Устройство для защиты от помпажа групп компрессоров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1. 27 2:. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ТЕТ СССРИ ОТНРЫТИ ОМИИЙ ИПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 36(54) (57) УСТРОЙСОТ ПОМ 1 АЖА ГРУГсодержагцее блок сравремени, промежутоцмостову 1 о схему с дипараллельных цепей,вательно в каждуючем контакты промены параллельно резнсотличиощссъсл тем, цнадежности, оно допять блоков коммутаблока анализа резе дс тельство СССР Э 27/02, 1979.ТВО Д,г) Я ЗАЩИТЫ 1 П КОМПРЕССОРОВ, ннсния,. имеющий реле ные реле, резисторнук агональю в виде двух и включенные последо.сепь реле и диод, прижуточных реле вклюцеторам мостовой схемы, то, с целью повыщения полнительно содержит иии компрессоров, два нных компрессоров и БО 1 44832 А персклкцзтель режима, а блок сравнения снабжен. дополнительной цепочкой резнсто. ров, переключателем числа агрегатов и развязь 1 взюи 1 ими диодами, включенными в цсцщ питания промежуточных реле, причем цепочка резисторов подключена к мостовой схеме через переключатель ремсима, контакты промежуточных реле и переключателя числа агрегатов включены парал. лельно резисторам цепочки, контакты промежуточных реле включены в блоки коммутации компрессоров, первый блок анализа резервных компрессоров связан с первым и вторым блоками коммутации компрессоров и с переключателем режима; а второй блок анализа резервных компрессоров свя-. зан с третьим и четвертым блоками коммутации компрессоров и с переключателем режима, связанным с пятым блоком коммутации компрессоров.1044832 О 5 О 30 50 5 3Изобретение относится к защите компрес.соров от помпажа.Известно устройство для зашиты отпомпажа групп компрессоров, содержащееблок сравнения, имеющий реле времени,промежуточные реле, резисторну)о мостовую схему с диагональю в виде двух параллельных цепей, и включенные последовательно в каждую цепь реле и диод, причем контакты промежуточных реле включейы параллельно резисторам мостовойсхемы 1).Однако указанное устройство не обеспечивает требуемой надежности защитыпри использовании групп компрессоров сгазотурбинными приводами,Цель изобретения - повышение надекности.Указанная цель достигается тем, чтоустройство для защиты от помпажа групгкомпрессоров, содержащее блок сравнения,имеющий реле времени, промекуточные реле, резисторную мостовую схему с диагональю в виде двух параллельных цепей,и включенные последовательно в каждуюцепь реле и диод, причем контакты промежуточных реле включены параллельно резисторам мостовой схемы, дополнительносодержит пять блоков коммутации компрес.соров, два блока анализа резервных компрессоров и переключатель режима, а блоксравнения снабжен дополнительной цепоч-.кой резисторов, переключателем числа агрегатов и развязываюгцими диодами, включенными в цепи питания промежуточных реле, причем цепочка резисторов подключенак мостовой схеме через переключатель режима, контакты промежуточных реле ипереключателя числа агрегатов включеныпараллельно резисторам цепочки, контактыпромежуточных реле включены в блоки коммутации компрессоров, первый блок анализа резервных компрессоров связан с первым и вторым блоками коммутации компрессоров и с переключателем режима, а второй блок анализа резервных компрессоровсвязан с третьим и четвертым блоками коммутации компрессоров и с переключателемрежима, связанным с пятым блоком коммутации компрессоров.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2схема блока сравнения; на фиг, 3 - схема первого (второго)блока анализа резервных компрессоров;на фиг. 4 - схема первого (третьего) бло,ка коммутации компрессоров; на фиг. 5 -схема второго (четвертого) блока коммутации компрессоров; на фиг. 6 - схема пере.ключателя режима; на фиг. 7 - схема пятого блока коммутации компрессоров.Устройство (фиг.) содержит блок 1сравнения, первый блок 2 коммутации компрессоров, второй блок 3 коммутациикомпрессоров, третий блок 4 коммутации компрессоров, четвертый блок 5, коммутации компрессоров, пятый блок 6 коммутации компрессоров, первый блок 7 анализа ре-. зервных компрессоров, второй блок 8 ана. лиза резервных компрессоров и переключа. тель 9 режима. Блок 1 сравнения (фиг. 2) включает реле 10 времени с контактами 11, промежуточное реле 12 с контактами 13 и 14, промежуточное реле 15 с контактами 16 - 20, промежуточное реле 21 (контакты не показаны), промежуточное реле 22 с контактами 23, резисторную мостовую схему с резисторами 24 - 31 и диагональю АВ в виде двух параллельных цепей, состоящих из последовательно включенных реле 32 с контактами 33 и диода 34 в одной цепи и реле 35 с контактами 36 и диодом 37 в другой, контакты 38 - 4 промежуточных реле (реле не показаны), цепочки резис. торов 42 - 47, переключатель 48 числа агрегатов, развязывающне диоды 49 - 55, реле 56 времени с контактами 57 и контакты 5865 реле аварийного отключения компрессоров (реле не показаны), а такке линии 66 - 74 связи с другими блоками.Первый (второй) блок 7 (8) анализа резервных компрессоров (фиг, 3) содержит реле 75 (76) переключения блоков коммутации (контакты реле показаны на фиг. 4 и 5), контакты 77 - 81 (82 - 86) магнитных пускателей (реле-повторителей) приводов компрессоров (магнитные пускатели не показаны), контакты 8791 (92 - 96) переключателей компрессоров (см. фиг. 4 и 5), атакже линию 97(98) связи с переключателем режима,5 Первый (третий) блок 2(4) коммутациикомпрессоров (фиг. 4) содержит реле 99 -03 (104 108) включения компрессоров,контакты 109 в 113 (114 в 118) переключателей компрессоров, контакты 119 в 1(фиг. 7) содержит реле 184 - 188 отключения компрессоров, контакты 189 97магнитных пускателей (реле-повторителей)приводов компрессоров, а также контакты198 реле 15 блока 1 сравнения и контакты199 реле 22 блока 1 сравнения,Устройство (фиг. 1) работает следующим образом,С помощью переключателя 9 режимареализуется либо режим защиты двух последовательно соединенных групп компрессоров с электроприводами, либо режим защиты группы компрессоров с газотурбинными приводами, соединенной последовательно с группой компрессоров с электроприво-дами, либо режимы проверки работоспособ-ности устройства.При работе устройства в режиме зашитыдвух последовательно соединенных группкомпрессоров с электроприводами подается питание с выхода С переключателя 9режима на первый блок 7 и второй блок 8анализа резервных компрессоров, и черезэти блоки - на первый блок 2, второйблок 3, третий блок 4 и четвертый блок 5коммутации компрессоров, а также с выхода Р переключателя режима 9 питание подается на блок 1 сравнения.При работе устройства в режиме защитыдвух последовательно соединенных групп30компрессоров с электроприводами на входблока 1 сравненияпоступают сигналы,40 одного, а затем второго компрессоров вто.рой (первой) группы,50 55 характеризующие состояние каждого вкл 1 о ченного компрессора, причем, если компрессор работает нормально, то на вход блока 1 поступает нулевой сигнал, а если имеет место нарушение технологического нлн электрического режима работы компрессора, то он отключается индивидуальной спс семой зашиты и при этом сигнал от реле аварийного отклочения компрессора в ниде логической единицы поступает на вход блока 1 сравнения. Если количество компрессоров, работающих в одной из последовательно соединенных групп, равно количеству компрессоров в другои, то на выходах блока 1 сравнения сигналы отсутствуют. В слу.- чае нарушения равенства числа компрессоров, например отказа одного из компрессоров первой из двух последовательно соеди. ненных групп, на выходахн Н блока 1 появляются сигналы коммутации в . виде логических еди н и ц.В случае наличия резервных компрессоров в первой группе первый блок 7 формирует разрешающий сигнал (логическую единицу), поступающий в первый блок 2 коммутации компрессоров и запрещающий сигнал (нулевой) - во второй блок 3 коммутации компрессоров. Информация о наличии резервных компрессоров поступает в блок 7 от контактов магнитных пуска гелей и переключателей компрессоров первой группы. При наличии резервных компрессоров первой группы на оба входа первого блока 2 коммутации компрессоров поступают сигналы в видЕ логических единиц, что приводит к формированию и выдаче команды включения резервного компрессора первой группы. При отсутствии резерв ных компрессоров первой группы на входы первого блока 2 коммутации поступает нулевой сигнал от первого блока 7 анализа резервных компрессоров и единичный сигнал с выходаблока 1 сравнения, поэтому ком: нда включения резервного компрессора первой группы не формируется, а на входы второго блока З.коммутации поступает единичные сигналы, что приводит к формировашио в блоке 3 команды отключения одного из компрессоров второй группьь Равенство компрессоров в группах восстанавливается и единичные сигналы на выходах блокасравнения исчезают. При отказе одного из компрессоров второй группы единичнье сигналы возникают на выходах (з и 1 блока 1 сравнения. В случае наличия резервных компрессоров второй группы второй блок 8 анализа резервньгх компрессоров подает разрешающий сигнал на третий блок 4 коммутации, что приводит к включению резервного компрессора второй группьь При отсутствии резервных компрессоров второй группы разрешающий (единичный) сигнал от второго блока 8. анализа поступает на четвертый блок 5 коммутации, что приводит к отключению одного компрессора первой группьь При отказе одновременно двух компрессоров первой (второй) группы формируются последовательно команды на включение одного, а затем через заданное время выдержки второго резервного компрессора первой (вто= рой) группы либо при отсутствии резервных компрессоров - команды на отключение При работе устройства в режиме зашиты группы компрессоров с газотурбинными приводами, соединенной последовательно с группой компрессоров с электроприводами, через переключатель 9 режима подает. ся питание на пятый блок б коммутации с выхода,Е переключателя режима, а на блок 1 сравнения - с вь 1 хода Р переключателя режима. При работе устройства в режиме защи ты группы компрессоров с газотурбинными приводами, соединенной последовательно с группой компрессоров с, электроприводами, на вход блока 1 сравнения поступают20 35 40 45 сигналы, характеризующие состояние каждого включенного компрессора с электроприводом. Количество включенных компрессоров с газотурбинным приводом задается переключателем 48 (фиг, 2) числа агрегатов в блоке 1 сравнения.При отказе одного из компрессоров с электроприводом на блок 1 сравнения поступает сигнал (логическая единица) от реле аварийного отключения компрессора, что приводит к появлению на выходе г блока 1 сравнения сигнала коммутации". Подача напряжения питания через переключатель 9 на пятый блок 6 коммутации компрессоров является разрешающим сиг налом для отключения одного компрессорас газотурбинным приводом при наличии второго сигнала на выходе Г блока сравнения. При отказе одновременно двух компрессоров с электроприводом сигнал отключения второго компрессора с газотурбинным приводом подается на пятый блок 6 коммутации через заданное время выдержки.Работа устройства в режимах проверки работоспособности происходит так же, как и в режимах защиты, с тем отличием, что сигналы отказов компрессоров не поступают от реле аварийного отключения компрессоров, а . имитируются подачей напряжения от источника питания через переключатель 9 режима при установке его в положение, соответствующее режиму проверки. Блоксравнения (фиг. 2) работает следующим образом.При работе в режиме зашиты двух последовательно соединенных групп компрес.соров с электроприводами переключатель 9 режима (фиг. 6) через линию 70 и 74 связи соединяет плечи мостовой схемы, образованные резисторами 24 - 26 и 28 - 30, зашуцтироваццыми контактами 38 - 41 промежуточных реле-повторителей коцтакторов включения приводов компрессоров. При равенстве компрессоров в группах мостовая схема уравновешена, напряжение нд диагонали ЛВ равно нулю, и реле 32, 35 выключены.При отказе одного из компрессоров, например первой группы, замыкаются контакты реле аварийного отключения (например контакты 61), питание подается ца реле 56 времени, а через заданный промежуток времени подается питание на мостовую схему. К этому моменту будут разомкцуты контакты (например контакты 38) одного из промежуточных реле-повторителей из-за аварийцого отключения компрессора, что приводит к разбалансу мостовой схемы, срабатыванию реле 35, замыканию его контактов 36 ц срабатыванию промежуточного реле 15. Одновременно промежуточное реле 5 выдает сигналы коммутации в виде замыкания контактов 141, 177 в первом и втором блоках коммутации компрессоров (см. фиг. 4 и 5),По окончании процесса коммутации (либо включения резервного компрессора первой группы, либо отключения компрессора второй группы) восстанавливается баланс мостовой схемы за счет восстановления равенства числа замкнутых контактов 38 - "О. 41 в плечах мостовой схемы, размыкаютсяконтакты 61 и контакты 57 реле 56 времени, и схема приходит в исходное состояние, Отказ одного из компрессоров второй группы аналогично приводит к срабатыванию одних из контактов 62 - 65, контактов 57, реле 56, замыканию контактов 33 реле 32, срабатыванию промежуточного реле 2 и выдаче сигналов коммутации в виде замыкания контактов 142, 178 в третьем и четвертом блокахкоммутации компрессоров (фиг. 4 и 5).В случае отказа одновременно двух компрессоров первой (второй) группы через контакты 18 ( 3) промежуточного реле 15 (2) подается питанц цд реле О времени, и через заданный промежуток времени замыкаются контакты 11 этого реле, что приводит к подаче питаНия на промежуточное реле 22 (21) через контакты 19 (14) промежуточного реле 15 (12), и выдаче сигналов коммутации в виде замыкания контактов 143, 179 (144, 180) в первом и втором (третьем и четвертом) блоках коммутации компрессоров (фиг. 4 и 5).При работе в режиме защиты группы компрессоров с гдзотурбиццыми приводамц, соединенной последовательно с группой компрессоров с электроприводами, переклю.- чатель режима через линии 70 и 72 связи подключает в качестве плеча мостовои схемы цепочку резисторов 42 - 47, зашунтироваццых коцтактамц 20 и 23 промежуточных: реле 15, 22 и кончдктами переключателя 48 числд агрегатов, который усганавливается в положение, соответствующее количеству включенных компрессоров с электроприводом и обеспечивающее баланс мостовойсхемы. При отказе одного из компрессоров с электроприводом здл 1 ьпдются одни из контактов 58 - 61, срабатывает реле 56 времени, замыкаются контакты 57 этого реле и возникает рдзбдлацс мостовой схемы, что приводит к замыканию контактов 36 реле 35, срабатыванию промежуточного рече 5 ц появлению сигналов коммутации в пятом блоке 6 в ниде замыкания контактов 198 (фи г, 7) п ром ежуточ ного реле 15. Одио в ремеццо размыкаются контакты 20 промежуточного реле 15, обеспечивая восстановле. цие баланса мостовой схемы.1044832 При отключении двух компрессоров с электроприводами через контакты 17 и 18 промежуточного реле 15 подается питание на реле 10 времени, спустя заданный промежуток времени замыкаются контакты 11 реле времени, и через контакты 19 подает 5 ся питание на промежуточное реле 22, подающее сигнал коммутации в пятый блок 6 в виде замыкания контактов 199 этого реле, Одновременно размыкаются контакты 23 промежуточного реле 22, восстанавливая ба-.10. ланс мостовой схемы. Развязывавшие диоды 49 - 55 служат для предотвращения соединения линий 72 и 74 связи через общие цепи питания промежуточных реле.В режимах проверки работоспособности устроиства блок 1 сравнения работаетн15 аналогично, причем сигналы отказов компрессоров с электроприводами имитируются замыканием контактов переключателя режима, подключенных к линиям 69 и 73 связи, либо замыканием контактов пере ключателя режима, подключенных к линиям 69 и 71 связи с одновременной пода;чей питания на реле 56 времени по линии 68 связи. Первый (второй) блок анализа резервных компрессоров (фиг. 3) работает следующим обром.По линии 97 (98) связи через переключатель режима подается питание. При наличии хотя бы одного резервного компрессора существует цепь из последовательно соеди. ненных замкнутых контактов магнитного пускателя (реле-повторителя) этого компрессора и замкнутых контактов переключателя этого компрессора (например, контакты 77 (82) и контакты 87 (92), подающие разрешающий сигнал в первый (третий) блок 2 (4) коммутации в виде замыкания контактов 137 138 (139, 140) (фиг. 4) и запрещающий сигнал во второй (четвертый) блок 3 (5) в виде разомкнуты, реле 75 (76) выключено, а в первый (третий) и второй (четвертый) блоки коммутации поступают соответственно нулевой и единичный сигналы. 30 такты (например контакты 159 (168) его магнитного пускателя. Г 1 одача питания на реле отключения компрессора приводит к замыканию его контактов в цепях отключения компрессора и к останову компрессора. При отсутствии работающих компрессо-.ров контакты 160 - 163 (169 - 172) .замкнуты, контакть 155 - 159 (164 - 168) разомкну; ты, а реле 145 - 149 (150 - 154) отключены.45 При отказе одновременно двух компрессоров (спустя заданный промежуток времени) подается сигнал на отключение второго компрессора через контакты 179 (180) промежуточного реле 22 (21) (фиг, 2) и замкнутые (при отсутствии резервного комп 50 рессора) контакты 173 (175) реле 75 (76)(фиг. 3).Переключатель 9 режима (фиг. 6) работает следующим образом.В положении К переключателя 81 реализуется режим проверки. работоспособности устройства при защите двух последовательно соединенных групп компрессоров с электроприводами, При этом от источника Первый (третий) блок 7 (8) коммутации компрессоров (фиг. 4) работает следующим образом.По линии 97 (98) связи на блок подается питание через переключатель режима, через замкнутые (в случае отказа компрессора) контакты 141 (142) промежуточного реле 15 (12) (фиг. 2), а также замкнутые (при наличии резервного компрессора) контакты 138 (140) реле 75 (6) (фиг. 3) поступает на контакты 119 - 12 (128 - 36) магнитных пускателей (реле-повторителей) приводов компрессоров.При наличии хотя бы одного резервного компрессора подключено соответствующее реле, например реле 99 (104), включения этого компрессора через контакты, например контакты 119 (128), его магнитного пускателя. Подача питания на реле, например реле 99. (104) включения компрессора приводит к замыканию его контактов в цепях запуска компрессора и к выводу компрессора на рабочий режим. При отсутствии резервных компрессоров контакты19 - 123 (128 - 132) разомкнуты, контакты 24 - 127, (33 - 136) замкнуты, а реле 99 - 103 (104 - 108) отключены. Переключатели 109 - 113 (114 - 118) обеспечивают при необходимости отключение соответствующего резервногокомпрессора и подключение другого резервного компрессора.При отказе одновременно двух компрессоров (спустя заданный промежуток времени) подается сигнал на включение второго компрессора через контакты 143 (144) промежуточного реле 22 (21) (фиг. 2) и замкнутые (при наличии резервного компрессора) контакты 137 (139) реле 75 (76) (фиг. 3). Второй (четвертый) блок 3 (5) коммутации компрессоров (фиг. 5) работает следующим образом.Г 1 о линии 97 (98) связи на блок подается питание через переключатель режима, и через замкнутые (в случае отказа компрессора) контакты 177 (178) промежуточного реле 15 (12) (фиг. 2) а также замкнутые (при отсутствии резервного компрессора) контакты 175 (176) реле 75 (76) (фиг. 3) поступает на контакты 155 в 163 (164 в 172) магнитных пускателей (реле-повторителей) приводов компрессоров. При наличии работающего компрессора подключено соответствующее реле (например реле 147 (152) ) отключения этого компрессора через кон1044 832 9фпитания по линии 183 связи через замкнутые контакты переключателя 81 по линии 68 подается питание на реле 56 времени (фиг. 2) блока сравнения, чем достигается имитация срабатывания контактов 58 - 65 (фиг. 2) реле аварийного отключения компрессоров. Одновременно замыкаются контакты, соединяющие плечи мостовой схемы линиями 70 - 4 связи и замыкаются контакты по линиям 69 и 73 связи имитирующие размыкание контактов 38 и 39 проме жуточных реле (фиг, 2), что приводит к разбалансу мостовой схемы и отключению работающих или включении резервных компрессоров так, как это имеет место при реальных отказах компрессоров.В положении . переключателя 181 реализуется режим защиты двух последовательно соединенных групп компрессоров с электроприводами. При этом подается питание от источника по линии 183 связи на блок сравнения через линию 67 связи, на первый, второй, третий и четвертый блоки коммутации, а также на первый и второй блоки анализа резервных компрессоров по линиям 97 и 98.Одновременно замыкаются контакты, соединяющие плечи мостовой схемы, линия ми 70 и 74 связи, что обеспечивает работу устройства в режиме защиты последователь" но соединенных групп компрессоров с электроприводами, В положении М переключателя 181 устройство выключено.В положении Я переключателя 181 реализуется режим защиты группы компрессо-. ров с газотурбинными приводами, соединенной последовательно с группой компрессоров с электроприводами, При этом подается питание от источника по линии 183 связи на блок сравнения через линию 67 связи, а на пятый блок коммутации через .линию 82 связи. Одновременно замыкаются контакты, подключающие к мостовой схеме в качестве плеча цепочку резисторов 42 - 47 (фиг. 2) по линиям 70 и 72 связи, что обес печивает работу устройства в режиме зашиты группы компрессоров с газотурбинными приводами, соединенной последоватепьно с группой компрессоров с электроприводами,В положении Р переключателя 181 реализуется реж и м проверки работоспособности устройства при защите группы компрессоров с газотурбинными приводами, соединенной последовательно с группой ком. 10прессоров с электроприводами. При этом от источника питания по линии 183 связи через замкнутые контакты переключателя 181 (по линии 68 подается питание на ре. ле 56 времени) блоха сравнения, чем достигается имитация срабатывания контактов реле аварийного отключения компрессоров. Одновременно замыкаются контакты, подключающие к мостовой схеме по линиям 60 и 72 связи цепочку резисторов 42 - 47 (фиг. 2) и замыкаются контакты по линиям 69 Ъ 71 связи имитирующие размыкание контактов промежуточных реле, что приводит к разбалансу мостовой схемы и отключению работающих компрессоров так, как это имеет место при реальных отказах компрессоров.Пятый блок 6 коммутации компрессоров (фиг, ) работает следуюгцим образольПо линии 182 связи на блок подается питание через переключатель режима, а через замкнутые (в случае отказа компрессора) контакты 199 промежуточного реле 15 (фиг. 2) поступает на контакты 189 - 197 магнитных пускателей (реле-повторителей) приводов компрессоров. При наличии работающего компрессора подключено соответствующее реле (например реле 186) отключения этого компрессора через контакты (например контакты 191) его магнитного пускателя. Подача питания на реле отклю. ченпя компрессора приводит к замыканию его контактов в цепях отключения компрессора и к останову компрессора. Г 1 ри отказе одновременно двух компрессоров (спустя заданный промежуток времени) замыкаются контакты 198 пролежуточного реле 22 (фиг. 2) и питание подается на реле отключения второго компрессора.Таким образом, введение в предлагаемое устройство пяти блоков коммутации компрессоров, двух блоков анализа резервных компрессоров и переключателя режима, а также введение в блок сравнения дополнительной цепочки резисторов, переключателя числа агрегатов и развязывающих диодов, вклю-. ченных в цепи питания промежуточных реле, позволит повысить надежность защиты от помпажа при использовании групп компрессоров с газотурбинными приводами за счет выравнивания количества компрессоров в последовательно соединенных группах и предотвращения перераспределения давления между ними.едактор Л. Мотыл аказ 7497/31 ИИПИ Г по дел 35, Моск ППП аП Составитель А. БарТехред И. ВересТираж 665осударственного км изобретений иа, Ж - 35, Раушсатент, г. Ужгород шнико вКорр е кто р А. Дзя ткоПодписноеитетй СССРоткрытийя наб д. 4(5ул Проектная 4