Партнерство, проверенное годами

Серьезная задача

В 1992 по заказу «Газпрома» «Авиадвигатель» начал работы по разработке ГТУ-2,5П на базе одного из самых надежных в отечественной авиации двигателей — Д-30, поручив «СТАР» создание системы автоматического управления (САУ).

В то время коллектив предприятия еще не имел достаточного опыта разработки систем управления наземными ГТУ для применения в качестве привода генератора, обеспечивающего электропитание потребителей с переменным потреблением. В процессе необходимо было решить задачу по поддержанию качества электрической энергии, обеспечению переходных режимов при сбросах и набросах нагрузки, по дозированию газа. Совместными усилиями специалистов двух предприятий был проделан огромный объем работ, отработаны алгоритмы, использован для реализации этой задачи электронный регулятор с блоком коммутации, создан дозатор газа, клапан стопорный и командный агрегат. Работа была настолько успешной, что такая система действует и по настоящий день.

В 1993 году была подписана программа «Урал-Газпром», в рамках которой пермский куст предприятий оборонного профиля заключил соглашение с РАО «Газпром» о создании газоперекачивающих агрегатов для компрессорных станций магистральных газопроводов. Это решение было обусловлено двумя причинами. Во-первых, по территории Пермской области проходит основной газопровод Тюмень — Центр, и «Пермтрансгаз» (ныне ООО «Газпром трансгаз Чайковский») — дочернее предприятие «Газпрома» — является хозяином большого количества компрессорных станций, каждая из которых имеет в своем составе до десятка газоперекачивающих агрегатов. Их предстояло обновлять. На огромной протяженности магистрального газопровода в Тюменской области тоже требовалась замена газоперекачивающих агрегатов. Для решения этой задачи в Перми и области имелся большой производственный потенциал, имелись предприятия, которые могли поставлять основной элемент газоперекачивающих агрегатов (ГПА) — газотурбинный привод («Авиадвигатель», «Пермские моторы»). Производство нагнетателей (компрессоров) и пэкиджей (укрытий) также можно было разместить на освободившихся мощностях оборонных предприятий. Разработка и производство систем управления в рамках программы была поручена «СТАР».

Вторая причина заключалась в том, что основной поставщик газоперекачивающих агрегатов — Сумское научно-производственное объединение им. М. В. Фрунзе — после распада СССР оказался за границами России, вследствие чего «Газпром» должен был искать альтернативных поставщиков на территории страны. Программа «Урал-Газпром» как раз и предусматривала организацию поставок ГПА силами предприятий Урала, в том числе Перми и Пермской области.

На начальном этапе намечалось поставлять ГПА мощностью 12 МВт с двигателем ПС-90ГП-1 разработки «Авиадвигателя». Данный двигатель создан на базе авиационного двигателя ПС-90А, на тот период самого современного российского двигателя для магистральной авиации. И в этом пермякам особенно повезло: ПС-90А изначально создавался для больших ресурсов эксплуатации, значит, было реальностью получить двигатель с требуемым «Газпромом» ресурсом.

Поскольку опыта создания САУ для подобных объектов у «СТАР» не было, в соисполнители был привлечен Государственный научно-исследовательский институт систем контроля и управления (ГНИКИ «Система»), Санкт-Петербург. В короткий срок в компании «СТАР» была разработана система автоматического управления газотурбинным приводом, разработаны исполнительные механизмы — дозатор газа, стопорный клапан, агрегаты управления механизацией компрессора. При создании электронной системы управления и диагностики ЭСУД-90ГП1 были использованы технические решения, отработанные в авиационной тематике. Создание САУ ГПА в союзе с петербуржцами позволило пермякам успешно провести межведомственные испытания ГПА «Урал» в 1995 году и начать его серийное производство.

Соответствуя требованиям

Но система ЭСУД-90ГП1 оказалась лишь функциональным прототипом перспективной системы. Чтобы все-таки остаться в программе, которую принял «Газпром», предстояло внести в производственную политику определенные коррективы. Прежде всего, были досконально изучены требования заказчика — «Газпрома», во время встреч и консультаций с представителями эксплуатирующих организаций максимально учтены их пожелания. Были достигнуты новые договоренности с ГНИКИ «Система», в частности его дочерним предприятием ЗАО НПФ «Система-сервис». В итоге была сформирована новая идеология системы, которую начали претворять в жизнь.

За 1996—1997 годы создана новая микропроцессорная система автоматического управления МСКУ-4510, ядром которой был блок управления двигателем БУД-96. Новое направление поддержал «Авиадвигатель», специалисты которого приняли активное участие в проведении пусконаладочных работ на КС «Павловская» ООО «Газпром трансгаз Самара» в 1997 году. В феврале 1998 года система в составе ГПА «Урал» успешно прошла межведомственные испытания и была рекомендована к серийному производству. Таким образом, «СТАР» удалось создать первую отечественную систему управления для ГПА и удержаться в программе «Газпрома».

Конечно, в новой системе были использованы наработки, сделанные при создании предыдущей системы ЭСУД-90ГП. Но ее главное отличие и преимущество заключалось в том, что МСКУ была изготовлена на единой промышленной элементной базе: система управления газотурбинным двигателем и система управления самим ГПА отличались только математическим обеспечением, а их аппаратная часть была одного типа. За счет применения общемировой элементной базы САУ стала более надежной, доступной для обслуживания эксплуатирующим персоналом с выполнением ремонта в условиях эксплуатации. Трудоемкость изготовления САУ снизилась в разы.

Система управления на базе БУД-96 и МСКУ-4510 оказалась довольно удачной для своего времени. Без больших доработок эти решения были распространены на двигатели и ГПА мощностью 10, 16 и 25 МВт. Их применение на объектах «Газпрома» в короткое время достигло порядка 150 комплектов.

Применение САУ на базе БУД-96 вышло за пределы «Газпрома». В результате совместной работы «СТАР» и «Авиадвигателя» пермские двигатели с пермской САУ были внедрены на газоперекачивающих предприятиях нефтяных компаний.

Проверка на прочность

Следующим шагом применения САУ на базе БУД-96 было решение «Авиадвигателя» о применении ГТУ ПС-90ГП2 в составе энергоблоков мощностью 12 МВт на предприятиях ОАО «Сургутнефтегаз». Создание программного обеспечения БУД-96, казалось, не вызовет больших трудностей, поскольку уже был опыт совместной работы с «Авиадвигателем» по САУ электростанций малой мощности.

Проблемы появились в ходе пусконаладочных работ на Лукьявинской ГТЭС-36. Поскольку данная ГТЭС была первой электростанцией, выполненной на базе данного двигателя, то в процессе ПНР производилась фактически и разработка законов управления ГТД. Так, при проверках сбросов нагрузки с режима более 50% потребовалась разработка нового алгоритма управления механизацией двигателя, который совместно с «Авиадвигателем» был сформулирован, реализован в БУД-96 и отлажен. В результате ГТЭС на базе ПС-90ГП2 и САУ разработки «СТАР» допускает сбросы нагрузки с любой мощности без останова двигателя. К настоящему времени почти десять лет успешно эксплуатируются тринадцать таких энергоблоков.

Кроме систем управления ГТД «СТАР» разработал и внедрил десятки систем управления энергоблоками мощностью 2,5 МВт, 6 МВт для «ОДК — Газовые турбины».

На продукцию наземной тематики «СТАР» имеет сертификаты соответствия Технического регламента Таможенного союза «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», завершаются работы по сертификации системы менеджмента качества на соответствие СТО ГАЗПРОМ 9001 и оценки готовности к выполнению работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования на объектах «Газпрома».

В последние годы «СТАР» успешно вошел в морскую тематику с разработками системы управления газотурбинного привода главного механизма и судового энергоблока по заказу НПО «Сатурн», при этом исполнение соответствует требованиям Российского морского регистра судоходства и Технического регламента Таможенного союза по требованиям взрывобезопасности.

В настоящее время «Авиадвигатель» и «СТАР» продолжают сотрудничество.