ایستگاه حفاظت کاتدی در اپرا. ایستگاه های حفاظت کاتدی

ایستگاه ترانسفورماتور حفاظت کاتدی معروف با تنظیم اتوماتیک جریان خروجی و پتانسیل. تولید شده توسط NPP ”Don”, Rostov-on-Don.

دستگاه حفاظت کاتدی UKZT-A برای حفاظت کاتدی اجسام فلزی زیرزمینی در برابر خوردگی الکتروشیمیایی طراحی شده است.

دستگاه UKZTA از نظر طراحی، ابعاد، پارامترهای انرژی مشابه است. تنها تفاوت این است که ایستگاه UKZT-A در حالت های نگهداری خودکار (تثبیت) جریان یا پتانسیل خروجی کار می کند.

مزایا و معایب مانند سایر حفاظت کاتدی است.

مزایا - سادگی مدار و طراحی. به عنوان یک قاعده، پرسنل تعمیر و نگهداری تاسیسات گاز به طور مستقل قادر به تعمیر این ایستگاه ها هستند. حداکثر چیزی که اپراتورها از سازنده می خواهند بردهای کنترل جدید است. گاهی خود تابلوهای کنترل را تعمیر می کنند.
معایب - معمولی: وزن زیاد، ابعاد، راندمان کم، ضریب توان کم، سطح بالاضربان…

مشخصات فنی ایستگاه های حفاظت کاتدی UKZT-A.

پارامتر	UKZT-A OPE (UKZT-AU)
پارامتر	0,3	0,6	1,2	3,0	5,0
جریان اصلاح شده، A - حالت 1 - حالت 2	2.5±25 12 ± 1.2	2.5±25 12 ± 1.2	5±50 2.5±25	6.3 ± 63 3.2±32	100±10 5±50
ولتاژ اصلاح شده، V - حالت 1 - حالت 2	12 ± 1.2 2.5±25	2.4±24 4.8 ± 48	2.4±24 4.8 ± 48	4.8 ± 48 9.6 ± 96	4.8 ± 48 9.6 ± 96
توان خروجی، کیلو وات	0.03 ± 0.3	0.06 ± 0.6	0.1±1.2	3.0±0.3	5.0±0.5
منبع تغذیه - شبکه AC تک فاز: ولتاژ، فرکانس V، هرتز	22±220 1.25±50
مصرف برق، kVA، نه بیشتر	0,34	0,86	1,71	4,3	7,14
راندمان در حالت اسمی، درصد، نه کمتر	70
ضریب قدرت در حالت اسمی، نه کمتر از	0,7
محدوده ولتاژ اصلاح شده، %	5 … 100
دقت تثبیت جریان خروجی، %	2.5±
دقت تثبیت پتانسیل حفاظتی، %	2.5±
محدوده تثبیت پتانسیل حفاظتی، V	- 3,5 … 0
عملکرد اقلیمی	U1 طبق GOST 15150
وزن، کیلوگرم، نه بیشتر	25	55 (62)	55 (62)	60 (75)	65 (80)
ابعاد، میلی متر، نه بیشتر	400x320x500		450 x 380 x 600 (450 x 380 x 830)
ابعاد نصب، میلی متر	385 x 270 D 12.5 (4 سوراخ)

طراحی دستگاه.

ایستگاه حفاظت کاتدی نوع UKZT-A از یک جعبه فلزی تشکیل شده است که در داخل آن، روی یک پانل تاشو، یک ترانسفورماتور قدرت، یک برد کنترل، یک پل دیودی و یک پانل ابزار وجود دارد.

دستگاه خنک کننده - هوای طبیعی. هوای خنک کننده از طریق لوورهای پایه کابینت وارد می شود و از طریق دریچه های دیوارهای جانبی خارج می شود.

طرح دستگاه حفاظت کاتدی UKZT-A.

بخش قدرت ایستگاه حفاظت کاتدی UKZT-A طبق طرح یکسو کننده پل تک فاز با دو تریستور کنترل ساخته شده است.

نمودار شماتیک ایستگاه UKZT-A.

برد کنترل بر اساس اصل یک کنترل کننده تریستور پالس فاز با تثبیت جریان خروجی و پتانسیل کار می کند.

نمودار شماتیک برد کنترل ایستگاه UKZT-A.

طرح کنترل از گره های زیر تشکیل شده است:

ژنراتور ولتاژ مرجع (VT3، VT4)؛
عنصر مقایسه (DA1)؛
مولد پالس (DD1)؛
تقویت کننده مقایسه (DA2.2)؛
تقویت کننده سیگنال جریان (DA2.1)؛
تقویت کننده سیگنال پتانسیل (DA2.3، DA2.4)؛
تنظیم کننده برق برد ± 10 ولت (VT1، VT2).

برد کنترل توسط ترانسفورماتور T2 2×15 ولت AC تغذیه می شود. ولتاژ سیم پیچ ترانسفورماتور توسط پل VD1 اصلاح می شود، توسط خازن های C1، C2 صاف می شود و توسط دیودهای زنر VD2، VD4 تثبیت می شود. برای افزایش ظرفیت بار، از دنبال کننده های امیتر VT1، VT2 استفاده می شود که در خروجی آنها ولتاژهای + 10 ولت و - 10 ولت تشکیل می شود که برای تغذیه کل مدار لازم است.

ولتاژ یکنواخت اصلاح شده از طریق تقسیم کننده R11، R12، R6 به ورودی اینورتر DD1.1 وارد می شود. در نتیجه، پالس های کوتاه قطب مثبت در خروجی آن تولید می شود که مربوط به لحظاتی است که ولتاژ شبکه از 0 عبور می کند. از پالس ها برای همگام سازی دستگاه کنترل با شبکه اصلی استفاده می شود.

یک منبع جریان مرجع روی ترانزیستور VT3، LED VD5 و مقاومت R8 مونتاژ شده است. این جریان خازن C4 را شارژ می کند. در لحظاتی که سینوسی اصلی از 0 عبور می کند، پالس های خروجی عنصر DD1.1 کلید بیت VT4 را باز می کند. بنابراین، یک ولتاژ دندانه اره با دامنه -4 ولت بر روی خازن C4، هماهنگ با فاز شبکه تغذیه، تشکیل می شود.

یک مقایسه کننده روی تقویت کننده عملیاتی DA1 مونتاژ شده است. یک ولتاژ دندان اره مرجع به یکی از ورودی های آن از خازن C4 تامین می شود. ورودی دیگر با ولتاژ از رگولاتور خروجی R5 (در حالت دستی) یا ولتاژ از خروجی تقویت کننده مقایسه DA2.2 (در حالت خودکار). در خروجی مقایسه کننده DA1 پالس های مستطیلی با مدت زمان قابل تنظیم تشکیل می شود. شروع پالس ها همزمان با لحظه ای است که ولتاژ مرجع از ولتاژ مقایسه بیشتر می شود و پایان پالس مصادف با پایان نیم چرخه شبکه است. هنگامی که ولتاژ مقایسه از 0 به -4 ولت تغییر می کند، مدت زمان پالس از حداکثر به حداقل تغییر می کند. برای بهبود ایمنی نویز، پالس ها از خروجی ماشه مقایسه کننده RS (DD1.2، DD1.3) تغذیه می شوند. ورودی دیگر تریگر پالس های تنظیم مجدد را از DD1.1 دریافت می کند. سطح سیگنال پایین در خروجی ماشه مربوط به حضور یک پالس در ورودی مقایسه کننده است.

سطح سیگنال پایین در خروجی ماشه به ژنراتور اجازه کار می دهد (DD1.4، DD1.5). پالس های کوتاه 10 میکرو ثانیه با دوره 10 کیلوهرتز تولید می کند. پالس ها از طریق عنصر DD1.6 به پایه ترانزیستور VT5 وارد می شوند که اپتوتریستورهای VD11، VD12 را کنترل می کند.

زیرا شروع قطار پالس مربوط به لحظه ای است که ولتاژ مرجع مقایسه کننده از ولتاژ مقایسه فراتر می رود، سپس فاز سوئیچینگ تریستورهای VT1، VT2 به ولتاژ مقایسه بستگی دارد. و از این رو مقدار متوسط ولتاژ در سراسر بار. با تغییر ولتاژ مقایسه با مقاومت R5، می توانید ولتاژ بار را تنظیم کنید.

در حالت اتوماتیک، برای تثبیت جریان یا پتانسیل، باید ولتاژ مقایسه را متناسب با اختلاف پارامتر داده شده با واقعی تنظیم کرد. این کار با استفاده از تقویت کننده مقایسه DA2.2 انجام می شود. یک ولتاژ از پیش تعیین شده از مقاومت R5 به یک ورودی تقویت کننده و ولتاژی متناسب با پارامتر تثبیت کننده به دیگری ارائه می شود. ولتاژ خروجی تقویت کننده مقایسه به مقایسه کننده DA1 عرضه می شود.

تقویت کننده اندازه گیری جریان DA2.1 ولتاژ شنت جریان RS را تقویت می کند و آن را به تقویت کننده مقایسه DA2.2 تغذیه می کند.

تقویت کننده سیگنال پتانسیل مطابق طرح با جبران تداخل حالت مشترک با ولتاژ تا 200 ولت ساخته شده است. تقویت کننده DA2.4 تقویت کننده ای با ورودی دیفرانسیل است. تقویت کننده DA2.3 ولتاژ ورودی اندازه گیری را با ولتاژ زمین ایستگاه مقایسه می کند و یک ولتاژ جبرانی در ورودی های DA2.4 تولید می کند.

تله مکانیک برای ایستگاه های UKZT-A.

برای کار با دستگاه‌های UKZT-A به‌عنوان بخشی از سیستم تله‌متری GSM، به کنترل‌کننده‌هایی نیاز است که اجازه اتصال مستقیم به خروجی و شنت جریان ایستگاه را می‌دهند. چنین کنترل کننده هایی توسط NPP SIEL، Novocherkassk تولید می شوند.

کنترلرها نه تنها امکان انتقال پارامترهای عملکرد ایستگاه را به اتاق کنترل، بلکه کنترل عملکرد ایستگاه را نیز فراهم می کنند.

پاسپورت دستگاه حفاظت کاتدی UKZT-A.

یکسو کننده های V-OPE-TM برای حفاظت کاتدی سازه های فلزی زیرزمینی در برابر خوردگی الکتروشیمیایی طراحی شده اند.

تثبیت خودکار و نگهداری جریان و پتانسیل حفاظتی در یک سطح معین. ضریب ریپل ولتاژ خروجی بیش از 3٪ نیست.

منطقه برنامه

شرکت ها انواع مختلففعالیت هایی که دارای سازه های فلزی زیرزمینی هستند: خطوط لوله اصلی (خطوط لوله گاز، خطوط لوله نفت، خطوط لوله محصولات و سایر خطوط لوله برای اهداف مختلف)، خدمات عمومی، مخازن ذخیره سازی و سایر اشیاء مشابه واقع در خاک های مختلف، از جمله. در خاک هایی با تهاجمی افزایش یافته و همچنین در مناطقی که تحت تأثیر جریان های سرگردان از وسایل نقلیه برقی ریلی قرار دارند.

مشخصات یکسو کننده های V-OPE-TM

نام پارامترها	V-OPE-25-24-U1	V-OPE-42-24-U1	V-OPE-42-48-U1	V-OPE-63-48-U1	V-OPE-84-48-U1	B-OPE- 104(100)-48-U1
	2	3	4	5	6	7
1. توان نامی خروجی، کیلو وات	0,6	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0(4,8)
2. جریان یکسویه نامی، A	25	42	42/24	63/33	84/42	104(100)/52(50)
3. ولتاژ اصلاح شده نامی، V	24	24	48/96	48/96	48/96	48/96
4. راندمان، در حالت اسمی، نه کمتر از، %	78	83	87	88	87	90
5. ضریب توان در حالت اسمی، نه کمتر از	0,8
6. ولتاژ شبکه تغذیه تک فاز V	220(-70/+50)
7. فرکانس نامی شبکه تامین، هرتز	50±3
8. تعداد فازها	1
9. محدوده تنظیم جریان و ولتاژ اصلاح شده، %	0...100
10. محدوده تنظیم پتانسیل حفاظتی، V	-0,5...-3,5
11. موج دار شدن جریان در خروجی با فیلتر، نه بیشتر از %	3
12. تعداد دفعات فعال سازی خودکار	2 تا 6
13. پایداری جریان یا پتانسیل، %	2.5±

ویژگی های طراحی یکسو کننده های V-OPE-TM

طراحی مدار یکسو کننده های V-OPE-TM1 و V-OPE-TM2 یکسان است. این نسخه از طراحی یکسو کننده ها استفاده از آنها را فراهم می کند:
- به عنوان یک محصول مستقل
- در سیستم های مجهز به مجتمع تله مکانیک (مطابق با کار با گزینه های مختلفتله مکانیک).
یکسو کننده V-OPE-TM-1، نسخه اقلیمی U، رده مکان 1، طراحی شده برای نصب در فضای باز.
رکتیفایر V-OPE-TM-2، نسخه اقلیمی U، دسته موقعیت 2، برای نصب در تابلو برق برای حفاظت کاتدی (UKZV و UKZN) و سایر فضاهای بسته طراحی شده است.
درجه حفاظت در برابر تماس با قطعات زنده و ضربه محیط IP34 و قطعات الکترونیکی داخلی IP44 طبق GOST 14254-96.
یکسو کننده ها را می توان به آن متصل کرد سیستم های مختلفتله مکانیک برای کنترل و نظارت از راه دور:
- مقادیر اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده، ولتاژ خروجی، جریان خروجی؛
- اندازه گیری انباشته برق مصرفی؛
- تنظیم از راه دور پتانسیل حفاظتی (در حالت خودکار حفظ پتانسیل حفاظتی)؛
- نصب از راه دور جریان محافظ (در حالت خودکار تثبیت جریان محافظ)؛
- تنظیم از راه دور ولتاژ خروجی یکسو کننده (در حالت دستی تنظیم ولتاژ خروجی)؛
- دسترسی غیرمجاز به داخل یکسو کننده
یکسو کننده V-OPE با سیستم های اصلی تله مکانیک سازگار است: UNK-TM، Magistral2، STN-3000، SuperRTU4، SKAT، ELSI-2000، TELUR.
کار پایدار در مناطق آب و هواییدر طیف گسترده ای از دمای محیط: از منفی 45 درجه سانتی گراد تا +45 درجه سانتی گراد.
افزایش حفاظت در برابر آسیب های مکانیکی. ضخامت بدنه فولادی 2 میلی متر است.
پوشش پودری به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی کیس را بهبود می بخشد.
طراحی خاص و مقاوم در برابر خرابکاری قفل ها، تناسب راحت درب بیرونی و محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز را تضمین می کند.
سیستم هشدار دستکاری قابل اعتماد
افزایش منابع فنی تا 100000 ساعت، عمر سرویس تا 20 سال.

علاوه بر این، یک شمارنده زمان کار نصب شده است که نشان دهنده زمانی است که ولتاژ منبع تغذیه به یکسو کننده اعمال می شود و یکسو کننده در حالت روشن است.

تنظیم:

یکسو کننده V-OPE با یک الکترود مرجع سولفات مس ENES-1، ENES-MS-2 عرضه می شود.

یکسو کننده های V-OPE-TM ارائه می دهند:

پارامترهای الکتریکی مشخص شده زمانی که ولتاژ منبع تغذیه از 176 ولت به 242 ولت تغییر می کند و همچنین عملکرد زمانی که ولتاژ منبع تغذیه از 150 ولت به 270 ولت تغییر می کند.
گنجاندن خودکار در عملکرد در حالت تنظیم در هنگام از دست دادن و ظاهر شدن مجدد ولتاژ شبکه (در هنگام قطع برق).
حذف جریان های سرگردان از ساختار محافظت شده به سیستم الکترود زمین آند (زهکشی جریان ها) در صورت عدم وجود ولتاژ شبکه.
عملکرد پایدار در هنگام تخلیه بار و موج.
حفاظت موثر در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه در مدار بار.
حفاظت کارآمد در برابر نوسانات جوی (رعد و برق) از ورودی های ولتاژ تغذیه و بار.
در نظر گرفتن زمان وجود پتانسیل حفاظتی روی سازه که ارزش آن کمتر از مقدار مشخص شده نیست.
مصرف انرژی اقتصادی به دلیل عملکرد انرژی بالا و اندازه گیری تجمعی برق توسط کنتور الکترونیکی داخلی.
سطح پایین تداخل رادیویی، از مقادیر تعیین شده توسط GOST R51522-99 تجاوز نمی کند.

یکسو کننده های V-OPE می توانند در حالت های زیر کار کنند:

نگهداری خودکار اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده در یک سطح معین در محدوده مقادیر از منفی 0.5 ولت تا منفی 3.5 ولت؛
نگهداری خودکار جریان محافظ (تثبیت جریان خروجی)؛
تنظیم دستی ولتاژ خروجی (جریان)؛
یکسو کننده کنترل نشده؛
یکسو کننده قابل تنظیم؛
تثبیت کننده جریان خروجی (ولتاژ) قابل تنظیم؛
قطع چرخه ای جریان بار، برای اندازه گیری پتانسیل پلاریزاسیون، با توجه به سیگنال های سیستم تله مکانیک یا از تایمر داخلی.

شاید خواندن آن مفید باشد: