image
energas.ru

Газовая промышленность Спецвыпуск № 3 2017

Газораспределение и газоснабжение

»  01.09.2017 11:00 ОПЫТ ПОСТРОЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ СТАЛЬНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ НА БАЗЕ ИНВЕРТОРНЫХ СТАНЦИЙ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ «АГИДЕЛЬ-3000»
ПАО «Газпром газораспределение Уфа» является структурой, обладающей собственными производственными мощностями, на площадях которых осуществляется изготовление изделий, основными из которых являются газорегуляторные пункты для редуцирования и поддержания давления газа в блочном и шкафном исполнениях различных типоразмеров, а также оборудование для электрохимической защиты стальных трубопроводов и подземных стальных конструкций – станции катодной защиты и анодные заземлители в коксопековой оболочке.
Открыть PDF


ПАО «Газпром газораспределение Уфа» является структурой, обладающей собственными производственными мощностями, на площадях которых осуществляется изготовление изделий, основными из которых являются газорегуляторные пункты для редуцирования и поддержания давления газа в блочном и шкафном исполнениях различных типоразмеров, а также оборудование для электрохимической защиты стальных трубопроводов и подземных стальных конструкций – станции катодной защиты и анодные заземлители в коксопековой оболочке.

ПАО «Газпром газораспределение Уфа» занимается эксплуатацией сетей газораспределения и транспортировкой природного газа, включает 14 филиалов, в числе которых 12 эксплуатационных филиалов, Учебно-экспертный центр и филиал «Газкомплект».

Image_002.jpg

Рис. 1. СКЗ «Агидель-3000»

По состоянию на 01.01.2017 г. в ПАО «Газпром газораспределение Уфа» находятся в эксплуатации газопроводы общей протяженностью 47  305,85 км (в том числе 32  927,38 км стальных подземных газопроводов), а также 7477 установок электрохимзащиты, в том числе 6514 станций катодной защиты (СКЗ).

Станции семейства СКЗ-УПГ были разработаны предприятием оборонно-промышленного комплекса АО «ФГУП УНПП «Молния» (г. Уфа) по заказу ПАО «Газпром газораспределение Уфа».

В результате этой работы было создано семейство СКЗ (марки СКЗ-УПГ) c импульсным преобразователем, позволяющим уменьшить энергопотребление станции. С 2005 г. налажен выпуск станций типа СКЗ-УПГ.

В 2008 г. руководством Общества было принято решение об оснащении СКЗ системой телемеханики.

Параллельно с производством СКЗ в 2009 г. была внедрена телемеханическая система мониторинга и управления ПТК «Молния-100» станций катодной защиты типа СКЗ-УПГ. В конструкцию преобразователя СКЗ-УПГ был установлен имеющий функцию телеуправления контроллер телеметрии, позволяющий проводить мониторинг работы станции.

Одновременно с развитием системы мониторинга СКЗ и опыта эксплуатации осуществлялась модернизация самой станции типа СКЗ-УПГ.

Итогом модернизации станций первого поколения и всей системы телемеханики СКЗ на базе ПТК «Молния-100» стала СКЗ нового поколения «Агидель-3000». Начиная с 2012 г. ПАО «Газпром газораспределение Уфа» налажен масcовый выпуск СКЗ типа «Агидель-3000» (рис. 1).

1.png

Рис. 2. График энергоэффективности СКЗ «Агидель-3000»

Конструктивно СКЗ «Агидель-3000» представляет собой вандалоустойчивый корпус, в котором размещены силовой высокочастотный преобразователь с контроллером телемеханики КТУ, счетчик электроэнергии, коммутационная панель.

Преобразователь поддерживает функции автоматического режима регулирования выходного напряжения и тока, поддержания заданных защитных потенциалов (поляризационного и суммарного) на трубопроводе, функцию защиты от перегрузок, обрывов и коротких замыканий в цепи, перенапряжения во время грозы.

Станция разработана с учетом возможности эксплуатации в климатической зоне с умеренным и холодным климатом.

Основные технические характеристики СКЗ «Агидель-3000»:

  • выходной ток – 63 А;

  • выходное напряжение – 48 В;

  • выходная мощность станции – 3000 Вт;

  • напряжение питающей сети – 230 ± 20 В;

  • коэффициент полезного действия – 88  %;

  • коэффициент мощности – 95  %;

  • вандалоустойчивый корпус – 430 х 466 х 640 мм;

  • вес станции – 50 кг.

1_1.png

Рис. 3. Объем потребления электроэнергии СКЗ трансформаторного типа и «Агидель-3000» в 2012–2014 гг.


К преимуществам станции можно отнести следующие характеристики:

  • встроенный контроллер телеуправления для ввода/вывода информации о состоянии станции и параметрах катодной защиты. Для использования этой возможности необходимо просто вставить

SIM-карту в контроллер на лицевой панели «Агидель-3000»;

  • четыре автоматических режима работы станции: поддержания выходного напряжения и тока, поляризационного и разностного защитных потенциалов;

  • высокий коэффициент полезного действия СКЗ-УПГ при работе на режимах малой мощности;

  • высокочастотный импульсный преобразователь СКЗ-УПГ имеет защиту от короткого замыкания и обрыва цепи нагрузки, не боится резких бросков или пропадания/появления питающего напряжения;

  • в режиме поддержания защитного разностного потенциала СКЗ-УПГ определяет обрыв цепи датчика разностного потенциала и выдает соответствующую ошибку;

  • вся информация о текущих параметрах работы станций хранится в энергонезависимой памяти, что обеспечивает автоматическое восстановление параметров режима работы станции в случае возникновения провалов напряжения питающей сети;

  • станция автоматически отслеживает и с помощью цветового индикатора информирует о возникновении следующих аварийных ситуаций:

    • превышении температуры на силовых элементах;
    • обрыве цепи нагрузки;
    • коротком замыкании в цепи нагрузки;
    • обрыве цепи измерения защитного потенциала;
    • внутренних ошибках в работе станций;

  • СКЗ «Агидель-3000» в 2–3 раза меньше по весу и в 1,5–2 раза меньше по габаритным размерам по сравнению с трансформаторными (тиристорными) станциями той же мощности;

  • СКЗ изготовлена в климатическом исполнении У категории размещения 1 для работы в атмосфере типа II по ГОСТ 15150–69 и предназначена для установки на открытом воздухе, обеспечивает надежную и устойчивую работу при следующих климатических условиях:еживает и с помощью цветового индикатора информирует о возникновении следующих аварийных ситуаций:

    • диапазон температур: – 45…45 ºC;
    • относительная влажность воздуха – до 98  % при температуре 25 ºC.


1_1_1.png

Рис. 4. Потребление электроэнергии на нужды ЭХЗ

Коэффициент полезного действия, характеризующий энергоэффективность СКЗ (рис. 2), практически не зависит от режима работы станции (при выходной мощности более 0,5 кВт) и составляет около 88  %, что подтверждено результатами опытной эксплуатации и результатами испытаний продукции на соответствие для сертификации ГАЗСЕРТ.

Это делает возможным использование СКЗ «Агидель-3000» вместо станций с номинальной мощностью 1,2 и 1,8 кВт с существенной экономией электроэнергии при сохранении значительного запаса по мощности.

Применение современных технологий в СКЗ «Агидель-3000» реализовало экономию потребляемой электроэнергии СКЗ, складывающуюся:

  • из применения СКЗ «Агидель-3000» вместо морально устаревших «трансформаторных» СКЗ за счет более высокого КПД, особенно на «малых» режимах при выходных значениях существенно ниже номинальных;

  • использования режима поддержания поляризационного потенциала, что исключает возможность избыточной поляризации газопровода и при этом предотвращает расход излишней электроэнергии.

За период с 2012 по 2016 г. за счет замены устаревших СКЗ на «Агидель-3000» годовой объем потребления электрической энергии станциями катодной защиты снизился с 5354,0 до 4193,2 тыс. кВт·ч, что составляет 21,7  % (рис. 3).

1_1_2.png

Рис. 5. Удельные показатели энергопотребления оборудованием ЭХЗ

Величина удельного показателя, характеризующего потребление электроэнергии на нужды ЭХЗ (на 1 км защищенных подземных стальных газопроводов), с 2012 по 2016 г. снизилась на 22,7  % и составила в 2016 г. 127,3 кВт·ч/км (рис. 4), усредненное потребление электроэнергии за 2016 г. одной СКЗ составило 640,4 кВт·ч, что на 22,2  % меньше, чем за аналогичный период 2012 г. (рис. 5).

Кроме экономии средств ЭХЗ по расходу электроэнергии внедрение телемеханизированных СКЗ влечет и сокращение частоты обходов станций со встроенной телемеханикой для проведения технического обслуживания, что, в свою очередь, уменьшает затраты на транспортные расходы и высвобождает человеко-часы сотрудников для производства ремонтных и иных работ (рис. 6), позволяет минимизировать численность эксплуатационных служб ЭХЗ.

СКЗ «Агидель-3000» автоматически интегрируется в комплексную телемеханическую систему контроля и управления «Молния-100», позволяющую проводить дистанционный контроль СКЗ и удаленное управление параметрами катодной защиты при помощи GPRS-технологий.

1_1_3.png

Рис. 6. Динамика трудозатрат при вводе в эксплуатацию «Агидель-3000» с ТМ

Телемеханическая система конт-роля и управления СКЗ предоставляет всю необходимую информацию о режиме работе и параметрах станции: значение тока, напряжения, суммарного и поляризационного потенциала, состояние двери, показание электросчетчика и т. д.

На сервере телемеханики осуществляются обработка и отображение всей информации, собранной с СКЗ, а также в обратном направлении подаются управляющие команды на изменение режимов работы станции. Кроме того, система дает возможность хранить и анализировать параметры СКЗ за любой период, а также дистанционно управлять работой станции.

Работа по оснащению объектов эксплуатации современными станциями с функциями телемеханики ведется планомерно, в соответствии с производственными планами (рис. 8). Ежегодно производится замена существующих СКЗ на современные станции «Агидель-3000».

1_1_4.png

Рис. 7. Телемеханическая система контроля и управления СКЗ предоставляет всю необходимую информацию о режиме работы и параметрах станции

В целом по итогам 2017 г. в ПАО «Газпром газораспределение Уфа» системой телеуправления ожидается оснащение 3956 ед. СКЗ, что составит 60,7  % от общего количества находящихся в эксплуатации СКЗ (рис. 9).

В перспективе планируется 100 %-е оснащение эксплуатируемых СКЗ системами телемеханики путем их замены на станции «Агидель-3000» нашего производства.

Планируется внесение в программу телемеханического контроля и управления новой функции – измерения и передачи значения защитного потенциала на газопроводе в режимах х/х и при отключении СКЗ в точке дренажа.

Подводя итог внедрения СКЗ «Агидель-3000» производства ПАО «Газпром газораспределение Уфа» с системой телемеханики «Молния-100», можно сказать, что основными результатами являются:

  1. уменьшение затрат на энергопотребление для нужд электрохимзащиты подземных стальных газопроводов;

  2. минимизация численности обходчиков СКЗ;

  3. снижение расходов на горюче-смазочные материалы (бензин) за счет уменьшения периодичности объезда (обхода) станций;

  4. повышение оперативности реагирования на нештатные ситуации;

  5. повышение сохранности станций за счет наличия сигнализации несанкционированного вскрытия СКЗ;

  6. дистанционный учет потребляемой электроэнергии СКЗ. 

1_1_5.png

Рис. 8. Установка станций катодной защиты «Агидель-3000» на ПАО «Газпром газораспределение Уфа»


1_1_6.png

Рис. 9. Оснащение СКЗ системой телемеханического контроля и управления


1_1_7.png

ПАО «Газпром газораспределение Уфа»

450059, РФ, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Новосибирская, д. 2, корп. 4

Тел. отдела продаж:

+7 (347) 229-90-22, доб. 90-060

Тел. инженерно-тех. центра:

+7 (347) 222-83-18, доб. 90-546

Е-mail: gaz_servis@gaz-servis.ru

www.bashgaz.ru



← Назад к списку