СТА 2009-2

лейная система А 705, дополненная системой топливного и антипомпаж ного регулирования Series 3+ или Se ries 4 фирмы Compressor Controls Cor poration. В качестве топливного регу лирующего клапана используется клапан Amot, на полнонапорных наг нетателях в качестве антипомпажного клапана установлен клапан фирмы Mokveld Valves bv. Релейная автоматика отличается низкой надёжностью и примитивным отображением информации, в резуль тате происходят ложные остановы и невыполненные пуски по вине автома тики. Также затруднён анализ аварий ных остановов по отказам основного оборудования, так как средства архи вирования информации вообще отсут ствуют. Запасные части для устаревших САУ не выпускаются. Системы регулирования Series 4 ра ботают хорошо, но есть проблема ре монтов и отсутствия технической под держки устаревшего оборудования. Всё это приводит к тому, что при модерни зации ГПА целесообразна полная за мена автоматики вместе с системой ре гулирования. БР ГПА разработки НПК «ЛЕН ПРОМАВТОМАТИКА» отличается следующими характеристиками: ● выполняется регулирование частоты вращения силовой турбины, турби ны газогенератора или температуры продуктов сгорания по выбору опе ратора, причём обеспечивается точ ность регулирования по частоте вра щения силовой турбины 3 5 об/мин, изменение по командам оператора с темпом 10 (об/мин)/с; ● осуществляется аварийная защита по частоте вращения турбин, температу ре продуктов сгорания, давлению топ ливного газа, помпажу нагнетателя; ● обеспечено ограничительное регу лирование частот вращения турбин, температуры продуктов сгорания, давления за компрессором двигате ля; ● пуск ГПА производится с плавным ограничением скорости роста темпе ратуры продуктов сгорания (рис. 7); ● нормальный останов ГПА выполня ется с постепенным снижением час тоты вращения для охлаждения дви гателя; ● алгоритмы отказоустойчивого управ ления обеспечивают безаварийную работу при отказах датчиков; ● антипомпажное регулирование наг нетателя обеспечивает ограничение расстояния до границы помпажа, давления на выходе нагнетателя, сте пени сжатия нагнетателя; ● автоматизировано проведение пом пажного тестирования и обеспечена антипомпажная защита путём рас познавания срыва потока в нагнета теле; ● выполняется регулирование таких параметров технологического про цесса, как производительность нагнетателя, давление на выходе нагнетателя, степень сжатия нагне тателя; ● в контроллере хранится аварийный « быстрый» архив с частотой дискре тизации 25 мс и передаётся на АРМ оператора ГПА для отображения и архивирования в базе данных. Основу аппаратной части БР состав ляют IBM PC совместимые контролле ры фирмы FASTWEL. Контроллеры дублированы и реализуют схему «горя чего» резервирования. В контроллере используется опера ционная система реального времени QNX. Прикладное программное обес печение – собственная разработка фирмы изготовителя. З АКЛЮЧЕНИЕ Создание эффективной системы ре гулирования для ГПА с газотурбин ным приводом – сложная техническая задача. Предметом разработки многих фирм являются системы автоматического антипомпажного и топливного регу лирования, но результат зависит от то го, насколько успешно разработчик сочетает понимание технологического процесса и опыт создания систем уп равления. Компанией НПК «ЛЕНПРОМАВ ТОМАТИКА» разработан и внедрён блок регулирования для ГПА типа ГТК 10 4. Блок регулирования выпол няет функции топливного и антипом пажного регулирования, его характе ристики позволяют решать эти задачи для любого типа ГПА с минимальными изменениями аппаратуры и програм много обеспечения. В статье рассмотрен вопрос точно го измерения частоты вращения, приведён пример построения схемы многоконтурного регулирования, а также описан способ автоматизиро ванного помпажного тестирования центробежного нагнетателя. Эти и многие другие вопросы были решены при разработке блока регулирования ГПА. Эффективность работы блока регу лирования подтверждена успешной эксплуатацией с осени 2007 года. В настоящее время некоторые реше ния, найденные в процессе разработ ки, патентуются. ● Л ИТЕРАТУРА 1. Адаптивные системы управления газо турбинными двигателями летательных ап паратов / В.Ю. Рутковский и др. – М. : Из дательство МАИ, 1994. – 224 с. 2. Михайлов А.К., Ворошилов В.П. Компрессорные машины: Учебник для ву зов. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 288 с. 3. Альбом характеристик центробежных нагнетателей природного газа. – М.: ВНИИГаз, 1985. Автор – сотрудник ООО НПК « ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА» Телефон: (812) 350 1967 E mail: info@lenprom.spb.ru 86 СТА 2/2009 РАЗ РА БОТ КИ / Н ЕФТ Е ГАЗОВ А Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь www.cta.ru Рис. 7. График изменения аналоговых параметров при пуске агрегата типа ГТК 10 4 Частота вращения ТВД, частота вращения ТНД, средняя температура продуктов сгорания за ТНД Заданное положение ТРК 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Время, с 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 частота вращения турбины низкого давления (ТНД), об/мин; заданное положение топливного регулирующего клапана (ТРК), % открытия. средняя температура продуктов сгорания за ТНД, °С; частота вращения турбины высокого давления (ТВД), об/мин; © СТА-ПРЕСС