САУ ЭМП «КВАНТ-Р»

Система автоматического управления электромагнитного подвеса ротора (САУ ЭМП) «КВАНТ-Р» предназначена для выполнения функций автоматического управления, регулирования, контроля и защиты для обеспечения безаварийной длительной работы газоперекачивающих агрегатов, газотурбинных энергоблоков, турбодетандеров, оснащенных комплектом электромагнитных подшипников как собственного производства, так и используемых в настоящее время на объектах ПАО «Газпром».


Основное отличие данной системы от аналогичных систем других производителей в концентрации знаний теории, технологий и реального опыта по данной тематике в руках единого коллектива. Такой подход является залогом высокой эффективности системы и экономии финансов и времени заказчика.


Гарантией стабильности и надежности является сопровождение всего жизненного цикла системы магнитного подвеса (СМП) «КВАНТ-Р». Инженерные расчёты, проектирование, изготовление, монтаж, наладка, гарантийное и постгарантийное обслуживание осуществляется инженерным и рабочим персоналом ООО «Вега-ГАЗ».

СМП КВАНТ-Р обеспечивает:

  • исключение зависимости от комплектующих, математического и программного обеспечения иностранного производства;
  • исключение зависимости от комплектующих, математического и программного обеспечения иностранного производства;
  • совмещение в едином датчиковом узле функций контроля радиального и осевого положений ротора;
  • выполнение заданного алгоритма во всех рабочих режимах, а также передачу аналоговых сигналов от датчиков положения ротора, датчиков температуры электромагнитов и датчиков частоты вращения ротора для выработки аварийных и предупредительных сигналов;
  • упрощение монтажа и демонтажа комплекта электромагнитных подшипников без доработок корпусных частей и вала нагнетателя;
  • повышение надежности управления ротором ЦБК и эффективности работы;
  • исключение зависимости от комплектующих, математического и программного обеспечения иностранного производства;
  • исполнение узла радиальных магнитных подшипников совместно с датчиками положения ротора высокой чувствительности в едином корпусе;
  • выполнение заданного алгоритма во всех рабочих режимах, а также передачу аналоговых сигналов от датчиков положения ротора, датчиков температуры электромагнитов и датчиков частоты вращения ротора для выработки аварийных и предупредительных сигналов;
  • упрощение монтажа и демонтажа комплекта электромагнитных подшипников без доработок корпусных частей и вала нагнетателя;
  • повышение надежности управления ротором ЦБК и эффективности работы;
  • повышение эффективности работы основного оборудования;
  • сокращение сроков ввода в эксплуатацию;
  • уменьшение затрат на эксплуатацию;
  • предоставление законченного изделия «под ключ» от единого разработчика;
  • предоставление эксплуатирующему персоналу расширенных функциональных возможностей по контролю и подстройке системы при необходимости (например при ремонте ГПА);
  • самодиагностика включающая контроль: напряжения питания силовых модулей, токов в электромагнитах, целостности цепей измерения на обрыв и короткое замыкание, зазоров в страховочных подшипниках, чувствительности датчиков положения ротора, диагностика сетей основного и аварийного напряжения питания;
  • наличие страховочных подшипников для безопасной работы агрегата;
  • сохранение показателей назначения в течение всего срока службы.

Состав САУ ЭМП «КВАНТ-Р»

  • система автоматического управления электромагнитным подвесом ротора САУ ЭМП «КВАНТ-Р»;
  • комплект магнитных подшипников КМП «КВАНТ-Р», в котором учитывается существующая конструкция агрегата, что исключает необходимость доработки штатных корпусов компрессора.

 
СМП «КВАНТ-Р» применима для оснащения новых газоперекачивающих агрегатов, переоснащения газоперекачивающих агрегатов с масляными подшипниками, замены и ремонта эксплуатируемых систем управления магнитными подшипниками различных производителей с сохранением в эксплуатации установленных электромагнитных подшипников. Система магнитного подвеса ротора центробежного компрессора СМП «КВАНТ-Р» работает совместно с системой автоматического управления газоперекачивающим агрегатом различных производителей (под её контролем и управлением). Система создана специалистами ООО «Вега-ГАЗ» из отечественных комплектующих и материалов, программного обеспечения с использованием адаптивных алгоритмов управления.

СМП «КВАНТ-Р» позволяет:

    • реализовать автоматическую компенсацию перемещений ротора, возникающих от дисбаланса валопровода и других естественных возмущений при работе агрегата на всех рабочих режимах, включая разгон и останов машины;
    • обеспечить непрерывный контроль перемещения ротора и управления токами электро-магнитов для поддержания ротора в центральном положении и компенсации возмущений в радиальном и осевом направлениях;
    • использовать современные отечественные программно-технические средства, силовую электронику, прочие комплектующие и материалы;
    • представить необходимый объём оперативной и ретроспективной информации о режимах работы оборудования;
    • использовать оригинальные принципы построения и структуры системы;
    • использовать современные отечественные программно-технические средства, силовую электронику, прочие комплектующие и материалы;
    • обеспечить производство всех функциональных модулей системы на российских предприятиях;
    • отказаться от системы подготовки и подачи масла ввиду отсутствия механического контакта между роторной и статорной частью ЦБК.
  • В автоматическом режиме работы СМП «КВАНТ-Р» обеспечивает:

      • автоматическую стабилизацию ротора в радиальном и осевом направлениях, с фиксированным диапазоном значений виброперемещений;
      • соответствие виброперемещений ротора критерию ГОСТ Р ИСО 14839-2-2011 (Вибрация машин вращательного действия с активными магнитными подшипниками), т.е. амплитуда виброперемещений ротора в радиальных и осевом направлениях при работе машины в установившемся режиме не превышает величину 0,3*Сmin, где Сmin – минимальный радиальный или осевой зазор между ротором и статором (зазор в страховочном подшипнике), т.е. вибрационное состояние ротора не должно переходить границу зон  А (типичные значения вибрации новых машин, вводимых в эксплуатацию) и В (типичные значения вибрации машин, которые считаются годными к долговременной работе без ограничений);
      • амплитуду виброперемещений ротора в радиальных и осевом направлениях при работе машины в переходных режимах, которая не превышает величину 0,4*Сmin, где Сmin – минимальный радиальный или осевой зазор между ротором и статором (зазор в страховочном подшипнике), т.е. вибрационное состояние ротора не должно переходить границу зон В (типичные значения вибрации машин, которые считаются годными к долговременной работе без ограничений) и С (типичные значения вибрации машин, которые считаются непригодными к долговременной работе).

         

  • Основные технические характеристики САУ ЭМП «КВАНТ-Р

  • Характеристиками работы центробежного компрессора:

    • масса ротора в сборе не более 1800 кг;
    • максимальная дополнительная нагрузка на ротор от рабочих органов компрессора не более 8000 Н;
    • максимальная осевая нагрузка на ротор не более ±80000 Н.
       

    Характеристики электромагнитных подшипников:

    • номинальная грузоподъемность радиального магнитного подшипника не более 12000 Н ;
    • номинальная грузоподъемность осевого магнитного подшипника не более ±50000 Н;
    •  пределы регулирования токов электромагнитов 0…40 А;
    • основные зазоры (после окончательной сборки):
    • Односторонний радиальный зазор в РМП - 400…1000 мкм
    • Односторонний радиальный зазор в СП - 275…500 мкм
    • Односторонний осевой зазор в ОМП - 400…1000 мкм
    • Односторонний зазор в осевом СП - 300…600 мкм
    •  диапазон сопротивления обмоток радиальных электромагнитов 0,2…2,0 Ом;
    • диапазон сопротивление обмоток осевых электромагнитов 0,2…4,0 Ом;
    •  индуктивность радиальных электромагнитов 100…250 мГн;
    • индуктивность электромагнитов 20 мГн;
    •  принудительное охлаждение продувкой воздуха;
    • температура охлаждающей среды при эксплуатации -40 … +60°С:
    •  расход воздуха на охлаждение не менее 500 м3/час.

Характеристики датчиков положения ротора:

      • два диапазона измерения перемещений ±500; ±1000 мкм;
      • относительная погрешность измерения зазоров не хужес ±5 %;
      • диапазон возможной номинальной чувствительности первичных преобразователей датчиков 0,1…1,0 В/В;
      • номинальное напряжение питания первичных преобразователей 10…20 В.

 Параметры электроснабжения:

          • напряжение основной/резервной питающей сети 380 (+38/-57) В;
          • частота основной/резервной питающей сети 50±5% Гц;
          • потребляемая мощность оборудования не более 3 кВт;
          • напряжение аварийной сети постоянного тока 220 (+22/-33) В;
          • потребляемая мощность аварийной сети не более 2,5 кВт;
          • коэффициент пусковых токов по сети основного питания 5…10 (характер нагрузки – индуктивный);
          • коэффициент пусковых токов по сети аварийного питания 5…10 (характер нагрузки – резистивный);
          • напряжение питания усилителей мощности 150…300 В;
          • кмаксимальный ток усилителей мощности 50.

Условия эксплуатации САУ ЭМП:

                        • внешняя среда - воздух с концентрацией примесей не выше общепромышленных ПДК;
                        • рабочая температура + 5 …+ 50  °С;
                        • влажность при температуре 35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги, (группа исполнения В4 по ГОСТ Р 52931-2008) 80 %;


                        • условия охлаждения- естественная конвекция;
                        • устойчивость к воздействию атмосферного давления   группа Р1 по ГОСТ Р 52931-2008;
                        • устойчивость к воздействию радиочастотных электромагнитных полей степени жесткости 3 по ГОСТ Р 51317.4.3-2006 или требованиям ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств».



 Показатели надежности СМП «КВАНТ-Р»

                        • срок службы – не менее 20 лет с учетом периодической замены элементов, имеющих меньший срок службы;
                        • гарантийный срок эксплуатации – 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию или 36 месяцев со дня отгрузки;
                        • средняя наработка на отказ компонентов и функций- не менее 50000 часов;
                        • режим работы - продолжительный.

 Сроки окупаемости:

                        • при изготовлении новой системы - 1 - 2 года;
                        • при модернизации существующей системы - 2 - 4 года.



 Внешний вид изделия

 

(кликните для открытия фото большого размера в новом окне)