Система автоматического управления, топливопитания и контроля ГТУ

 

Общие сведения

 

Система автоматического управления, топливопитания и контроля ГТУ (САУ) является интегрированной частью системы автоматического управления газоперекачивающим агрегатом (САУ ГПА), выполненной на базе микропроцессорной системы.

САУ является смешанной электронно-гидро-пневмо-механической системой, состоящей из электронной системы управления и взаимодействующих с ней гидро- и пневмомеханических агрегатов и систем. САУ выполняет функции управления ГТУ по заданным программам на всех режимах эксплуатации.

 

САУ представляет собой электронно-вычислительный комплекс, задачей которого является сбор и обработка информации, поступающей в САУ от датчиков и сигнализаторов параметров ГТУ и выдача управляющих команд на исполнительные механизмы (ИМ) и во взаимодействующие системы.

Исполнительные механизмы по командам от САУ осуществляют подачу топлива в камеру сгорания, выдачу гидравлических и пневматических команд на силовые приводы управления механизацией компрессора, перепуска газа из-за турбины газогенератора, перепуска воздуха из компрессора, противообледенительной системы (ПОС).

 

САУ включает в себя подсистемы:

· управления (смотри раздел «Система автоматического управления»);

· топливопитания (смотри раздел «Система топливопитания»);

· управления механизацией компрессора, управления клапанами перепуска газа из-за турбины газогенератора и ПОС (смотри раздел «Система управления механизацией компрессора, перепуска газа из-за турбины газогенератора и ПОС»);

· контроля(смотри раздел «Система контроля ГТУ»).

· САУ взаимодействует с системой запуска.

 

Описание

 

Структурная схема САУ приведена на рисунке.

САУ выполняет следующие функции по управлению ГТУ:

· автоматическую проверку готовности к запуску,

· холодную прокрутку,

· запуск,

· управление на переходных режимах,

· поддержание статических режимов,

· останов и аварийный останов,

· ограничение предельных параметров ГТУ,

· защиту от раскрутки роторов газогенератора и свободной турбины,

· выдачу информации в систему отображения, регистрации и диагностики.

 

Система управления представляет собой специализированную электронную цифровую вычислительную машину с неизменяемой программой управления, работающую в реальном масштабе времени и оснащенную устройствами сопряжения с датчиками и исполнительными механизмами.

В состав САУ ГТУ входят:

· алгоритмы управления и контроля ГТУ;

· пульт контроля и управления (ПКУ) в составе САУ ГПА;

· исполнительные механизмы системы топливопитания;

· агрегаты управления механизацией компрессора и клапанами перепуска;

· датчики и сигнализаторы параметров двигателя, положения исполнительных элементов,

· электрические, гидравлические и пневматические линии связи – электропроводка, трубопроводные коммуникации.

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

 

Общие сведения и описание

 

Общие сведения и описание по аппаратной части САУ смотри в Руководстве по эксплуатации САУ ГПА.

Работа

Перечень функций по управлению ГТУ-16ПЕ, выполняемых САУ, приведён в таблице 1.

Таблица 1

Режим, функция регулирования, контроля	Закон регулирования	Погрешность выполнения функции
1 Холодная прокрутка ГТУ	Формирование команд на включение агрегатов
2 Запуск ГТУ	Формирование команд на включение агрегатов
3 Программы управления на запуске
3.1 Регулирование подачи топливного газа в камеру сгорания на розжиге	Gтпр= ¦(t)	±10 %
3.2 Регулирование подачи топливного газа на участке разгона	ńгг = ¦(nгг)	±15 %
3.3 Ограничение расхода топливного газа	Gтпр=¦(nггпр)(1+Кт)	±10 %
3.4 Блокировка увеличения расхода топливного газа до розжига камеры сгорания	П = ¦(dТтзап)
3.5 Ограничение температуры газа за турбиной ГГ на запуске	T*т ср = 1073 СТвхТт ср	±10 К
4 Режимы работы двигателя
4.1 Минимальный режим	nгг = ¦ (tвх)	±0,25 % при t*вх > 25 °С ±0,45 % при t*вх < 25 °С
4.2 Аналоговое задание режима	nст = const	±0,15 %
4.3 4.3 Дискретное задание максимального режима
4.4 Управление положением ВНА	aвна = ¦(nггпр)	±0,4 %(по nгг пр)
4.5 Дозирование топлива на приемистости, на сбросе	гг = 30 об/(мин·с) гг = -30 об/(мин·с)
4.6 4.6 Управление положением КПВ компрессора и зазорами по тракту турбины	Пкпв = ¦(nггпр)	± 50 об/мин
4.7 4.7 Управление положением КПВЗ и КПГ турбины ГГ	Пкпвз = ¦(nггпр)	±50 об/мин
4.8 4.8 Управление противообледенительной системой	Ппос = ¦(tвх)
5 Ограничение режимов ГТУ
5.1 5.1 Ограничение давления воздуха за компрессором ГГ  номинальный режим  максимальный режим	P*когр (абс) = 2,108 МПа,   P*когр (абс) = 2,324 МПа	±1,2 % ±1,2 %
5. 5.2 Ограничение частоты вращения ротора компрессора ГГ	nггогр = 11200 СnТвх(Р) об/мин nггмин = 9900 СnТвх об/мин	±0,25 % при t*вх > 25 °С; ±0,45 % при t*вх < 25 °С
5.3 Ограничение температуры газа за турбиной ГГ	T*тогр = 1074 СТвхТт (Р)	±10 К
5.4 Ограничение частоты вращения свободной турбины	nстогр = 5630 об/мин	±0,15 %
5.5 Ограничение максимального расхода топливного газа в камеру сгорания	GТогр = 3790 кг/ч (GТ/Р*к)пр = ¦(nггпр)	±3 % ±6 %
6 «Останов»	Формирование команд на включение агрегатов
7 «Аварийный останов»	Формирование команд на включение агрегатов
8 Защита от раскрутки ротора свободной турбины	Формирование команд на включение агрегатов