strana 1 Podstata nahrazení pulsní regulace regulací CRYTHERM AE TD. Provozní stav RS (funkce) s pulsní tyristorovou regulací se vyznačuje tím, že při sepnutí pulsní regulace na základě vyhodnocení snímacího čidla PT100 Ex na společném plynovém výstupním potrubí RS, spíná tyristorová regulace veškeré topné tyče v el. předehřevu (18kW, 6kW) na určitou dobu, potřebnou k ohřátí proudícího plynu el. předehřevem. Spínání topných tyčí je prováděno tyristorovým spínačem a přiřazeným stykačem pro nastavený předehřev dle stavu bezpečnostních rychlouzávěrů (klapek) na první řadě. Toto sepnutí těles je v intervalech, které jsou požadovány na základě vyhodnocení elektronické části s připojeným teplotním čidlem PT 100 na výstupu z RS. Plyn se ohřívá tak dlouho, dokud není na výstupním čidle požadovaná teplota v závislosti na vlhkostní křivce plynu a dle vstupního a výstupního tlaku. V případě, že se plyn požadované teploty dostane až k snímači PT 100 na výstupu, pulsní regulace vypne a přestanou topit topné tyče v el. předehřevu. Do funkce čidla PT100 na výstupu a funkce pulsní regulace zasahuje také el. termostat v předehřevu 30 o C a havarijní pojistka 70 o C. Při provozu RS prochází plyn el. předehřevem, ohřívá se na teplotu potřebnou pro funkci regulátoru plynu a postupuje dále k výstupu. Čidlo PT 100 na výstupu dává při provozu impuls pro zapnutí předehřevu, avšak termostat na předehřevu provede při dosažení teploty 30 o C rozepnutí a tím vypnutí topných tyčí. Při tomto okamžitém vypnutí termostatem vznikne havarijní stav, kdy tělesa jsou rozpálena do červena na plný výkon. Setrvačnost těles a pláště předehřevu způsobí, že teplota na plášti vystoupí nad teplotu 70 o C. Za této situace vypne nevratná havarijní tepelná pojistka v el. předehřevu. Na první řadě se odstaví el. předehřev z funkce a po delším provozu RS hrozí, pokud nepřejede z první řady na druhou, zamrznutí regulátoru plynu. S touto problematikou se setkávají jak zákazníci, tak i plynárenské společnosti. Aby tato elektronická regulace el. ohřevu měla optimální funkci, musela by být osazena dalšími složkami, jako např. PID regulátorem, které by zabezpečily správnou funkci regulace. Při výběru regulátorů, ať tuzemských nebo zahraničních, byl výběr směřován na tuzemský regulátor CRYTHERM AE. Tento regulátor na základě teplotních veličin (T1A, T2A) snímaných v el. předehřevu I. a II., a veličin (T1B, T2B) snímaných za plynovým regulátorem, vyhodnotí požadovanou teplotu vystupující z předehřevu a vstupující do redukčního ventilu.
strana 2 Regulace teploty plynu se provádí na konstantní hodnotu za plynovým regulátorem první a druhé řady. Regulace druhé řady je v případě spadnutí bezpečnostních rychlouzávěrů. Regulátor dokáže na základě výpočtů a poměrů vyhodnotit požadovanou teplotu plynu přímo v předehřevu a teplotu potřebnou k dosažení konstantní výstupní teploty za plynovým regulátorem. Tyto veličiny jsou v regulátoru CRYTHERM AE přehodnoceny a na výstupním členu S (1L,1E) je impulsně spínán bezkontaktní spínací člen SP1, který spíná topná tělesa v el. předehřevu. Pro přesné vyhodnocení funkce regulátoru CRYTHERM AE jsou připojeny na jeho odporové vstupy čidla PT 100. Bezkontaktní spínání topných těles v el. předehřevu v tomto případě znamená dlouhodobý a bezporuchový provoz, který se z ekonomické stránky vyplatí, protože relé nebo stykač mají omezené spínací schopnosti, dle údajů od výrobce. Vybavení rozvaděče a funkce regulace. Rozvaděč se skládá ze skříně o rozměrech : šířka 650 mm výška 650 mm hloubka 182 mm Krytí IP 54/20 Napájení 3+N+PE 3x230/400V AC 50Hz TN-S Min. jištění na přívodním vedení do rozvaděče - 2kW 16A - 4 6kW 20A - 18kW 40A El. rozvaděč RS je osazen přepěťovými ochranami I. stupně. I. stupeň FLP-60A je nainstalován na přívodu v el. rozvaděči RM za hlavním vypínačem. Svodiče jsou v provedení bleskojistkyjiskřiště. Při revizích není nutno tyto svodiče odpojovat (nemají žádný kapacitní svod). Ochranu II. a III. stupně zajistí regulační systém CRYTHERM vyhovující normám EMC.
strana 3 V případě poruchy jakékoli přepěťové ochrany se musí porouchaný modul okamžitě vyměnit, aby el. zařízení bylo nadále chráněno proti nahodilému přepětí! Hlavní přívod je veden přes vstupní svorky svorkovnice X1. Ze svorek je přívod přiveden na hlavní vypínač QS1, ze kterého se fáze a N rozdělují na ovládací a silovou část. Silová část pro napájení el. předehřevu je jištěna hlavními pojistkami FU 1-3. Pojistky FU 1-3 slouží také k jištění polovodičového spínacího členu SP1, který spíná tělesa v el. předehřevu. Tyto pojistky jsou pro jištění zkratů a přetížení. Do série s tímto spínacím členem SP1 jsou připojeny silové kontakty stykače KM 1 a KM2. Stykače jsou zde z důvodu bezpečnosti, aby při výpadku tepelné pojistky a termostatu na el. předehřevu odstavily napájení, aby nedošlo k přehřátí a vypálení předehřevu. Tepelná pojistka je nevratná a v případě výpadku je nutno ruční nahození (výměna). El. předehřev se připojuje kabelem CYKY, dle odpovídajícího výkonu. Zásuvka XC1 230V je napájena přes proudový chránič FI1 s nadproudovou ochranou 16A/0,03A/B.
strana 4 Světelný okruh je napájen přes jistič F1 10A a vypínač SA2. Osvětlení RS je možno ovládat i nezávisle na ovladači v rozvaděči, při nainstalování vnějšího vypínače mimo rozvaděč. Pro tento případ je zde připravena přímá fáze z jističe osvětlení F1. Připojení se provede na svorku X2/22. Rozvaděč má dále připraveny tři rezervní výstupy 230V z jističů F2-F4 pro připojení např. odorizačního přístroje, přepočítávače, atd.. Vývod přes jistič F2 je možno vypínat ovladačem SA3 umístěným u ovladače SA2. Ovladač SA1 slouží pro ovládání napájení registračních přístrojů, jsou-li nainstalovány v RS. Napájení registr. přístrojů je z pojistky FU5 2A a pojistek FU7-FU8 0,08A. Napájecí pojistka FU6 0,315A slouží pro napájení zdroje USM1 pro regulátor CRYTHERM AE. Tělesa v el. předehřevu jsou zapojena jako 3x2000W paralelně, o napájecím napětí 400V st. Počet těles v předehřevu 18 kw je 9 ks a jsou rozděleny do tří větví s rozfázováním do U,V,W. Schéma zapojení topných tyčí je nakresleno na celkovém schématu elektro, určeném pro regul. stanici. Jedním z přínosů je i to, že při původní pulsní regulaci pracuje RS na plný výkon předehřevu (18kW), ale při instalaci regulátoru CRYTHERM AE odebírá z důvodu jemnější regulace menší příkon a tím snižuje celkový odběr el. energie v kwh.
strana 5 Po zapnutí hlavního vypínače v el. rozvaděči uvedeme v činnost regulátor CRYTHERM AE s připojenými vstupními členy a ostatní vybavení rozvaděče určeného pro RS. V pravé horní části rozvaděče pod hlavními dvířky jsou umístěny přepínače SA1 SA3 jenž plní tyto funkce : SA1 vypínač slouží pro zapínání napájení registr. přístrojů na svorce X2/FU7, FU8. SA2 - vypínač sloužící pro zapínání světelného okruhu v RS. Vývod 230 V pro osvětlení je na svorce X2/21,22. Při prohlídce nebo manipulaci v RS je vypínač zapnut, v případě potřeby se vypíná. SA3 - vypínač určen pro rezervu. Na komunikační vstupy regulátoru CRYTHERM AE je připojen zobrazovací displeji s následujícími funkcemi : 1) VYP - předehřev je vypnut 2) RUČ - ruční volba I. (resp.ii.) řady 3) AUT - předehřev topí v hlavní řadě (za hlavní se považuje řada, která je momentálně v provozu) Přepínačem řad I/II na displeji lze při ručním režimu volit předehřev I. nebo II. Při ručním zapnutí el. předehřevu v poloze I. nebo II. však může vzniknout nebezpečí zamrznutí záložní regulační řady, která se automaticky uvede v činnost při výpadku hlavní řady, nezasáhne-li včas obsluha. Z tohoto důvodu je nutné provozovat předehřev automaticky (poloha AUT). Uzavře-li bezpečnostní rychlouzávěr z jakéhokoliv důvodu hlavní řadu, automaticky naběhne do provozu záložní řada včetně automatického naběhnutí předehřevu. Regulátor CRYTHERM AE TD si dle okamžitých změn teplot na předehřevu a výstupu sepne odpovídající el. předehřev. Tím je zajištěn v záložní řadě plnohodnotný ohřev, takže není nutný okamžitý zásah obsluhy RS. Při opětovném uvedení do provozu (páka bezpečnostního rychlouzávěru v horní poloze) se automaticky přepne předehřev v záložní řadě (II) na řadu hlavní (I). Funkce el. předehřevů je signalizována a ovládána na zobrazovacím displeji, který je umístěn na panelu rozvaděče. Při požadavku změny výstupní teploty plynu za plyn. regulátorem, se odpovídajícími tlačítky nastaví žádaná teplota a zmáčkne se tlačítko u kontrolky ulož. Teplotu lze nastavovat v rozmezí 0-9 o C.
strana 6 Regulátor CRYTHERM AE TD Regulátor CRYTHERM AE je naprogramovaný elektronický regulátor, který má na základě požadavků vstupních veličin regulovat bezkontaktní spínací člen, který spíná silově el. předehřevy. Regulace s označením TD nepožaduje signály z bezpečnostních rychlouzávěrů provozní řady. Regulátor má naprogramovány tyto funkce : Na základě snímané vstupní teploty, snímači PT 100 I. (T1A) a II. (T2A), vyhodnotí CRYTHERM AE, na kolik je potřeba předehřát plyn, aby se dostal svojí teplotou na hodnotu naprogramovanou dle vlhkostní křivky plynu. Při nižší teplotě plynu, v závislosti na vstupním tlaku, nám PT 100 hlásí, že se musí plyn přihřát. Regulátor začne pouštět do výstupu S signály, kterými je sepnut bezkontaktní spínač SP1. Součastně s tímto sepnutím výstupu S (1L,1E) se sepne výstup 1 (01NO,01CO), který sepne cívku stykače KM1. Tento stykač přes své silové kontakty sepne napětí na svorky X2/U 1,V 1,W 1, na které jsou připojeny vývody z těles předehřevu. Výstup KM1 je trvale sepnut, pokud je v provozu regulátor, řízený dle momentálně provozované řady. Spínací výstupy regulátoru CRYTHERM AE TD jsou připojeny na cívky stykačů KM 1 a KM2. Jištění cívek KM je přes pojistku FU4 0,315A.
strana 7 V případě potřeby ohřátí plynu na vyšší teplotu, taktuje výstup S častěji a tím se i více ohřívají topné tyče v předehřevu. Jestliže se blíží hranice teploty, která je udaná z vlhkostní křivky plynu, regulátor jemně dolaďuje teplotu pomocí taktů, aby nevznikl stav, který způsobí překročení teploty udané na křivce. Je-li plyn teplejší, než je požadavek, regulátor odpojí výstup S a odstaví funkci předehřívání. Tento stav nastává v letních měsících, kdy má plyn teplotu až 27 o C. Tato spínací funkce je vysvětlena pro el. předehřev č. I. Stejná funkce, avšak s výstupem z regulátoru pro stykač KM2 (02NO, 02CO) s výstupními svorkami X2/ U 2,V 2,W 2 je určena pro el. předehřev č. II. Na komunikační vstupy C u regulátoru je připojen displej s následujícími funkcemi: poloha přepínače (zmáčknutí tlačítka) RUČ - je sepnut povel pro řízení RS v závislosti na sepnutí tlačítka II/I na zobrazovacím displeji. poloha přepínače (zmáčknutí tlačítka) AUT - regulátor si řídí provoz automaticky. V tuto chvíli reaguje CRYTHERM AE na proměnné teploty plynu v technologickém zařízení. Odporové vstupy regulátoru slouží pro snímání teploty plynu pomocí snímačů PT 100 Ex. Jsou to : T1W+T1E (v RS T1A) - snímač teploty PT100 do jímky, který snímá teplotu plynu na předehřevu č.i EP1. Tato snímaná hodnota slouží jako záložní pro havarijní stav, kdy z neznámých důvodů přestane reagovat snímač PT100 (T1B) za plynovým regulátorem na 1 řadě nebo snímaná veličina na T1B vybočí z nastavených hranic teplot. Nastavená hodnota pro toto čidlo je dle vlhkostní křivky plynu.
strana 8 Při docílení teploty nad 25 o C regulátor odstavuje regulaci el. předehřevu a koriguje odebíranou teplotu. Při poklesu teploty pod 25 o C se opět aktivuje spínač SP1 a dle výstupní teploty plynu se ohřívá předehřev. T2W+T2E (v RS T1B) - snímá výstupní teplotu za regulátorem plynu na první řadě, která je nastavena na teplotu zobrazující se na ukazovacím displeji. Možnost nastavení teploty 0-9 o C. Teplota na PT 100 je taková, aby při expanzi nedocházelo k vylučování vody z procházejícího plynu (doporučeno 2 o C dle vstupního tlaku 0-40Bar). T3W+T3E (v RS T2A) - snímač teploty PT100 do jímky, který snímá teplotu plynu na předehřevu č.ii EP2. Tato snímaná hodnota slouží jako záložní pro havarijní stav, kdy z neznámých důvodů přestane reagovat snímač PT100 (T2B) za plynovým regulátorem na 2 řadě nebo snímaná veličina na T2B vybočí z nastavených hranic teplot. Nastavená hodnota pro toto čidlo je dle vlhkostní křivky plynu. Při docílení teploty nad 25 o C regulátor odstavuje regulaci el. předehřevu a koriguje odebíranou teplotu. Při poklesu teploty pod 25 o C se opět aktivuje spínač SP1 a dle výstupní teploty plynu se ohřívá předehřev. T4W+T4E (v RS T2B) - snímá výstupní teplotu za regulátorem plynu na druhé řadě, která je nastavena na teplotu zobrazující se na ukazovacím displeji. Možnost nastavení teploty 0-9 o C. Teplota na PT 100 je taková, aby při expanzi nedocházelo k vylučování vody z procházejícího plynu (doporučeno 2 o C dle vstupního tlaku 0-40Bar). Výstupy regulátoru CRYTHERM AE : Výstup S je připojen na spínací člen SP1, určený pro řízení předehřevů. Výstup 02CO, 02NO je určen pro sepnutí cívky stykače KM2, který se spíná dle stavu polohy spínače (tlačítka) na displeji nebo požadavku regulace na provozovanou řadu. Výstup 01CO, 01NO je určen pro sepnutí cívky stykače KM1, který se spíná dle stavu polohy spínače (tlačítka) na displeji nebo požadavku regulace na provozovanou řadu.
strana 9 Při provozu el. předehřevu č. I. je blokován předehřev č. II proti zapnutí pomocí blokovacích kontaktů na stykači KM1 a KM2. V automatickém režimu regulační stanice si regulátor CRYTHERM AE řídí regulaci dle výstupní teploty plynu, bez zásahu obsluhy. Jestliže však bude porušeno čidlo na výstupu T1B (T2B) za redukčním ventilem, bude se regulace řídit nastavenou teplotou na el. předehřevu. Při porušení čidla T1A (T2A) regulátor CRYTHERM AE řídí el. předehřev na procentuelní výkon, který se zadává jako jeden z parametrů při uvádění do provozu. Tato regulace má tudíž trojnásobnou regulační a havarijní schopnost řízení el. předehřevu nezávisle na lidském zásahu v automatickém provozu RS. Variantní řešení ovládání / dálkové řízení/ zaktivování může být provedeno na přání investora Teplotu lze dálkově nastavovat i z velína plynárenské společnosti nebo provozovatele. Při ovládání z velína není možno manuelně na RS nastavovat funkci na změnu teploty a vypnutí ohřevu. Při dálkovém ovládání se na displeji zobrazuje požadovaná teplota a nelze ji měnit z displeje. Je-li požadavek na vypnutí předehřevu z velína, na zobrazovacím displeji v rozvaděči se rozbliká dioda, přilehlá k vypnutí předehřevu. Nebude-li dálkové ovládání vypnutí a bude navoleno místní vypnutí předehřevu, tato dioda pouze svítí. Řídící vstup dálkového ovládání Bude-li požadavek ovládat RS (I/II řada, nebo nastavení jiné teploty) přímo na místě v RS, je nutno přepnout na displeji povel na RUČ (ruční) zapnutí I/II řady + požadovaná teplota. Při tomto ovládání lze provozovat RS pouze v ručním režimu, nikoli v automatu. Přívodní kabely od snímačů PT 100, vývod zemního potenciálu PE, přívod, napájení předehřevů I. a II. a tepelné pojistky TP1 a TP2, vstupují do el. rozvaděče vývodkami v levé spodní části.
strana 10 Ostatní el. spotřebiče v RS vstupují do el. rozvaděče vývodkovou přírubou na pravé spodní straně. Rozvaděč je osazen univerzálními zámky na krycích horních víkách. Zámky jsou rozmístěny v příčných rohách každého víka. Fabkové zámky jsou odemykatelné jedním stejným klíčem. Otevírací dvířka vík u jističů, ovladačů a u displeje jsou opatřena zámky FAB s universálními klíči.
strana 11 Typy rozvaděčů pro RS s elektrickým ohřevem plynu /2kW, 4kW, 6kW, 18kW/ a osazenou regulací CRYTHERM AE - TD S přepěťovými ochranami: R-AE2/CR TD s FV 2kW - určeno pro předehřevy C26 628 DN25 2x1kW 230V 50Hz R-AE4/CR TD s FV 4kW - určeno pro předehřevy C26 628 DN25 4x1kW 230V 50Hz R-AE6/CR TD s FV 6kW - určeno pro předehřevy C26 628, C26 629 (C26 626, C26 627, C 26 624, C 26 625) R-AE18/CR TD s FV 18kW - určeno pro předehřevy C26 628, C26 629 (C26 626, C26 627, C 26 624, C 26 625) Bez přepěťových ochran: R-AE2/CR TD bez FV 2kW - určeno pro předehřevy C26 628 DN25 2x1kW 230V 50Hz R-AE4/CR TD bez FV 4kW - určeno pro předehřevy C26 628 DN25 4x1kW 230V 50Hz R-AE6/CR TD bez FV 6kW - určeno pro předehřevy C26 628, C26 629 (C26 626, C26 627, C 26 624, C 26 625) R-AE18/CR TD bez FV 18kW - určeno pro předehřevy C26 628, C26 629 (C26 626, C26 627, C 26 624, C 26 625) El. rozvaděč s regulátorem CRYTHERM AE lze bez úprav použít také pro rekonstrukce RS s tyristorovou regulací. Úprava strojní a elektro části spočívá v následujících bodech : Regulace na výstupní teplotu plynu: na el. předehřevu (6,18 kw) se na místo termostatu navaří nový návarek M 20x1.5, délky cca 20mm, do kterého se našroubuje nerezová jímka PN 40, délky 100mm. Do této jímky se nasune snímač PT 100 kabelový 11 264 Ex. Tepelná pojistka NTP 70 o C zůstává původní.
strana 12 zapojení topných tyčí v horní části předehřevu zůstává stejné jako u tyristorové pulsní regulace. Tělesa jsou zapojena paralelně (3ks) a tyto tři trojice těles jsou zapojeny do trojúhelníku. za plynový regulátor tlaku ( v těsné blízkosti) se nainstaluje na každou řadu snímač teploty PT 100 (Ex) s návarkem M 20x1.5 a nerezovou jímkou délky 60mm. celkový počet snímačů PT 100 činí 4 ks (2x předehřev, 2x za plyn. regulátorem). Jedná se o dvouřadou RS. signalizace klapek (mikrospínač) - zrušit. snímač na výstupu RS od pulsní regulace zrušit. Kabely pro el. předehřev : silový 6kW CYKY 4Bx4 mm 2 18kW CYKY 4Bx6 mm 2 tepelná pojistka CYKY 3Bx1.5 mm 2 U jednořadé RS budou zapojeny snímače pouze na jedné řadě. Přepínací a ovládací funkce na rozvaděči a displeji pro ovládání RS jsou shodné jako u pulsní regulace. Informace o funkci a uplatnění regulátoru CRYTHEM AE TD v regulační stanici plynu Vám rádi sdělíme na tel. : 475541009, 606 646505 ELI-PRO Meisner Libor