Применение интегрированных АСУ для ТЭС (стр. 6 из 6)
• Климатическое исполнение датчиков соответствует УХЛ 3.1, У2 или ТЗ по ГОСТ 15150 (группы исполнений В4, С4, С1 по ГОСТ 12997 соответственно). Датчики предназначены для работы при температуре окружающей среды, указанной в «Кодах климатического исполнения», табл.2.
• Датчики климатического исполнения УХЛ3.1 и У2 устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха до (95±3)% при 35оС и более низких температурах без конденсации влаги. Датчики исполнения ТЗ устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха 100% при 35оС и более низких температурах с конденсацией влаги
• Степень защиты датчиков от воздействия пыли и воды IP55 по ГОСТ 14254
• Датчики предназначены для работы при атмосферном давлении от 84,4 до 106,7 кПа и соответствуют группе исполнения Р1 по ГОСТ 12997
• По устойчивости к механическим воздействиям датчики соответствуют виброустойчивому исполнению V3 по ГОСТ 12997
• Датчики выдерживают воздействие перегрузки давлением в 1,25 раза большем верхнего предела измерений (без изменения характеристик после воздействия). Датчики с верхним пределом измерения 100 МПа выдерживают перегрузку испытательным давлением 110 МПа (без изменения характеристик после воздействия).
УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДАТЧИКА
Датчик давления состоит из преобразователя давления - измерительного блока (ИБ) и электронного преобразователя (ЭП).
Измеряемое давление подается в рабочую полость датчика и воздействует непосредственно на измерительную мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб.
Чувствительный элемент - пластина монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС), соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя. Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной мембраны (деформация мембраны тензопреобразователя) приводит к пропорциональному изменению сопротивления тензорезисторов и разбалансу мостовой схемы. Электрический сигнал с выхода мостовой схемы датчиков поступает в электронный блок, где преобразуется в унифицированный токовый сигнал.
1 - измерительный блок
2 - тензопреобразователь
3 - электронный преобразователь
МОНТАЖ
Монтаж датчиков на объекте следует производить в соответствии с руководством по эксплуатации.
При монтаже датчиков на объекте соединительные трубки от места отбора давления к датчику должны быть проложены по кратчайшему расстоянию. В случаях, когда температура рабочей среды выше предельно допускаемой температуры окружающего воздуха, датчик устанавливается на соединительной линии, длина которой не менее 0,5 м, но не более 15 м.
НАДЕЖНОСТЬ
Средний срок службы датчика 12 лет. Средняя наработка датчиков на отказ с учетом технического обслуживания - 100 000 ч.
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ
1. Электрическое питание датчиков Метран-55, Метран-55-Вн осуществляется от источников постоянного тока напряжением (36+0,72) В.
Питание датчиков с выходным сигналом:
- 4-20 мА допускается осуществлять от источников питания постоянного тока напряжением от 13 до 42 В;
- 0-5 мА допускается осуществлять от источников питания постоянного тока напряжением от 24 до 42 В.
Электрическое питание датчиков Метран-55-Ех напряжением постоянного тока (24±0,48) В осуществляется от искробезопасных цепей барьеров (блоков), имеющих вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты искробезопасной электрической цепи "ia", "ib" для взрывоопасных смесей подгруппы IIC, при этом напряжение холостого хода Uxx ≤ 24 В, а ток короткого замыкания Iкз ≤ 120 мА, при этом нагрузочное сопротивление от 0,1 до 0,45 кОм.
2. Нагрузочное сопротивление:
- от 0,2 до 2,5 кОм - для датчиков с выходным сигналом 0-5 мА;
- от 0,05 до 1,1 кОм - для датчиков с выходным сигналом 4-20, 0-20 мА - при напряжении питания (36±0,72) В.
При напряжении питания в диапазоне от 13 до 42В нагрузочное сопротивление датчика с выходным сигналом 4-20 мА определяется по формулам:
RН min = (U - 35)/Imax, кОм;
RН max = (U - Umin)/Imax, кОм.
3. Мощность, потребляемая датчиком, не более:
0,5 ВА - для датчиков с выходным сигналом 0-5 мА;
1,0 ВА - для датчиков с выходным сигналом 4-20, 0-20 мА.
ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОСТЬ
• Искробезопасная электрическая цепь. Маркировка взрывозащиты с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь»
0ExiallCT5X, 1ExibllCT5X
• Взрывонепроницаемая оболочка
Маркировка взрывозащиты с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» 1ExdsllBT4/H2X
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ
- датчик;
- комплект монтажных частей (по заказу потребителя);
- розетка (для датчиков со штепсельным разъемом);
- руководство по эксплуатации;
- методика поверки МИ 1997;
- паспорт.
Разнообразные модели датчиков давления Метран-55 представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Сравнительная таблица характеристик моделей датчиков давления Метран-55
Исходя из данных о параметрах давления в камерах уплотнений, можно сделать вывод, что наиболее подходящей для данной системы является модель ДМП331П. Этот датчик имеет наилучший из представленных для системы диапазон верхних пределов измерений (10 кПа – 4 МПа) и диапазон температуры измеряемой среды (-25…300
).Датчик давления Метран-55- ДМП331П
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе представлена структура автоматизированной системы управления ТЭС с указанием уровней управления по иерархии. Изображена схема управления, указаны составляющие модули и их назначение.
Разработана функциональная и структурная схемы системы контроля работой насосных установок в системе питательной воды. Произведён подбор датчиков, их сравнительный анализ и выбор по параметрам и характеристикам наиболее подходящего из них.
Рассмотренная схема является открытой, имеет проекцию в будущее и перспективы развития.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. Москва: Энергоатомиздат, 1990. – 640 с.
2) Акулова Л.Ю. Техника чтения схем автоматизации: Метод. указания к лаб. работам. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2004. – 108 с.
3) Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю.Ф., Схиртладзе А.Г. Интегрированные системы проектирования и управления. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2006, 172 с.
4) Терлецкий М., Шапиро И. Проблемы создания интегрированных систем управления ИД «Нефть и капитал»
5) Клинков В.Ю., Карев В.Г. Подходы к проектированию автоматизированных систем управления технологическими процессами электростанций
6) Журнал «Электротехнический рынок», №3 март-апрель 2007 г.