Системы защитной автоматики и сигнализации

Газораспределительные станции должны оснащаться защитной авто­матикой, обеспечивающей бесперебойную подачу газа потребителям при выходе из строя части регулирующего оборудования. В настоящее время применяются следующие системы защит:

- "Защита-2", "Защита-3", "Защита-5", выполненные на пневматических элементах и предназначенные для установки на объектах, имею­щих две и более ниток редуцирования;

- защита дублирующими контрольными регуляторами давления на базе регуляторов, прямого действия, последовательно установленных по две штуки на каждую редуцирующую нитку. Все ГРС оснащаются системой, сигнализации, контролирующей основные технологические параметры.

Наиболее распространенными являются систе­мы сигнализации, выполненные на бесконтактных элементах, типа УСГ-3, УСГ-4 и системы на релейных элементах. При отклонении параметра от заданного схема сигнализации сформирует аварийный сигнал на щитах ГРС с его расшифровкой, а в дом оператора выдается нерасшифрованный ава­рийный сигнал.

2. Назначение системы "Защита-2"

Пневматическая система "Защита-2" предназначена для защиты линий потребителя от недопустимых отклонений давления газа на выходе двухниточной ГРС.

Система обеспечивает: при понижении давления газа на выходе ГРС ввод в работу резервной линии; при повышении давления - перевод работы ГРС на резервную линию, а также включение электрической сигнализации и передачу нерасшифрованного аварийного сигнала в систему телемеханики при ее наличии. Система рассчитана на применение ее на действующих ГРС, вновь проекти­руемых, а также в блочных АГРС вне зависимости, от производительности ГРС.

Система обеспечивает работу ГРС без постоянного присутствия персонала.

Основные технические данные:

Входные сигналы системы:

- давление газа на выходе ГРС от 0,2 до 2,5 МПа,

- положение кранов на линиях редуцирования.

Выходные данные системы:

- на управление кранами на линиях редуцирования давлением 0,8-5,5 МПа с выдержкой времени от 5 до 30 сек.;

- на включение аварийной электрической сигнализации при нарушении режима работы ГРО, при отклонении температуры от заданной в ото­пительном котле, при отключенном щите автоматики, при исчезнове­нии давления в линии питания щита.

Питание системы: транспортируемый газ давлением от 0,8 до 5,5 МПа,

питание щита от 0,32 до 0,6 МПа.

Состав системы "Защита-2"

В комплект "Защита-2" входят:

- щит автоматики ЩА-2 - комплексное устройство с пневматическими элементами, органами управления, датчиками давления и манометром;

- электрическая сигнализация, состоящая из щита сигнализации ЩС-1 и двух щитов надомного оповещения ЩНО-1;

- два пневматических узла управления УУП-2;

- два конечных выключателя УВК-1;

- сосуд разделительный СР-2;

- две коробки переходные ПК-1;

- выпрямитель ВУ-24/06;

- два звонка громкого боя 220 В, МЗ-1;

- редуктор кислородный РИД;

- термосигнализатор ТС-10О; -

- четыре разрядника Р-З5О;

- четыре держателя ДГР;

- комплект запасных частей.

Принципы работы системы "Защита-2"

Система обеспечивает равнозначность режимов работы линий реду­цирования ГРС, т.е. каждая из линий может быть как рабочей, так и резервной.

Номер линии, находящейся в резерве, задается пневматическим тумбле­ром "Режим" в щите ЩА-2, при этом в режиме "I резерв" - кран I линии (№8) закрыт, кран II линии (№7) - открыт; в режиме "II резерв" - кран П линии (№ 7) - закрыт, кран I линии (№ 8) - открыт. Перестановка кранов в положения, соответствующие выбранному режиму, осуществляется с узлов управления при отключенной системе.

Отбор газа на питание системы осуществляется со входа ГРС. Давление газа редуцируется кислородным редуктором до 0,6 МПа, а затем блоком фильтра со стабилизатором - до 0,14 МПа . Давление питания щита ЩА-2 контролируется по манометру, расположенному внутри щита.

Рассмотрим работу системы "Защита-2" для режима "I резерв". При понижении давления газа на выходе ГРС до 0,9 Рном пневмосигнал поступает на включение пневматической и электрической сигнализации. На ЩА-2 срабатывает пневматический индикатор "Авария". Подается сиг­нал на открытие крана №7, 8 I линии редуцирования. При повышении давления газа на выходе ГРС до 1,1 Р_ном пневмосигнал поступает на включение пневматической и электрической сигнализации. На ЩА-2 срабатывает пневматический индикатор "Авария". Подается сиг­нал на закрытие кранов №7,8 обеих линий редуцирования. При понижении давления газа на выходе ГРС до номинального при закры­тии кранов № 7,8 пневмосигнал поступает на открытие крана № 8 ре­зервной линии I.

При последующем понижении давления газа на выходе ГРС до 0,9 Рном перестановка кранов № 7 или № 8 не производится. Вся последующая ра­бота ГРС будет осуществляться только при помощи резервной линии I, т.к. рабочая линия II считается неисправной и автоматически в работу не вводится.

Работа электрической сигнализации системы "Защита-2".

Электрическая сигнализация предназначена для оповещения обслу­живающего персонала и диспетчера (при наличии системы телемеханики) о нарушениях в работе ГРС.

Электрическая сигнализация состоит из щита сигнализации ЩС-1 и двух щитов надомного оповещения ЩНО-1.

При недопустимом отклонении давления газа на выходе ГРС загорается табло "Редуцирование" на ЩС-1 и включается звонок. В доме оператора на ЩНО-1 загорается табло "Авария" и включается звонок. При нажатии на кнопку "съем" звонок выключается.

При устранении на ГРС причины изменения давления на выходе гаснет табло "Редуцирование" на ЩС-1 и выключается звонок, на ЩНО-1 гаснет табло "Авария".

При повышении температуры в отопительном котле загорается табло "Отопление" на ЩС-1, включается звонок, срабатывает" цепь системы телемеханики и надомная сигнализация (табло "Авария" и звонок на ЩНО - 1). При падении температуры сигнализация отключается.

При нажатии на кнопку "Опробование" щита ЩНО-1 включается звонок и загорается табло "Авария", - это говорит о том, что система надом­ного оповещения исправна.

Для предупреждения операторов о том, что оба щита ЩНО-1 отключены или произошел обрыв линии в цепи ТРС - дом оператора" включается звонок в доме оператора.

Порядок включения системы "Защита-2" в работу

1. Исходные положения органов управления и запорной арматуры систему тумблеры "Питание" на щитах в положении "ОТКЛ.¹'. Вентили В5-В15-закрыты.

2. Цилиндры мультипликаторов кранов должны быть наполнены смазкой.

3. Открыть вентили В5-В15 и проверить герметичность мест соединений путем обмыливания.

4. Проверить возможность перестановки кранов и подачу смазки с пневматических узлов управления.

5. Установить кислородным редуктором давление газа не более 6 кгс/см²

6. Установить давление питания щита ЩА-2 - 1,4 кгс/см² при помощи блока Фильтра со стабилизатором по манометру.

7. Давление газа на выходе ГРС и температура воды в отопительном котле должны быть в пределах нормы.

8. Установить пневмотумблер "Режим" в щите ЩА-2 в положение, соот­ветствующее режиму работы ГРС; тумблер "Питание" в положение "ВКЛ.". Нажать на пневмокнопку "Деблокировка" и убедиться в от­сутствии аварийных "сигналов на щитах,ЩА-2 и ЩС-1

3. Назначение системы "Защита-3"

Пневматическая система. "Защита-3" предназначена для автомати­ческой защиты потребителя при нарушении .заданных режимов работы трехниточной ГРС с различными технологическими схемами.

Система обеспечивает работу ГРС без постоянного присутствия на стан­ции обслуживающего персонала. Система "Защита-3" в комплекте с системой телемеханики обеспечивает передачу диспетчеру сигнала о нарушена режимов работы ГРС.

Технические данные.

Питание системы осуществляется транспортируемым через ГРС газом, редуцированным до 1,4 кгс/см².

Питание схемы электрической сигнализации - от сети переменного тока 220В с последующим выпрямлением тока и понижением его до 24 В.

Состав системы "Защита-3"

В состав системы входят: щит автоматики, щит сигнализации, два щита надомного оповещения» три узла управления пневмокранами и др. оборудование.

Щит автоматики представляет собой комплектное устройство с пневмати­ческими логическими элементами, органами управления, сигнальными устройствами, приборами и датчиками.

На дверце щита смонтированы переключатели выбора режима работы ниток редуцирования, кнопка дистанционного управления кранами с пневмо-приводом, указатели положения кранов, встроенные в мнемосхему,, ука­затели аварии и нарушения режима.

На передней панели щита расположены манометры давления газа на вы­ходе ГРС и давления питания в системе автоматики, тумблер включения системы, кнопки опробования и съема сигнализации, а также индикатор съема сигнала.

Щит автоматики устанавливается в помещении узла редуцирования ГРС.

Щит автоматики обеспечивает:

- контроль за давлением газа на выходе ГРС;

- контроль за давлением питания в системе автоматики;

- управление кранами с пневмоприводом;

- формирование выходного пневмосигнала об отклонении номинальных

значений контролируемых параметров. Щит сигнализации и щиты надомного оповещения - такие же, как и в системе автоматики "Защита-2".

Щит сигнализации устанавливается в помещении операторской.

Работа системы "Защита-3"

Для включения системы в работу необходимо:

- переключатели выбора режима работы ниток редуцирования установить в положение "ОТКЛ";

- включить тумблеры "Питание" на щитах автоматики и сигнализации, и

надомного оповещения.

При нормальной работе ГРС переключателями выбирается режим работы ниток; для 3-х ниточной ГРС возможны следующие режимы работ:

1) одна нитка - в работе; одна - в резерве; одна - отключена;

2) одна нитка - в резерве; две - в работе;

3) три нитки - в работе.

В первом случае переключатель работающей нитки ставится в положении "II раб." резервной - в положение "Рез.", отключенной - в положение "ОТКЛ.".

Во втором случае переключатель одной работающей нитки ставится в положение "1раб.", второй работающей - в положение "II раб., резерв­ной - в положение "Рез.".

В третьем случае переключатели ниток ставятся в положение "I раб.", "II раб." и "Рез.", несмотря на то, что третья нитка находится в ра­боте.

Установкой переключателей в одно из положений определяется работа соответствующего крана во время нарушения режима работы ГРС. При любом нарушении режима работы ГРС, вызвавшем отклонения давле­ния на выходе, включается соответствующий указатель отклонения дав­ления на щите автоматики, пневматическая сирена и звонок, загорается табло "Редуцир." на щите сигнализации, в квартире дежурного операто­ра срабатывает звонок и загорается табло «Авария».

4. Назначение системы «Защита-5»

Пневматический комплекс "Защита-5" предназначен для ГРС с про­изводительностью до 300 тыс.м³ /час, оснащенных пневмоприводными кра­нами.

Технические данные.

Диапазон контролируемого давления на выходе ГРС - от 0,2 до 2,5 МПа;

количество управляемых ниток редуцирования (включая байпасную) -пять; общее количество управляемых пневмоприводных кранов - шесть;

давление газа питания цепей управления – 0,14 МПа .

Комплекс "Защита-5 "обеспечивает:

1) при отклонении давления от номинального до значения Р_вых =

1,05Р_ном (Р_вых = 0,95 Р_ном) - формирование пневмосигнала управления на за­крытие (открытие) одного крана согласно заданной программе;

2) при-дальнейшем сохранении условия Р_вых = 1,05 Р_ном (Р_вых = 0,95Р_ном - последовательное, с регулируемым интервалом времени, формирование пневмосигналов управления на закрытие.(открытие) второго и после­дующих кранов согласно заданной программе;

3) при восстановлении давления для значения Р_вых=Р_ном прекращение формирования сигналов управления кранами;

4) при повторном отклонении давления в сторону предыдущего откло­нения до значения Р_вых =1,05 Р_ном (Р_вых = 0,95 Р_ном) - продолже­ние формирования сигналов управления на закрытие (открытие) кра­нов согласно заданной программе, начиная с первого незакрытого (неоткрытого) крана;

5) при отклонении давления в сторону, противоположную предыдущему отклонению, - прекращение подачи пневматических сигналов управле­ния на закрытие (открытие) кранов и (Нормирование сигнала управле­ния на открытие закрытие) первого крана согласно заданной программе

6) при отклонении давления от номинального Р_вых = 1,1 Р_ном - формирование пневмосигналов управления на одно временное закрытие всех кранов с блокировкой последующего автоматического открытия защит­ного крана байпасной линии; при последующем снижении давления до Р_вых = Р_ном -формирование сигнала управления на открытие одного крана согласно заданной программе;

7) при отклонении давления от номинального Р_вых = 0,9 Р_ном - форми­рование сигнала управления на открытие -всех кранов, кроме защит­ного крана на байпасной линии.

Состав системы "Защита-5"

Комплекс "Защита-5" состоит из щита автоматики ЩтА-83, комплек­сов "Момент-1" (состоящих из УУК и устройств конечных выключателей), щита сигнализации ЩС-1, двух щитов надомного оповещения ЩНО-1 и дру­гого оборудования.

Щит ЩтА-83 предназначен для контроля давления на выходе ГРС, формирования пневмосигналов управления кранами и включения электрической сигнализации в случае отклонения давления от заданного. На лицевой панели ЩтА расположены индикаторы:

- срабатывание комплекса "Авария";

- закрытие защитного крана байпасной линии "открой защитный кран";

- наличие давления питания комплекса "Нет питания".

Устройства электрической сигнализации такие же, как в системах "За­щита-2" и "Защита-3".

Работа с системой "Защита-5"

Для установки нужной программы последовательности перестановки кранов на ГРС необходимо произвести переключение на штуцерах комму­тирующей панели в щите ЩтА-83. Заполнить жидкостью линию связи, сое­диняющую разделительный сосуд и пневмоэлектропреобразователь щита ЩС-1.

Цилиндры мультипликаторов кранов должны быть наполнены смазкой, гидроприставки кранов - жидкостью.

Включение в работу комплекса "Защита-5" производится на работающей ГРС при установившемся режиме (давление газа на выходе и температура воды в отопительном котле - в пределах нормы). Для включения комплекса в работу необходимо:

1) открыть вентили на трубопроводах системы;

2) привести краны с пневмоприводом в состояние» соответствующее режиму дистанционного или ручного управления;

3) установить кислородным редуктором давление газа перед щитом в пределах 0,4-0,6 МПа ;

4) установить давление питания щита комплекса 0,14 МПа при помощи, блок-фильтра со стабилизатором, расположенным внутри щита;

5) подать напряжение питания на щиты ЩС-1 и ЩНО-1;

6) включить пневмотумблер "Питание" внутри 'щита ЩтА-83, при этом должен выключиться индикатор "Нет питания" на передней крышке щита

7) нажать кнопку "Деблокировка" и удерживать ее до выключения инди­катора "Авария" и индикаторов открытия и закрытия кранов (располо­женных внутри щита);

8) нажать на штифт индикатора "открой защитный кран". При появлении аварийного сигнала на работающей ГРС оператор обязан явиться в блок редуцирования и устранить причину включения сигнали­зации.

При недопустимом отклонении давления газа на выходе ГРС после восста­новления его до Р_ном:

-нажать кнопку "Деблокировка" в ЩтА-83;

- убедиться по выключенной индикации "Авария", "Закрытие 1-6 кранов" и "Открытие 1-6 кранов" (внутри щита), что комплекс деблокирован;

- установить краны в исходное состояние в соответствии с выбранной

ранее программой (при этом аварийные сигналы на ЩтА-83 и ЩС-1 от­сутствуют).

Если при срабатывании защиты произошло закрытие защитного крана байпасной линии:

- деблокировать комплекс;

- открыть защитный кран от узла управления;

- нажать на штифт индикатора "открой защитный кран"