматически при выходе из строя основной и резервной электрических сетей или при отказе модуля логического управления САУР;

- автоматический перезапуск с интервалом 3 с вспомогательных механизмов после кратковременного (от 1 до 5 с) пропадания напряжения 380 В, 50 Гц;

- дистанционное управление исполнительными механизмами и вспомогательным оборудованием на работающем или неработающем агрегате;

- запрет выполнения команд оператора при работе агрегата в автоматическом режиме, если они не предусмотрены алгоритмами управления или регулирования;

- управление отладочными режимами (холодная прокрутка, горячая прокрутка, поэтапный пуск);

- автоматическая перестановка в исходное положение кранов газовой обвязки перед пуском ГПА, после выбора режима работы;

- взаимодействие (обмен сигналами) с автономными системами газового и пенного пожаротушения и контроля загазованности;

Функции регулирования двигателя.

Функции регулирования двигателя включают:

- регулирование (стабилизацию) частоты вращения ротора силовой турбины (нагнетателя);

- диапазон регулирования частоты вращения вала силовой турбины (нагнетателя) обеспечивается в пределах от 70 до 105% номинального значения частоты вращения (не менее);

- автоматическое предельное регулирование (ограничение) по следующим параметрам:

1) температуре продуктов сгорания за ТНД по верхнему задаваемому пределу;

2) частоте вращения вала турбокомпрессора высокого давления по нижнему и верхнему задаваемым пределам;

3) давлению воздуха за воздушным компрессором высокого давления по верхнему задаваемому пределу;

4) приемистости двигателя (скорости изменения мощности);

- реализация пропорционально-интегрального закона регулирования следующих параметров:

1) частоты вращения любого из валов;

2) температуры продуктов сгорания за ТНД;

3) давления воздуха за КВД;

- формирование выходного сигнала управления подачей топлива в камеру сгорания (положением шагового двигателя регулирующего топливного клапана) по минимальному из сигналов, сформированных контурами регулирования. Выбор минимального сигнала осуществляется по тому из входных параметров, значение которого в данный момент времени требует наименьшего расхода топлива в камеру сгорания ГПА. Время обработки задач регулирования не превышает 10 мс.

Функции антипомпажного регулирования и защиты нагнетателя.

Любой центробежный компрессор характеризуется минимальным расходом, дальнейшее уменьшение которого приводит к помпажу.

Помпаж наступает, когда энергия, передаваемая лопатками рабочего колеса потоку газа, недостаточна для преодоления сопротивления сети со стороны нагнетателя при работе на режимах низких расходов. Помпаж является нестационарным процессом в центробежном компрессоре и выражается в срыве потока газа через рабочее колесо.

Задача систем противопомпажной защиты в данном случае сводится к предотвращению подхода рабочей точки компрессора к границе помпажа за счет регулирования его параметров (давления и расхода газа до и после компрессора). Для предотвращения помпажа САУР ГПА предотвращает дальнейшее уменьшение минимального расхода через нагнетатель путем открытия антипомпажного клапана и сброса части рабочей среды на вход компрессора.

Информационные функции.

К информационным функциям относятся:

- непрерывный контроль технологических параметров, в том числе измерение и представление по вызову оператора на экране станции контроля и управления значений выбранных параметров в единицах физических величин по ГОСТ 8.417 - 81 с указанием знака и уставок (предупредительных и аварийных) данного параметра;

- вызов по желанию оператора на экран контролируемых параметров в виде графиков или трендов с отображением на экране линий предупредительных и аварийных уставок;

- представление на экране станции контроля и управления ГПА мнемосхем агрегата с указанием значений измеряемых параметров и положений исполнительных механизмов;

- постоянное представление в цифровом виде значений следующих параметров:

1) температуры газа перед силовой турбиной;

2) частоты вращения вала силовой турбины;

3) перепада давления "масло-газ";

- автоматическое обнаружение, отображение и звуковая сигнализация при достижении технологическими параметрами аварийных уставок;

- автоматическое обнаружение, отображение и звуковая сигнализация при достижении технологическими параметрами предупредительных уставок;

- представление информации о невыполненных предпусковых условиях и о невыполненных операциях в процессе пуска, работы, останова и других режимов ГПА;

- представление информации об основных режимах работы ГПА: «ГОТОВ К ПУСКУ», «ПУСК», «КОЛЬЦО», «МАГИСТРАЛЬ», «НОРМАЛЬНЫЙ ОСТАНОВ», «АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ»;

- запоминание сигналов, вызвавших аварийный останов, а также значений основных технологических параметров агрегата при срабатывании аварийной защиты с возможностью ретроспективного анализа состояния агрегата за 60 с (с дискретностью 0,4 с) до момента формирования сигнала «аварийный останов» и после аварии;

- представление информации о неисправности цепей управления особо ответственными исполнительными механизмами или отсутствии напряжения на исполнительных механизмах;

- формирование массивов текущей и ретроспективной информации в виде непрерывно обновляемых файлов данных по заданным измеряемым параметрам, режимам работы ГПА, отклонениям технологических параметров.