RU2817202C1 - Алгоритм диагностики обратной раскрутки ротора нагнетателя газоперекачивающего агрегата - Google Patents
Алгоритм диагностики обратной раскрутки ротора нагнетателя газоперекачивающего агрегата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817202C1 RU2817202C1 RU2023112875A RU2023112875A RU2817202C1 RU 2817202 C1 RU2817202 C1 RU 2817202C1 RU 2023112875 A RU2023112875 A RU 2023112875A RU 2023112875 A RU2023112875 A RU 2023112875A RU 2817202 C1 RU2817202 C1 RU 2817202C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gpu
- supercharger
- rotor
- power turbine
- occurrence
- Prior art date
Links
- 238000009987 spinning Methods 0.000 title abstract 3
- 238000012774 diagnostic algorithm Methods 0.000 title description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области автоматизированных систем управления технологическими процессами и может использоваться для определения обратной раскрутки ротора нагнетателя газоперекачивающих агрегатов (далее - ГПА) при аварийных остановах. Задача изобретения - автоматическая диагностика параметров аварийных остановов ГПА в целях выявления обратной раскрутки нагнетателя ГПА. Технический результат - оповещение оператора о возникновении факта обратной раскрутки ротора нагнетателя, гарантированная фиксация этого события в архивах системы автоматического управления (далее - САУ) ГПА. Поставленная задача решается, а технический результат достигается внедрением в программное обеспечение САУ ГПА алгоритма диагностики обратной раскрутки ротора нагнетателя ГПА по анализу изменения измеряемых параметров работы элементов ГПА от датчиковой аппаратуры, состоящего из блока слежения за режимом работы агрегата и в случае возникновения режима «Аварийный останов ГПА» запуска двух блоков анализа изменения оборотов силовой турбины, блока, анализирующего производную скорости вращения силовой турбины при снижении оборотов, блока, анализирующего производную скорости вращения силовой турбины через 4 секунды с момента возникновения режима «Аварийный останов ГПА». 1 ил.
Description
Изобретение относится к области автоматизированных систем управления технологическими процессами и может использоваться для определения обратной раскрутки ротора нагнетателя газоперекачивающих агрегатов (далее - ГПА) при аварийных остановах.
На сегодняшний день обратное вращение ротора нагнетателя, а также жестко связанного с ней вала силовой турбины газоперекачивающего агрегата, определяется оператором при просмотре ретроспективной информации системы автоматического управления ГПА (далее - САУ ГПА).
На данный момент существуют несколько разновидностей САУ ГПА [Электронный ресурс.https://systserv.spb.ru/products/systems/5000 (Дата обращения 16.05.2023), электронный ресурс, http://syscomplex.ru/sau-gpa.php (Дата обращения 16.05.2023)].
Основными недостатками указанных выше систем являются:
- отсутствие сигнализации оператору о возникновении обратного вращения ротора нагнетателя совместно с валом силовой турбины вследствие неисправностей в обвязке ГПА;
- отсутствие фиксации события «Обратной раскрутки» в архивах САУ ГПА;
- возможность пропустить оператором факт обратного вращения ротора нагнетателя при просмотре ретроспективной информации САУ ГПА.
Задача изобретения - автоматическая диагностика параметров аварийных остановов (далее - АО) ГПА в целях выявления обратной раскрутки нагнетателя ГПА.
Технический результат - оповещение оператора о возникновении факта обратной раскрутки ротора нагнетателя, гарантированная фиксация этого события в архивах САУ ГПА.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается внедрением в программное обеспечение САУ ГПА алгоритма диагностики обратной раскрутки по анализу изменения измеряемых параметров работы элементов ГПА от датчиковой аппаратуры.
Предлагаемый алгоритм диагностики состоит из трех функциональных блоков:
Задача первого блока заключается в слежении за режимом работы агрегата и в случае возникновения режима «Аварийный останов ГПА» запуска двух блоков анализа изменения оборотов силовой турбины.
Второй функциональный блок анализирует производную скорости вращения силовой турбины при снижении оборотов.
Третий функциональный блок анализирует производную скорости вращения силовой турбины через 4 секунды с момента возникновения режима «Аварийный останов ГПА».
Общий принцип работы алгоритма диагностики состоит в следующем:
Аварийный останов ГПА с обратным вращением ротора нагнетателя характеризуется резким торможением и резким разгоном через 3±0,5 секунды с момента возникновения режима «Аварийный останов ГПА» силовой турбины под воздействием сил обратного потока газа через нагнетатель. Для фиксации указанных моментов алгоритм диагностики реализует следующие функции:
- при возникновении режима «Аварийный останов ГПА» производится анализ скорости торможения ротора силовой турбины и сравнение с предельно допустимым значением (далее - уставка). В случае превышения значения уставки фиксируется факт резкого торможения ротора нагнетателя вследствие воздействия на ротор внешних сил и выдача оператору предупредительной сигнализации «Опасное Торможение»;
- через 4 секунды (время может быть изменено с автоматизированного рабочего места (далее - АРМ) оператора) после возникновения режима «Аварийный останов ГПА» производится анализ скорости ускорения ротора силовой турбины и сравнение с уставкой. В случае превышения значения уставки фиксируется факт резкого ускорения ротора нагнетателя вследствие воздействия на ротор внешних сил и выдача оператору предупредительной сигнализации «Опасное ускорение»;
- при выполнении условий второго и третьего функциональных блоков алгоритм диагностики формирует сообщение оператору «Обратная раскрутка ротора СТ», а также сохраняет информацию о факте «обратной раскрутки» в архивах САУ ГПА.
Алгоритм диагностики обратной раскрутки ротора нагнетателя представлен на фиг. 1.
Алгоритм осуществляется следующим образом:
1. Определение критического торможения: Компаратор 1 сравнивает текущее значение скорости торможения ротора 2 с заранее заданным значением 3. В случае превышения текущего значения торможения 2 над заданным значением 3 на выходе компаратора 1 формируется высокий уровень сигнала, поступающий на вход элемента И 4. На второй вход этого элемента поступает сигнал с выхода элемента ИЛИ 5. Высокий уровень на выходе элемента ИЛИ 5 формируется при наличии одного из режимов ГПА «Аварийный останов со стравливанием» (далее - АОсс) 6 или «Аварийный останов без стравливания» (далее - АОбс) 7. И на третьем входе элемента И 4 высокий уровень сигнала формируется при условии, что «двигатель прогрет» 8. При наличии всех трех сигналов высокого уровня на выходе элемента И 4 формируется высокий уровень сигнала, который переведет триггер 9 в устойчивое состояние при котором на выходе триггера 9 появится высокий уровень, независящий от изменения состояний предыдущих элементов. Этот высокий уровень приведет к формированию на АРМ оператора тревожной сигнализации «Опасное торможение» 10.
2. Определение критического ускорения: Компаратор 11 сравнивает текущее значение скорости ускорения ротора 12 с заранее заданным значением 13. В случае превышения текущего значения ускорения 12 над заданным значением 13 на выходе компаратора 11 формируется высокий уровень сигнала, поступающий на вход элемента И 14. На второй вход этого элемента поступает сигнал с выхода элемента ИЛИ 5. Высокий уровень на выходе элемента ИЛИ 5 формируется при наличии одного из режимов ГПА АОсс 6 или АОбс 7. Этот же сигнал запускает таймер 15, выход которого поступает на третий инверсный вход элемента И 14. В результате при одновременном наличии одного из режимов агрегата АОсс 6 или АОбс 7, значения ускорения, превышающем заданное и истечении времени таймера на выходе элемента И 14 формируется высокий уровень сигнала, который переведет триггер 16 в устойчивое состояние при котором на выходе триггера 16 появится высокий уровень, независящий от изменения состояний предыдущих элементов. Этот высокий уровень приведет к формированию на АРМ оператора тревожной сигнализации «Опасное ускорение» 17.
3. Определение обратной раскрутки: если в процессе аварийного останова ГПА формируются обе тревожные сигнализации «Опасное ускорение» 17 и «Опасное торможение» 10, то на оба входа элемента И 18 поступают сигналы высокого уровня и вызовут появление сигнала высокого уровня на выходе этого элемента. Этот сигнал формирует на АРМ оператора тревожной сигнализации «Обратная раскрутка ротора силовой турбины» 19.
4. Сброс любого устойчивого состояния модуля диагностики, а также тревожных сигнализаций возможен с АРМ оператора кнопкой «Деблокировка» 20.
Эффект изобретения проявляется в том, что на начальных этапах возникновения неисправностей в обвязке нагнетателя обратное вращение ротора нагнетателя не достигает критических значений, приводящих к разрушению элементов газотурбинного двигателя и нагнетателя.
Эффективными показателями изобретения являются:
- предупреждение о возникновении неисправностей в обвязке нагнетателя на ранней стадии;
- возможность принятия мер по диагностике элементов обвязки нагнетателя и их ремонта до возникновения ситуации, приводящей к разрушению элементов газотурбинного двигателя и его дорогостоящему ремонту;
- исключение необоснованных работ по демонтажу необслуживаемых элементов в обвязке нагнетателя.
Claims (1)
- Способ диагностики обратной раскрутки ротора нагнетателя газоперекачивающего агрегата (ГПА), при котором осуществляется слежение за возникновением режима «Аварийный останов ГПА», анализируют производную скорости вращения силовой турбины при снижении оборотов, анализируют производную скорости вращения силовой турбины через заданный интервал времени с момента возникновения режима «Аварийный останов ГПА», отличающийся тем, что после момента возникновения режима «Аварийный останов ГПА», при условии, что скорость торможения ротора силовой турбины превышает значение уставки, а скорости ускорения ротора силовой турбины превышает значение уставки через 4 секунды после момента возникновения режима «Аварийный останов ГПА», формируют сообщение оператору «Обратная раскрутка ротора СТ», а также сохраняют информацию о факте «обратной раскрутки» в архивах САУ ГПА.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817202C1 true RU2817202C1 (ru) | 2024-04-11 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101310426A (zh) * | 2005-11-16 | 2008-11-19 | 通用电气公司 | 通过管道传送天然气的方法和设备 |
| RU2454569C1 (ru) * | 2011-02-14 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Вега-ГАЗ" | Способ управления гидравлическим режимом компрессорного цеха с оптимальным распределением нагрузки между газоперекачивающими агрегатами |
| RU2626038C1 (ru) * | 2016-10-11 | 2017-07-21 | ОАО "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Приводная газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата с утилизационной турбоустановкой автономного электроснабжения |
| RU2660216C1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ МОСКВА" | Система автоматического управления газоперекачивающим агрегатом "квант-р" |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101310426A (zh) * | 2005-11-16 | 2008-11-19 | 通用电气公司 | 通过管道传送天然气的方法和设备 |
| RU2454569C1 (ru) * | 2011-02-14 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Вега-ГАЗ" | Способ управления гидравлическим режимом компрессорного цеха с оптимальным распределением нагрузки между газоперекачивающими агрегатами |
| RU2626038C1 (ru) * | 2016-10-11 | 2017-07-21 | ОАО "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Приводная газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата с утилизационной турбоустановкой автономного электроснабжения |
| RU2660216C1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ МОСКВА" | Система автоматического управления газоперекачивающим агрегатом "квант-р" |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6059522A (en) | Compressor stall diagnostics and avoidance | |
| US6494046B1 (en) | Method and apparatus for recognition of a shaft rupture in a turbo-engine | |
| JP3046426B2 (ja) | プラント機器の監視装置 | |
| KR101023314B1 (ko) | 모니터링 방법과, 컴퓨터 프로그램 제품과, 데이터 저장매체 및 장치 | |
| AU2010220551A1 (en) | Method for monitoring wind turbines | |
| JPH07198544A (ja) | ディーゼル・エンジンの運転時における異常確認方法 | |
| JPH0579903A (ja) | 回転機の異常診断方法及びその装置 | |
| RU2817202C1 (ru) | Алгоритм диагностики обратной раскрутки ротора нагнетателя газоперекачивающего агрегата | |
| KR20110072123A (ko) | 설비 구동부 고장 감시 장치 | |
| US5012637A (en) | Method and apparatus for detecting stalls | |
| USRE34388E (en) | Method and apparatus for detecting stalls | |
| JPH01101418A (ja) | 回転機械の診断装置 | |
| JP3568939B2 (ja) | 回転機械の軸振動解析による状態診断方法及び装置 | |
| US20120137759A1 (en) | Surge precursor protection systems and methods | |
| EP0777828A1 (en) | Compressor stall diagnostics and avoidance | |
| CN213450795U (zh) | 一种活塞式压缩机在线实时监控系统 | |
| JP3393908B2 (ja) | 回転機械の音響・振動診断装置及び方法 | |
| JPH0816563B2 (ja) | ターボ冷凍機のサージ検出装置 | |
| JPH0692913B2 (ja) | 摺動運動部の異常診断システム | |
| JPH054618B2 (ru) | ||
| JPS63173928A (ja) | 回転系設備の診断システム | |
| JPH02286899A (ja) | ターボ機械の旋回失速を回避するための旋回失速予知装置 | |
| CN210397204U (zh) | 卷烟设备风机可靠性测试装置 | |
| JPH10339663A (ja) | 回転装置の振動発生時に保護手段をトリガする方法 | |
| JP2000257449A (ja) | ガスタービン装置 |