Способ управления компрессорной станцией Советский патент 1986 года по МПК F04D27/00 

Изобретение относится к регулированию компрессоров.

Цель изобретения - повышение экономичности при работе компрессорных -агрегатов с преобразователями частоты.

На чертеже представлена блок- схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство др1я управления компр сорами 1, 2 и 3 с электроприводами 4, 5 и 6 и преобразователем 7 частоты содержит блоки 8, 9 и 10 коммутации электроприводов 5 регулятор 11 напряжения преобразователя частоты, первый коммутатор 12,, второй коммутатор 13э датчики 14з 15 к 16 тока статора двигателя, датчик 17 напряжения электросети, датчики 18j 19 и 20 частоты вращения электроприводов э рет улятор 21 давления, регулятор 22 производительности, приводы 23, 24 и 25 дроссельных заслонок, приводы 26; 27 и 28 противопомпажных клапановj блок 29 сравнения3 датчики 30, 31 и 32 давления нагнетания, дат-. чик 33 производительности и задат- чик 34 режима работы.

Электроприводы 4; 5 и 6 компрес соров 1 J 2 и 3 подключены к питаю- ш;ей электросети и к преобразовате- jno 7 частоты через блоки 8, 9 и 10 коммутацииэ причем подключение электроприводов к преобразователю частоты, соответствующее объединению компрессорных агрегатов в одну группу, осу11.(ествляется подачей разрешающих сигналов на блоки 85 9 и 10 коммутации от общего пульта управления станцией (не показан) , реализующего формирование групп компрессоров 5 количество которых, равное числу преобразователей частотыS определяется характеристиками компрессоров, причем Б случае оборудования ког-шрессорнс станции компрессорами одного типа целесообразное количество групп определяют,из отношения максшчаль- ной производительности одного агрегата й;, и возможного диапазона е регулирования при заданном параметре газа (например, давлении) по условиям помпажного режима компрессора uQi 5 т.е.

Q;

1 mas

Q; JiQi-Q;.r,a rQi

mm ;

где Q

nlin

минимальная производительность . -го агрегата при заданном давлении по условиям помпажного режима.

Гфи оборудовании станций компрессорами различных типов количество групп, в которые включают преобразователи частоты, определяют из соотношения максимальной производительности агрегата наибольшей номинальной производительности и минимального из возможных диапазона регулирования производительности агрегата, при этом в том и другом случаях 5 если количество агрегатов в станции превышает двойное зна

чение величины поауче нной из ука Q max занного отношения -. и

Iьа,

отношение минимальной производительности агрегата к макСШ ШЛЬНОЙ

Q;

V

А

Ы i mi п

- )

оав

maf П J НПО);

но или больше отношения минш- аль- ной и максимальной потребностей производства сжатого газа компрес ст min Q ст max

сорнок станцией

(т.е.

ot /3 ) , то количество групп с преобразователями пр шимают равным ближайа ему большему целому зна.чени1{1 отношения во

JoT

всех остальных случаях количество групп с преобразователями принимают меньши1« указанного целого зна«е- кия отношения, но число агрегатов в группах должно иметь не менее двух.

По окончании формирования групп осуществляют запуск компрессоров по команде регулятора 22 (в качестве которого может быть использован микропроцессор), являющегося общим регулятором для всех групп KdMnpeccopoB и контролирующего заданные параметры станции (напри- мерэ производительность), с помощью датчика 33. Если производительность меньше значени), заданного задатчиком 34, то регулятор 22.

подает команду на регулятор 21 давления g реализующий поочередный запуск компрессоров группы, а из

регулятора 21 поступает команда на одновременное выполнение операций управления всеми вспомогательными механизмами (не показаны) компрессоров группы.

При этом одновременно включают пуск овые маслонасосы, подогревают масло, если его температура нижезаданной, включают устройства управления системой водяного охлаждения (задвижки, насосы) и разгрузки агрегатов (противопомпажный клапан и дроссельная заслонка) и контролируют параметры систем смазки и водяного охлаждения, и при полном соответствии параметров заданному режиму регулятор 21 переходит на режим поочередного разгона агрегатов, при котором циклически опрашивается состояние компрессоров группы (частота вращения, положение дроссельных заслонок и противопомпажных клапанов и значение контролируемого параметра, например, давление нагнетания) при помощи второго коммутатора 13, на который поступает информация от датчиков 18, 19 и 20 частоты вращения электроприв одов, датчиков 30, 31 и 32 давления нагнетания, приводов 23, 24 и 25 дроссельных заслонок и приводов 26, 27 и 28 противопомпажных клапанов, характеризующая положение дроссельных заслонок и клапанов. Если значение давления нагнетания очередного агрегата меньше заданного значения, то регулятор 21 изменяет задание регулятору 11 напряжения преобразователя и подает разрешающий сигнал на блок коммутации (например, блок 8) этого агрегата, подключающий электропривод к преобразователю. Регулятор 11 сравнивает частоту вращения агрегата, измеряемую датчиками 18, 19 и 20, подключенными через второй коммутатор 13 с амплитудой тока статора двигателя, измеряемой датчиками 14, 15 и 16, подключенными через первый коммутатор 12, и в соответствии с отклонением упр ляет преобразователем 7 частоты, обеспечивая плавное, в. заданном темпе наращивание частоты вращения электропривода. Сигналы, пропорциональные частоте вращения и току сттора электропривода, подаются на регулятор 21 с выходом второго

10

15

204806

коммутатора 13 и первого коммутатора 12 соответственно.

Если агрегат достигает синхронность частоты вращения, то на вы- 5 ходе блока 29 сравнения, подключенного к регулятору 11 и анализирующего выполнение условий син- хронизации, .(равенство амплитуды, частоты и фазы напряжений сети и двигателя) по сигналам датчика 17 напряжения и датчиков 14, 15 и 16 тока, подключенных к первому коммутатору 12 и к регулятору 11, формируется сигнал отключения разгоняемого электропривода от преобразователя и подключения к электросети.

Далее регулятор 21 открывает дроссельную заслонку разгоняемого агрегата воздействием на ОД1Ш из приводов 23, 24 и 25 дроссельных заслонок и закрывает соответствующий противопомпажный клапан воздействием на один из приводов 26, 27 и 28.

Так разгоняются, подключаются к электросети и вводится под нагрузку Есе агрегаты группы, за исклк ченнем последнего агрегата, 2Q который разгоняется до минимальной частоты вращения в диапазоне регулирования и ке переключается на электросеть, а остаетс я подключенным к преобразователю для осуществления возможности регулиро.ва- ния производительности.

20

25

35

0

5

При работе компрессорной станции в номинальном режиме произво- . дится циклический опрос величины контролируемого параметра с задан-, ным квантом времени до его изменения. Если контролируемый параметр меньше заданного, то анализируется возможность увеличения частоты . вращения агрегатов и, если это допустимо, то управление передается к регулятору 21 для изменения частоты вращения, а если это недопустимо, то анализируется наличие неподключенных к нагнетательной сети агрегатов в группах, двигатели KOTOIX.IX подключены к электросети. Если такие агрегаты гмеются, то управление передается регулятору 21 5 для подключения агрегатов к нагнетательной сети и электросети, а если нет, то анализируется наличие неподключе.нных к электросети агре0

. . S

гатов и продолжается циклический опрос величины контролируемого параметра. Если контролируемый параметр больше заданного, то анализи руется возможность отключения не- регулируемого агрегата в группе от электросети, т.е. проверяется наличие в какой-либо группе хотя бы одного нерегулируемого по частоте агрегата, производительность которого в данный момент может быть перекрыта за счет изменения произво дительности регулируемых агрегатов, и если это условие выполняется, то соответствующий агрегат отключается, а если нет, то анализируется возможность уменьшения частоты вращения до минимально допустимого значения в рабочем диапазоне,

Если частота вращения регулируемых агрегатов уже равна минималь но допустимому значению, то анализируется возможность отключения

04806

регулируемых агрегатов от нагнетательной сети путем открь:тня противо- помпажных клапанов, закрытия дроссельных заслонок и перевода агре- 5 гатов на минимальную частоту вращения, определяемую возможностями преобразователя.

Если такой возможности отключе- to НИН нет, то анализируется возможность дросселирования во всасывающих трубопроводах нерегулируемых по частоте агрегатов и либо передается управление на регулятор 21, 15 реализующий дроссел:-1р.ование5 либо ггродолжается циклический опрос контролируемого параметра. При необходимости в состав группы.вводят агрегаты горячего резерва, которые 20 подключаются и отключаются при выходе значения контролируемого параметра за границы предусмотренных значений.

ZZll

.-..-™

и

i pusуляторам // i fyei/if групр Of fjpecc ороо

Редактор В.Ковтун

Составитель А. Барышн-кков Техред А„Бабкнец

Заказ 8506/34

: „Тираж 585 , ,Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретенрй и открытий 113035, MocKBas }К-35э Раужская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгородз ул. Проектная,, 4

Корректор В°.Синицкая