RU136436U1

RU136436U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC INPUT OF RESERVE FOR DEVICE FOR CATHODE PROTECTION OF MAIN PIPELINES FROM CORROSION

Info

Publication number: RU136436U1
Application number: RU2013144405/02U
Authority: RU
Inventors: Павел Анатольевич Жариков
Original assignee: Павел Анатольевич Жариков
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2014-01-10

Abstract

Устройство для автоматического ввода резервного устройства катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии, содержащее блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты, причем блок управления включает в себя блок управления коммутацией, выполненный с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например за пределы 170-260В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения на выходе последней (Uвых) ниже заданного значения, например менее 2В, отличающееся тем, что блок управления дополнительно включает блок задержки отключения работающей установки катодной защиты, выполненный с возможностью выдачи блоку управления коммутацией сигнала отмены отключения работающей установки катодной защиты блоком коммутации в случае возврата Uвых к заданному значению, например не менее 2В, в течение заданного времени Т, например от 5 до 20 мин.A device for automatically inputting a backup device for cathodic protection of pipelines against corrosion, comprising a control unit and associated switching unit, a unit for measuring operation parameters of power supplies and cathodic protection devices, the control unit including a switching control unit configured to provide a signal to inclusion of a power source in reserve in the event of a voltage value of a working power source exceeding permissible limits, n for example, beyond 170-260V, and issuing a signal to turn on the cathodic protection unit in reserve after issuing a signal to turn off a working cathodic protection unit if the output voltage of the last (Uout) decreases below a predetermined value, for example, less than 2V, characterized in that the control unit further includes a shutdown delay unit of a working cathodic protection unit configured to provide a switching signal to a switching control unit to disable a shutdown of a working cathodic protection unit th switching in case of return Vout to a predetermined value, for example not less than 2V, for a predetermined time T, for example 5 to 20 minutes.

Description

Устройство автоматического ввода резерва для устройства катодной защиты предназначено для организации «холодного» резервирования установок катодной защиты, а также для защиты установок катодной защиты от повышения и понижения напряжения в питающей сети.The device for automatic input of the reserve for the cathodic protection device is designed to organize "cold" redundancy of the cathodic protection installations, as well as to protect the cathodic protection installations from raising and lowering the voltage in the supply network.

Известен блок аварийного включения резерва «БАВР», предназначенный для повышения надежности катодной защиты подземных металлических сооружений методом «холодного» резервирования двух установок катодной защиты (далее - УКЗ), а также для защиты УКЗ от снижения и повышения сетевого напряжения, включающий блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и УКЗ (см. сайт ООО «Парсек», «Блок БАВР. Руководство по эксплуатации» http://www.ooo-parsek.ru/ftpgetfile.php?id=36).Known emergency start reserve unit "BAVR", designed to improve the reliability of the cathodic protection of underground metal structures by the method of "cold" reservation of two installations of cathodic protection (hereinafter - UKZ), as well as to protect the UKZ from lowering and increasing the mains voltage, including a control unit and associated with it a switching unit, a unit for measuring operation parameters of power supplies and UKZ (see the website of Parsek LLC, BAVR unit. Operation manual http://www.ooo-parsek.ru/ftpgetfile.php?id=36) .

Недостатком известного устройства является необходимость выезда службы эксплуатации на трассу для переключения автомата отключения, так как в случае поступления сигнала неисправности УКЗ (напряжение на выходе меньше 2 В) и отключения обоих УКЗ повторный запуск блока возможен только в ручном режиме.A disadvantage of the known device is the need for the operating service to go to the circuit to switch off the circuit breaker, since in the event of a fault signal UKZ (output voltage less than 2 V) and shutdown of both UKZ, restarting the unit is possible only in manual mode.

За ближайший аналог принято устройство автоматического включения резервного УКЗ, включающее блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты, причем блок управления включает в себя блок управления коммутацией, выполненный с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например, за пределы 170-260 В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения Uвых на выходе последней ниже заданного значения, например, менее 2 В (см патент RU 70517 U1, опубл. 27.01.2008).The closest analogue is a device for automatically switching on a backup UKZ, including a control unit and a switching unit associated with it, a unit for measuring operation parameters of power supplies and cathodic protection installations, the control unit including a switching control unit configured to provide a signal for switching on the reserve of the power source in the event that the voltage of the operating power source exceeds the permissible limits, for example, beyond 170-260 V, and issuing with chased for inclusion in reserve installation cathodic protection after outputting a signal to turn off the installation operating cathodic protection in the case of reducing the voltage Vout at the output of the latter is below a predetermined value, for example less than 2 (see patent RU 70517 U1, publ. 27.01.2008).

В указанных известных устройствах при работе УКЗ при низких выходных режимах (малые токи, малые напряжения) может возникнуть ситуация, когда кратковременные блуждающие токи (например от проходящего электропоезда - основного источника блуждающих токов в трубопроводе) вызовут ложный сигнал неисправности УКЗ (напряжение на выходе меньше 2 В) и УКЗ будет отключено. Подключение резервного УКЗ даст аналогичный результат. В устройстве, выполненном по патенту RU 70517 U1, в случае отключения обеих УКЗ (основного и резервного) через 20-30 мин устройство произведет автоматическое однократное включение основного УКЗ. Однако, в течении указанных 20-30 мин УКЗ будет находиться в выключенном состоянии.In these known devices, when operating UKZ at low output modes (low currents, low voltages), a situation may arise when short-term stray currents (for example, from a passing electric train - the main source of stray currents in the pipeline) cause a false fault signal UKZ (output voltage is less than 2 B) and UKZ will be disabled. Connecting a backup UKZ will give a similar result. In the device made according to the patent RU 70517 U1, in case of disconnection of both UKZ (main and backup) after 20-30 minutes, the device will automatically turn on the main UKZ once. However, during the specified 20-30 minutes the UKZ will be in the off state.

Таким образом, недостатком известных технических решений является то, что при кратковременном воздействии блуждающих токов происходит отключение УКЗ, и следовательно не обеспечивается надежная защита трубопровода от коррозии.Thus, the disadvantage of the known technical solutions is that with a short-term exposure to stray currents, the UKZ is switched off, and therefore reliable protection of the pipeline from corrosion is not provided.

Задачей предложенной полезной модели является устранение указанных недостатков.The objective of the proposed utility model is to eliminate these disadvantages.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве автоматического ввода резерва для устройства катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии, включающем блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты, причем блок управления включает в себя блок управления коммутацией, с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например, за пределы 170-260 В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения U_вых на выходе последней ниже заданного значения, например, менее 2 В, в соответствии с предложенной полезной моделью, блок управления дополнительно включает блок задержки отключения работающей установки катодной защиты, выполненный с возможностью выдачи блоку управления коммутацией сигнала отмены отключения работающей установки катодной защиты блоком коммутации в случае возврата величины напряжения U_вых к заданному значению, например, не менее 2 В в течении заданного времени T, например, от 5 до 20 минут.The problem is solved in that in the device for automatically entering the reserve for the cathodic protection of trunk pipelines against corrosion, including a control unit and associated switching unit, a unit for measuring operation parameters of power supplies and cathodic protection installations, and the control unit includes a switching control unit , with the possibility of issuing a signal to turn on the power supply in reserve in case of output of the voltage value of the working power source beyond the permissible limits, for example, beyond 170-260 V, and issuing a signal to turn on the cathodic protection unit in reserve after issuing a signal to turn off the working cathodic protection unit if the voltage _Uout at the output of the latter decreases below a predetermined value, for example, less 2 V, in accordance with the proposed utility model, the control unit further includes a unit for delaying the shutdown of the operating cathodic protection unit, configured to provide a cancellation signal to the switching control unit The shut down operating setting cathodic protection switching unit in the case of returning the voltage U _O to the desired value, e.g., at least 2 within the predetermined time T, for example, from 5 to 20 minutes.

Указанные признаки обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности катодной защиты трубопровода в целом.These signs ensure the achievement of a technical result, which consists in increasing the reliability of the cathodic protection of the pipeline as a whole.

В предложенном устройстве источники электропитания (основной и резервный) подключены к УКЗ (основному и резервному) через блок коммутации, выполняющий включение/отключение или переключение указанных УКЗ и источников электропитания. Блок коммутации может быть выполнен, например, в виде: нескольких контакторов; сочетания контакторов для коммутации напряжения питающей сети с диодами для коммутации выходного напряжения установок катодной защиты. Для контроля параметров (напряжения в питающей сети, напряжения U_вых на выходе работающей УКЗ и прочих параметров, необходимых для контроля работы источников электропитания и УКЗ) в предложенном устройстве имеется блок измерения параметров, содержащий обычно используемые для этих целей датчики и приборы.In the proposed device, the power sources (primary and backup) are connected to the UKZ (primary and backup) through a switching unit that enables / disables or switches the specified UKZ and power supplies. The switching unit can be performed, for example, in the form of: several contactors; combinations of contactors for switching the supply voltage with diodes for switching the output voltage of the cathodic protection installations. To control the parameters (voltage in the mains voltage U _O the output UKZ operating and other parameters necessary for control of the power sources and UKZ) has information measurement unit in the proposed device comprising commonly used for these purposes, sensors and devices.

Блок управления предназначен для обработки результатов измерений, полученных от блока измерения параметров, и для выдачи управляющих сигналов блоку коммутации. Блок управления включает в себя блок управления коммутацией и блок задержки отключения работающей установки катодной защиты. Блок управления (совместно с блоком управления коммутацией и блоком задержки отключения работающей установки катодной защиты) может быть выполнен в виде промышленного контроллера или, например, реализован на основе микропроцессора с усилителями мощности сигналов, управляющих блоком коммутации, либо каждый из указанных блоков может быть выполнен в виде промышленного контроллера или микропроцессора.The control unit is designed to process the measurement results received from the parameter measurement unit, and to issue control signals to the switching unit. The control unit includes a switching control unit and a unit for delaying the shutdown of a working cathodic protection installation. The control unit (together with the switching control unit and the unit for delaying the shutdown of the working cathodic protection unit) can be made in the form of an industrial controller or, for example, can be implemented on the basis of a microprocessor with power amplifiers of signals controlling the switching unit, or each of these units can be made in as an industrial controller or microprocessor.

При работе предложенного устройства от блока измерения параметров данные о напряжении в питающей сети и напряжении U_вых на выходе работающей УКЗ в виде сигналов поступают в блок управления для сравнения с допустимыми (или заданными) значениями, и в случае, если измеренные параметры выходят за пределы допустимых (или заданных) значений, направляется соответствующий сигнал о недопустимом значении напряжения блоку управления коммутацией. Если напряжение электропитания выходит за пределы допустимых значений, например, за пределы 170-260 В, блок управления коммутацией выдает сигнал блоку коммутации для переключения источника электропитания (например с основного на резервный). Таким образом, при отключении одного из источников электропитания УКЗ продолжает работать. В случае, если напряжение U_вых на выходе работающей УКЗ окажется меньше заданного значения, например менее 2 В, то соответствующий сигнал о недопустимом значении напряжения направляется блоку управления коммутацией и блоку задержки отключения, причем блок управления коммутацией формирует сигнал об отключении работающей УКЗ и включения УКЗ, находящейся в резерве, и отправляет его блоку коммутации по истечении заданного времени T в случае, если от блока задержки отключения не приходит сигнал отмены отключения. Для проверки и подтверждения сигнала о недопустимом значении напряжения блок задержки отключения в течении заданного времени T, например от 5 до 20 минут, запрашивает величину напряжения U_вых на выходе работающей УКЗ. При проведении измерений для обнаружения блуждающих токов в зоне магистрального трубопровода было установлено, что продолжительность действия на магистральный трубопровод блуждающих токов от проходящего мимо электропоезда составила не менее 5 минут и не более 20 минут (за 20 минут электропоезд удаляется и блуждающий ток снижается до незначительной величины). В случае, если в течении заданного времени T величина напряжения U_вых не возвратится к заданному значению, то блок задержки отключения не выдает никаких сигналов и блок управления коммутацией выдает сигнал об отключении работающей УКЗ и о включении УКЗ, находящейся в резерве. В случае, если в течении заданного времени T величина напряжения U_вых возвратиться к заданному значению, то блок задержки отключения направляет блоку управления коммутацией сигнал отмены отключения работающей УКЗ.In operation of the apparatus by measuring parameters the block data of the voltage in the supply network and the voltage U _O the output operating UKZ as signals fed into the control unit for comparison with the allowable (or predetermined) values, and if the measured parameters fall outside the permissible (or set) values, the corresponding signal is sent about an invalid voltage value to the switching control unit. If the power supply voltage is outside the acceptable range, for example, within the range of 170-260 V, the switching control unit gives a signal to the switching unit to switch the power supply (for example, from the main to the backup). Thus, when one of the power sources is turned off, the UKZ continues to work. If the voltage U _O the output operating UKZ is less than a predetermined value, for example less than 2, the corresponding signal of unacceptable voltage value is sent to the control unit switching and block off delay, the switching control unit generates a signal to disconnect operating UKZ and inclusion UKZ , which is in standby, and sends it to the switching unit after a predetermined time T has elapsed if a trip cancellation signal does not come from the trip delay unit. To check and signal acknowledgment inappropriate voltage value block off delay within a predetermined time T, for example 5 to 20 minutes, requests the voltage at the output U _O UKZ running. When conducting measurements to detect stray currents in the area of the main pipeline, it was found that the duration of the stray currents on the main pipeline from the passing train was at least 5 minutes and no more than 20 minutes (after 20 minutes the train is removed and the stray current is reduced to a small amount) . If during the specified time T the voltage _Uout does not return to the specified value, the shutdown delay unit does not give any signals and the switching control unit gives a signal to shut down the operating UKZ and to turn on the UKZ, which is in standby. In the event that, within a specified time T, the voltage _Uout returns to the specified value, the trip delay unit sends the switching control signal to the switching control unit of the running UKZ.

Таким образом, в условиях краткосрочного воздействия блуждающих токов не происходит отключение исправной УКЗ, что в свою очередь повышает надежность катодной защиты трубопровода в целом.Thus, under conditions of short-term exposure to stray currents, a faulty UKZ does not turn off, which in turn increases the reliability of the cathodic protection of the pipeline as a whole.

Claims

A device for automatically inputting a backup device for cathodic protection of pipelines against corrosion, comprising a control unit and associated switching unit, a unit for measuring operation parameters of power supplies and cathodic protection devices, the control unit including a switching control unit configured to provide a signal to inclusion of a power source in reserve in the event of a voltage value of a working power source exceeding permissible limits, n for example, beyond 170-260V, and issuing a signal to turn on the cathodic protection unit in reserve after issuing a signal to turn off a working cathodic protection unit if the output voltage of the last (Uout) decreases below a predetermined value, for example, less than 2V, characterized in that the control unit further includes a shutdown delay unit of a working cathodic protection unit configured to provide a switching signal to a switching control unit to disable a shutdown of a working cathodic protection unit th switching in case of return Vout to a predetermined value, for example not less than 2V, for a predetermined time T, for example 5 to 20 minutes.