Stație de protecție catodică în operă. Posturi de protectie catodica

Stație de transformare de protecție catodică binecunoscută cu reglare automată a curentului și potențialului de ieșire. Produs de CNE ”Don”, Rostov-pe-Don.

Dispozitivul de protecție catodă UKZT-A este conceput pentru protecția catodă a obiectelor metalice subterane împotriva coroziunii electrochimice.

În ceea ce privește designul, dimensiunile, parametrii energetici, dispozitivul UKZTA este similar. Singura diferență este că stația UKZT-A funcționează în moduri de întreținere automată (stabilizare) a curentului sau potențialului de ieșire.

Avantajele și dezavantajele sunt aceleași cu cele ale altor protecții catodice.

Avantaje - simplitatea circuitului și a designului. De regulă, personalul de întreținere al instalațiilor de gaz este capabil în mod independent să repare aceste stații. Maximul pe care operatorii îl cer de la producător sunt plăcile de control noi. Uneori repară singuri plăcile de control.
Dezavantaje - tipice: greutate mare, dimensiuni, eficiență scăzută, factor de putere scăzut, nivel inalt pulsatii...

Caracteristicile tehnice ale stațiilor de protecție catodică UKZT-A.

Parametru	UKZT-A OPE (UKZT-AU)
Parametru	0,3	0,6	1,2	3,0	5,0
Curent redresat, A - modul 1 - modul 2	25±2,5 12 ± 1,2	25±2,5 12 ± 1,2	50±5 25±2,5	63 ± 6,3 32±3,2	100±10 50±5
Tensiune redresată, V - modul 1 - modul 2	12 ± 1,2 25±2,5	24±2,4 48 ± 4,8	24±2,4 48 ± 4,8	48 ± 4,8 96 ± 9,6	48 ± 4,8 96 ± 9,6
Putere de iesire, kW	0,3 ± 0,03	0,6 ± 0,06	1,2±0,1	3,0±0,3	5,0±0,5
Alimentare - rețea AC monofazată: tensiune, frecvență V, Hz	220±22 50±1,25
Consumul de energie, kVA, nu mai mult	0,34	0,86	1,71	4,3	7,14
Eficiență în modul nominal, %, nu mai puțin	70
Factorul de putere în modul nominal, nu mai mic de	0,7
Interval de tensiune redresat, %	5 … 100
Precizie de stabilizare a curentului de ieșire, %	±2,5
Precizia stabilizarii potențialului de protecție, %	±2,5
Interval de stabilizare a potențialului de protecție, V	- 3,5 … 0
Performanța climatică	U1 conform GOST 15150
Greutate, kg, nu mai mult	25	55 (62)	55 (62)	60 (75)	65 (80)
dimensiuni, mm, nu mai mult	400x320x500		450 x 380 x 600 (450 x 380 x 830)
Dimensiuni de montaj, mm	385 x 270 D 12,5 (4 găuri)

Designul dispozitivului.

Stația de protecție catodică de tip UKZT-A constă dintr-o carcasă metalică, în interiorul căreia, pe un panou pliabil, se află: un transformator de putere, o placă de control, o punte de diode și un tablou de bord.

Dispozitiv de răcire - aer natural. Aerul de răcire intră prin jaluzele de la baza dulapului și iese prin jaluzele de pe pereții laterali.

Schema dispozitivului de protecție catodică UKZT-A.

Partea de putere a stației de protecție catodică UKZT-A este realizată conform schemei unui redresor de punte monofazat cu două tiristoare de control.

Schema schematică a stației UKZT-A.

Placa de control funcționează pe principiul unui controler tiristor fază-impuls cu stabilizarea curentului și potențialului de ieșire.

Schema schematică a plăcii de control a stației UKZT-A.

Schema de control constă din următoarele noduri:

generator de tensiune de referință (VT3, VT4);
element de comparație (DA1);
generator de impulsuri (DD1);
amplificator de comparație (DA2.2);
amplificator de semnal de curent (DA2.1);
amplificator de semnal de potențial (DA2.3, DA2.4);
regulator de putere pe placă ± 10 V (VT1, VT2).

Placa de control este alimentată cu 2 x 15 V AC de la transformatorul T2. Tensiunea de la înfășurarea transformatorului este redresată de puntea VD1, netezită de condensatoarele C1, C2 și stabilizată de diodele zener VD2, VD4. Pentru a crește capacitatea de încărcare, se folosesc emițători VT1, VT2, la ieșirea cărora se formează tensiuni + 10 V și - 10 V, care sunt necesare pentru alimentarea întregului circuit.

La intrarea invertorului DD1.1 este alimentată tensiunea redresată neliniștită prin divizorul R11, R12, R6. Ca urmare, la ieșire sunt generate impulsuri scurte de polaritate pozitivă, corespunzătoare momentelor în care tensiunea rețelei trece prin 0. Impulsurile sunt folosite pentru sincronizarea dispozitivului de control cu rețeaua.

O sursă de curent de referință este asamblată pe tranzistorul VT3, LED VD5 și rezistența R8. Acest curent încarcă condensatorul C4. În momentele în care sinusoidul rețelei trece prin 0, impulsurile de la ieșirea elementului DD1.1 deschid cheia de biți VT4. Astfel, pe condensatorul C4 se formează o tensiune dinți de ferăstrău cu o amplitudine de -4 V, sincronizată cu faza rețelei de alimentare.

Un comparator este asamblat pe amplificatorul operațional DA1. O tensiune de referință din dinți de ferăstrău este furnizată uneia dintre intrările sale de la condensatorul C4. Cealaltă intrare este alimentată cu tensiune de la regulatorul de ieșire R5 (în modul manual), sau tensiune de la ieșirea amplificatorului de comparație DA2.2 (în mod automat). La ieșirea comparatorului DA1 se formează impulsuri dreptunghiulare cu durată reglabilă. Începutul impulsurilor coincide cu momentul în care tensiunea de referință devine mai mare decât tensiunea de comparație, iar sfârșitul impulsului coincide cu sfârșitul semiciclului rețelei. Când tensiunea de comparație se modifică de la 0 la -4 V, durata impulsului se schimbă de la maxim la minim. Pentru a îmbunătăți imunitatea la zgomot, impulsurile sunt alimentate de la ieșirea declanșatorului RS al comparatorului (DD1.2, DD1.3). Cealaltă intrare a declanșatorului primește impulsuri de resetare de la DD1.1. Un nivel scăzut al semnalului la ieșirea de declanșare corespunde prezenței unui impuls la intrarea comparatorului.

Un nivel scăzut al semnalului la ieșirea de declanșare permite generatorului să funcționeze (DD1.4, DD1.5). Acesta generează impulsuri scurte de 10 µs cu o perioadă de 10 kHz. Impulsurile prin elementul DD1.6 sunt alimentate la baza tranzistorului VT5, care controlează optotiristoarele VD11, VD12.

Deoarece începutul trenului de impulsuri corespunde momentului în care tensiunea de referință a comparatorului depășește tensiunea de comparație, apoi faza de comutare a tiristoarelor VT1, VT2 depinde de tensiunea de comparație. Și de aici valoarea medie a tensiunii pe sarcină. Schimbând tensiunea de comparație cu rezistorul R5, puteți regla tensiunea pe sarcină.

În modul automat, pentru a stabiliza curentul sau potențialul, este necesară setarea tensiunii de comparație proporțional cu diferența dintre parametrul dat și cel real. Acest lucru se face folosind amplificatorul de comparație DA2.2. O tensiune predeterminată de la rezistorul R5 este furnizată la o intrare a amplificatorului și o tensiune proporțională cu parametrul de stabilizare este furnizată celeilalte. Tensiunea de ieșire a amplificatorului de comparație este furnizată comparatorului DA1.

Amplificatorul de măsurare a curentului DA2.1 amplifică tensiunea șuntului de curent RS și o alimentează la amplificatorul de comparație DA2.2.

Amplificatorul de semnal potențial este realizat conform schemei cu compensarea interferenței în mod comun cu tensiune de până la 200 V. Amplificatorul DA2.4 este un amplificator cu o intrare diferențială. Amplificatorul DA2.3 compară tensiunea de intrare de măsurare cu tensiunea de masă a stației și generează o tensiune de compensare la intrările DA2.4.

Telemecanica pentru statiile UKZT-A.

Pentru a lucra cu dispozitivele UKZT-A ca parte a sistemului de telemetrie GSM, sunt necesare controlere care permit conectarea direct la ieșirea și la derivația de curent a stației. Astfel de controlere sunt fabricate de NPP SIEL, Novocherkassk.

Controlerele permit nu numai să transfere parametrii funcționării stației în camera de control, ci și să controleze funcționarea stației.

Pașaportul dispozitivului de protecție catodică UKZT-A.

Redresoarele V-OPE-TM sunt proiectate pentru protecția catodică a structurilor metalice subterane împotriva coroziunii electrochimice.

Stabilizarea automată și menținerea curentului și potențialului de protecție la un anumit nivel. Factorul de ondulare a tensiunii de ieșire nu este mai mare de 3%.

Zona de aplicare

Întreprinderi diferite feluri activitati care au structuri metalice subterane: conducte principale (conducte de gaz, conducte de petrol, conducte de produse si alte conducte de diverse scopuri), utilitati publice, rezervoare de stocare si alte obiecte similare amplasate in diverse soluri, incl. în solurile cu agresivitate crescută, precum și în zonele afectate de curenții vagabonzi de la vehiculele electrice feroviare.

Specificațiile redresoarelor V-OPE-TM

Denumirea parametrilor	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. Putere nominală de ieșire, kW	0,6	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0(4,8)
2. Curent nominal redresat, A	25	42	42/24	63/33	84/42	104(100)/52(50)
3. Tensiune nominală redresată, V	24	24	48/96	48/96	48/96	48/96
4. Eficiență, în modul nominal, nu mai puțin de, %	78	83	87	88	87	90
5. Factorul de putere în modul nominal, nu mai mic de	0,8
6. Tensiunea unei rețele de alimentare monofazate, V	220(-70/+50)
7. Frecvența nominală a rețelei de alimentare, Hz	50±3
8. Numărul de faze	1
9. Domeniul de reglare a curentului și tensiunii redresate, %	0...100
10. Domeniul de reglare al potențialului de protecție, V	-0,5...-3,5
11. Ondularea curentului la ieșire cu un filtru, nu mai mult de, %	3
12. Număr de activări automate, ori	2 la 6
13. Stabilitatea curentului sau potențialului, %	±2,5

Caracteristicile de proiectare ale redresoarelor V-OPE-TM

Designul circuitului redresoarelor V-OPE-TM1 și V-OPE-TM2 este același. Această versiune a designului redresoarelor prevede utilizarea acestora:
- ca produs independent
- în sisteme echipate cu un complex de telemecanică (adaptat pentru a lucra cu diverse opțiuni telemecanica).
Redresor V-OPE-TM-1, versiunea climatică U, categoria de amplasare 1, proiectat pentru instalare în exterior.
Redresorul V-OPE-TM-2, versiunea climatică U, categoria de locație 2, este proiectat pentru instalarea în tablouri de protecție catodică (UKZV și UKZN) și în alte spații închise.
Grad de protecție împotriva contactului cu piesele sub tensiune și impact mediu inconjurator IP34 și componente electronice încorporate IP44 conform GOST 14254-96.
Redresoarele pot fi conectate diverse sisteme telemecanica pentru control si monitorizare la distanta:
- valorile diferenței de potențial măsurate, tensiunii de ieșire, curentului de ieșire;
- contorizarea acumulată a energiei electrice consumate;
- setarea la distanță a potențialului de protecție (în modul automat de menținere a potențialului de protecție);
- instalarea de la distanță a curentului de protecție (în modul automat de stabilizare a curentului de protecție);
- setarea de la distanță a tensiunii de ieșire a redresorului (în modul manual de setare a tensiunii de ieșire);
- acces neautorizat în interiorul redresorului.
Redresorul V-OPE este adaptat la principalele sisteme de telemecanica: UNK-TM, Magistral2, STN-3000, SuperRTU4, SKAT, ELSI-2000, TELUR.
Muncă stabilă în zonele climaticeîntr-o gamă largă de temperaturi ambientale: de la minus 45°С până la +45°С.
Protecție sporită împotriva deteriorărilor mecanice. Grosimea carcasei din oțel este de 2 mm.
Acoperirea cu pulbere îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziune a carcasei.
Designul special, rezistent la vandal, al încuietorilor asigură o fixare perfectă a ușii exterioare și protecție împotriva accesului neautorizat.
Sistem fiabil de alarmă de manipulare.
Resursă tehnică sporită până la 100.000 de ore, durată de viață de până la 20 de ani.

În plus, este instalat un contor de timp de funcționare, care indică timpul în care tensiunea de alimentare este aplicată redresorului și redresorul este în starea pornit.

A stabilit:

Redresorul V-OPE este furnizat cu un electrod de referință cu sulfat de cupru ENES-1, ENES-MS-2.

Redresoarele V-OPE-TM oferă:

Parametrii electrici specificați atunci când tensiunea de alimentare se schimbă de la 176V la 242V, precum și performanța când tensiunea de alimentare se schimbă de la 150V la 270V.
Includerea automată în funcționare în modul setat la pierderea și reapariția tensiunii de rețea (în timpul întreruperii alimentării cu energie).
Îndepărtarea curenților vagabonzi din structura protejată către sistemul de electrozi de împământare anod (drenarea curenților) în absența tensiunii de rețea.
Funcționare stabilă în timpul descărcarii de sarcină și supratensiunii.
Protecție eficientă împotriva supraîncărcărilor și scurtcircuitelor în circuitul de sarcină.
Protecție eficientă împotriva supratensiunii atmosferice (fulgerului) de la intrarea tensiunii de alimentare și a sarcinii.
Luarea în considerare a timpului prezenței unui potențial de protecție pe structură, a cărui valoare nu este mai mică decât cea specificată.
Consum economic de energie datorită performanței energetice ridicate și contorării cumulate a energiei electrice cu un contor electronic încorporat.
Nivel scăzut de interferență radio, care nu depășește valorile stabilite de GOST R51522-99.

Redresoarele V-OPE pot funcționa în următoarele moduri:

menținerea automată a diferenței de potențial măsurată la un anumit nivel în intervalul de valori de la minus 0,5V la minus 3,5V;
menținerea automată a curentului de protecție (stabilizarea curentului de ieșire);
setarea manuală a tensiunii de ieșire (curent);
redresor necontrolat;
redresor reglabil;
stabilizator de curent de ieșire (tensiune) reglabil;
întreruperea ciclică a curentului de sarcină, pentru măsurarea potențialului de polarizare, după semnalele sistemului de telemecanică sau de la cronometrul încorporat.

Ar putea fi util să citiți: