ТЕЛЕМЕТРИЯ ПРГ

Сети газораспределения городов, где проживает более 100 000 человек, необходимо оснащать автоматизированными системами управления технологическим процессом распределения газа - АСУ ТП РГ - или автоматизированными системами диспетчерского контроля (АСДК). Пункты редуцирования газа (ПРГ) оснащают системами телеметрии, которые позволяют дистанционно контролировать основные параметры их работы. Они являются одним из элементов АСУ ТП РГ. В нее также входят телемеханика установок ЭХЗ и крановых узлов.

Рис.1 Шкафной газорегуляторный пункт, оснащенный телеметрией

Основное назначение АСУ ТП ПРГ – обеспечение оперативной информацией о работе и состоянии ПРГ (рис.1). В подавляющем большинстве ПРГ осуществляется только телеизмерение и телесигнализация. Телеуправление, то есть изменение режима работы ПРГ, требует специального газорегулирующего оборудования, которое производится отдельными изготовителями, но пока не находит широкого применения.

В ряде случаев телеуправление реализуется посредством крановых узлов, устанавливаемых на наружных газопроводах до и после ПРГ. Они отключают ПРГ в аварийных ситуациях.

Рис. 2 Самарская ГРЭС

На сегодняшний день телеуправление в полном объеме выполнено на головных ГРП теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), тепловых электростанций (ТЭС) и государственных районных электростанциях (ГРЭС). Например, подобная система эксплуатируется на Самарской ГРЭС (рис.2). Интересный факт: эта ГРЭС введена в эксплуатацию в 1900 году и с той поры неоднократно модернизировалась.

Немного истории

Внедрение АСУ ТП РГ является относительно новым направлением деятельности газораспределительных организаций. Первые попытки были сделаны еще в советское время. Тогда в отдельных ГРП были установлены системы телеметрии на советской элементной базе. Во вспомогательном помещении устанавливался блок управления, к которому подводили импульсные трубки от газопроводов.

В 1980-х годах в газовом хозяйстве Москвы широко применялся телемеханический комплекс «Ритм-1». Информационно-телемеханическая машина ИТМ-1 размещалась в подсобном помещении ГРП. Установленные датчики измеряли давление и температуру газа. Связь между газорегуляторными пунктами и диспетчерской осуществлялась по телефонным проводным линиям. Системы отличались большой материалоемкостью, Например, ИТМ-1 имел габаритные размеры 0,6 х 1,2 х 0,8 м и массу 150 кг. Они были ненадежны и быстро вышли из строя.

Телемеханика

Телемеханика направлена на разработку методов и технических средств передачи и приёма информации для управления и контроля на расстоянии. Она применяется для объединения разобщённых или территориально рассредоточенных объектов в единый производственный комплекс (например, при управлении магистральным трубопроводом или энергосистемой), либо когда присутствие человека на управляемом объекте нежелательно.

Рис.3 Эдуард Бранли

Термин «телемеханика» был предложен в 1905 году французским учёным Э.Бранли (рис.3). Кстати, он первым использовал термин «радио» для обозначения передачи информации на расстояние посредством электромагнитных волн. Первоначально телемеханика разрабатывалась для управления по радио подвижными военными объектами в годы 1-й мировой войны.

Рис.4 Комплекс видеокамер

Телеизмерение и телесигнализация суммарно составляют телеметрию, которая находит широкое применение в человеческой жизнедеятельности, начиная от линий связи, систем безопасности, космических программ и заканчивая торговлей и медициной. Системы видеонаблюдения (рис.4) – это тоже телеметрия. Она является одним из самых быстро развивающихся направлений современной техники.

Телеизмерение - измерение на расстоянии включает передачу измеренной информации и представление её в виде, удобном для восприятия оператором, ввода в управляющую машину или автоматической регистрации. Информация от датчиков передаётся на пункт управления непрерывно или циклически, либо по запросу — после посылки оператором специального сигнала, содержащего кодовое обозначение измеряемого параметра.

Телесигнализация - сигнализация на расстоянии, осуществляемая средствами телемеханики - передача на расстояние информации о состоянии контролируемого объекта. Она предназначена для оперативного контроля за переключениями на контролируемом пункте и исполнением команд оператора, оповещения оператора о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы или об аварии. В ряде случаев телесигнализация обеспечивает оператора исходными данными для принятия решения по управлению объектом.

Общие сведения об АСУ ТП ПРГ

ПРГ, оснащенные телеметрией, обеспечивают контроль на диспетчерском пункте за параметрами газового потока и работой газорегулирующего оборудования:

- давлением и температурой газа во входном и выходном газопроводах;

- перепадом на фильтре;

- положением клапана ПЗК.

Другая задача – определение состояния самого ПРГ:

- положение дверей;

- температура в помещениях;

- загазованность в помещениях природным или угарным газом;

- состояние электроснабжения;

- пожарная сигнализация и другие.

Часто ПРГ оборудуют узлами учета расхода газа, информация с которых также передается по каналам АСУ ТП.

Система телеметрии позволяет накапливать информацию о работе ПРГ, оперативно реагировать на возникающие проблемы, предотвращать происшествия по причине проникновения посторонних лиц.

Контролируемые параметры ПРГ

В настоящее время требования к АСУ ТП ПРГ устанавливаются СТО ГАЗПРОМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ 2.23-2022 «Автоматизированные системы управления технологическим процессом распределения газа. Приемка и ввод в эксплуатацию».

Перечень контролируемых параметров зависит от назначения ПРГ, пропускной способности и расположения в удаленных населенных пунктах. Для газового топлива контролируются давление и температура (таблица 1). 

Наиболее важны входное и выходное давление. ПРГ для того и предназначены – снижение входного давления до выходного и поддержания его на заданном уровне. На головных ГРП дополнительно контролируется температура газа на входе и выходе, что необходимо для гидравлических расчетов.

Также обязательно контролируются параметры, отнесенные к безопасности ПРГ (таблица 2).

Дополнительные параметры, контролируемые на ПРГ, приведены в таблице 3.

При наличии в составе ПРГ узла учета газа на нем дополнительно контролируется:

- давление и температура газа, при этом необходимо исключить дублирование с аналогичными сигналами на входе/выходе ПРГ;

- расход газа;

- перепад давления.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь