پیشگفتار :
توربین ژنراتور V94.2 آنسالدو یک مجموعه کامل تولید انرژی الکتریکی می باشد که نیرو محرکه آن توربین گاز V94.2 می باشد.
این مجموعه شامل اجزاء و سیستم های زیر می باشد:
- توربین V94.2 با تجهیزات جانبی
- ژنراتور با تجهیزات جانبی
- سیستم کنترل ، نظارت و نمایش و حفاظت توربین
- تجهیزات فشار قوی
- مجموعه سیستم های کمکی مشترک با موارد بالا.
GTCMPS94
سیستمی الکترونیکی بوده که صرفاً به منظور کنترل نظارت وحفاظت توربوژنراتور V94.2 به کار گرفته شده است. سیستم GTCMPS94 یک سیستم کنترل توزیع شده (DCS ) میکروپروسسوری می باشد.
وظایف کنترلی
وظایف کنترلی عبارتند از مجموعه اهداف و اعمال آنالوگ و دیجیتال بر روی فرآیند به نحوی که متغیرهای سیستم در سطح مطلوب باقی بمانند.
وظایف نظارتی
وظایف نظارتی این امکان را به بهره بردار می دهد تا بطور دستی وظایف کنترلی و حفاظتی را دنبال کرده و بطور مداوم اعمال در حال اجرا ( اتوماتیک ) را دنبال نماید، علاوه بر این بهره بردار می تواند اطلاعات مرتبط با وضعیت فرآیند و تجهیزات را در اختیار داشته باشد.
وظایف حفاظتی
جلوگیری از شکل گیری وضعیت های خطرناک برای تجهیزات و کل نیروگاه و نگهداری سیستم در موقعیت مناسب ( ایمن ) از وظایف حفاظتی GTCMPS94 می باشد.
کلیه وظایف کنترلی ، حفاظتی و نظارتی سیستمهاو تجهیزات استفاده شده در مجموعه توربین ژنراتور V94.2 حین بهره برداری و در هر یک از مدهای بهره برداری بعهده سیستم GTCMPS94 می باشد.
تمامی تجهیزات سخت افزاری سیستم فوق در تابلوهای اتاق کنترل واحد نصب گردیده اند.
GTCMPS94 در پردازش ، مدارهای واسط ارتباطات و منبع تغذیه دارای افزونگی (Redundant ) می باشد.
GTCMPS94 به منظور کنترل تمام اتوماتیک مجموعه توربین گاز و ژنراتور و انجام وظایف اصلی زیر طراحی شده است :
- راه اندازی ، بهره برداری و Shut-down خودکار
- کنترل راه انداز (Drive control )
- کنترل سوخت
- اتصال واحد به شبکه synchronization )
- نظارت (monitoring )
- حفاظت توربوژنراتور
تضمین شرایط بهینه عملکرد به نحوی که سیستم در حداکثر دسترسی و راندمان و حداقل تعمیرات قرار گیرد.
معماری سیستم
معماری سیستم GTCMPS94 بر پایه معماری INFI90,DCS شرکت ElsagBaily می باشد . پایه سیستمهای INF190 و به طبع آن GTCMPS94 واحدهای کنترل فرآیند (PCU ، هر یک از واحدها می توانند سیگنالهای سیستم را جمع آوری کرده و وظایف پردازشی را انجام دهند.
BUS افزونه PCU,INFINET های یک سیستم را به یکدیگر متصل می سازد. هر PCU شامل یک کابینت می باشد که محل قرار گرفتن بردهای پردازشگر میکروپروسوری ( پردازشگرهای چند کاره MFP ) ، بردهای واسط سیگنالهای ورودی و خروجی از تجهیزات (Slaves ) ، termination هایی برای سیگنالهای ورودی و خروجی ، بردهای واسط برای بالس ارتباطی و منابع تغذیه
برای هر pcu دو نوع کابینت در نظر گرفته شده است ( بسته به نوع سخت افزار ) :
* یک کابینت که بعنوان کابینت مدول شناخته می شود. در این کابینت بردهای پردازش میکروپروسوری (MFP بردهای واسط برای سیگنالهای محلی ورودی وخروجی (Slaves ) بردهای واسط برای باس ارتباطی و منبع تغذیه
* مابقی کابنتها محل termination های سیگنالهای ورودی و خروجی محلی می باشد.
معماری هر pcuمبتنی بر استفاده از مدولهای مختلف می باشد که هر مدول شامل :
* یک جفت برد پردازشگر میکروپروسوری افزونه با پیکر بندی hot standby.
* بردهای واسط برای سیگنالهای ورودی و خروجی(slaves و termination های متناسب .) در هر pcu ، کانال ارتباطی با MFP از طریق باس CONTROLWAY صورت می گیرد.
داخل یک مدول ، MFP از طریق EXPANDER با بردهای سیگنالهای ورودی و خروجی محلی ارتباط برقرار می سازد.
افزونگی
برای اطمینان از صحت عمل سیستم کنترل ، GTCMPS دارای افزونگی در سطوح زیر می باشد.
* پردازش ها
* مدارهای واسط
* ارتباطات
* منبع تغذیه
افزونگی در پردازش
کلیه وظایف کنترل ، حفاظت و نظارت در کارتهای پردازش کننده (MFP ) با افزونگی دوتای اجرا می گردند. پیکربندی سخت افزاری این افزونگی به صورت Hot-standby می باشد . در این جفت پردازشگر ، یکی از پردازشگرها به صورت فعال و دیگری به صورت پشتیبان عمل می کند . حالت عادی MFP اولیه کار عادی خود را انجام داده و MFP دیگر به صورت Hot- standby می باشد به این معنا که چنانچه MPF اولیه دچار خرابی شود، MFP دوم بدون هیچگونه اختلاف در روند کنترل اتوماتیک وارد عمل شده و کنترل سیستم را به عهده می گیرد، در چنین مواردی یک آلارم در سیستم فعال می گردد. در این حال MFP خراب را در حین کار واحد ، بدون هیچ مشکلی می توان تعویض نمود.
افزونگی در مدارهای واسط
بردهای مجزا ( افزونه ) و TU های مربوط به آنها بایستی سیگنال های ورودی از فیلد را که به صورت افزونه هستند اخذ نمایند. این کار به منظور جلوگیری از اثرات ناشی از خرابی یکی از کارتهای روی ( فلسفه ) افزونگی سیگنال ها است. افزونگی بردهای خروجی و کارتهای TU مربوطه بستگی به افزونگی محرک ها دارد.
تمامی کارتهای I/O به نحوی طراحی شده که خاموش کردن سیستم فایل تعویض می باشند.
افزونگی ارتباط
باس Infi Net و مدول های واسط بین هر PCU و باس فوق الذکر دارای افزونگی با پیکربندی Hot – standby می باشند.
به این معنا که اگر مدول اولیه خراب شود مدول پشتیبان بلافاصله بدون هیچگونه قطع ارتباط در سیستم وارد عمل می شود.
افزونگی منابع تغذیه
در هر GTCMPS مدول های منبع تغذیه باید دارای افزونگی 2N باشند. (N تعداد واحدهای یک نیروگاه می باشد). در حالت عادی ، هر یک از منابع تغذیه بخشی از بار سیستم را تحمل می کنند، چنانچه در کار یکی از منابع تغذیه اختلالی رخ دهد، مدول دیگر تغذیه جریان خروجی خود را افزایش داده و تأثیر حذف تغذیه معیوب را جبران می کند.
پیکربندی سیستم
معماری GTCMPS94 که در شکل یک نشان داده شده است ، شامل دو PCU و یک OIU می باشد. علاوه بر موارد مربوط به سیستم INFI90 شرکت ElsagBaily ، سیستم GTCMPS94 شامل یک کابینت توزیع و یک کابینت TSI نیز می باشد. امکان بسط دادن سیستم GTCMPS94 از طریق INFINET به یک OIU راه دور و یا یکPCU خارجی برای سایر حوزهای نیروگاه موجود می باشد. ( عرضه OIU راه دور و PCU های خارجی در حوزه وظایف GTCMPS94 نمی باشد).
PCU
معماری PCU برای PCU01 در ( شکلهای 2و3 ) و برای PCU02 در ( شکل 4) نمایش داده شده است.
PCU01 شامل چهار مدول می باشند:
*MOD02 به منظور کنترل حلقه باز ( کنترل راه انداز ) سیستمهای کمکی V94.2 ( سیستم روانکاری روغن ، سیستم تریپ روغن ، سیستم کنترل روغن ، سیستم عمل کننده IGV، سیستم BLOW-OFF کمپرسور ، سیستم تخلیه ) استفاده می شود. *MOD04 ، به منظور کنترل حلقه باز ( کنترل راه انداز ) سیستم های کمکی V94.2 ( سیستم سوخت گاز ، سیستم سوخت گازوئیل ، سیستم جرقه زنی ، سیستم تزریق آب ، نظارت بر محفظه احتراق ) استفاده می شود.
* MOD06 به منظور راه اندازی ، بهره برداری و برنامه Shout down مجموعه توربین V94.2 مورد استفاده قرار می گیرد.
هر PCU از 3 کابینت تشکیل شده است:
* یک کابینت برای بردهای واسط باس ارتباطی و منبع تغذیه و MPF.
* دو کابینت برای TERMINATION
MPF ها به نحوی برنامه ریزی شده اند که با سیستم INFI90 سازگار می باشند. با هر یک از MPF ها می توان تا 5000 بلوک تالعی را بطور همزمان پیکربندی نمود. کنترلهای متعددی بر روی سخت افزار MPF ها و بردهای مرتبط با آنها توسط خود MPF ها صورت می گیرد . MPF افزونه این امکان را در اختیار بهره بردار قرار می دهد تا بدون هیچگونه وقفه ای در کار کنترل ننده های فرایند تغییراتی را در پیکر بندی MPF فوق مستقل از MPF اولیه انجام دهد.
پیکربندی MPF در حافظه های غیر موقت ، ذخیره شده و در نتیجه با قطعی برق و راه اندازی مجدد سیستم نیاز به بارگذاری دوباره استراتژیهای کنترلی داخل MPF نمی باشد.
تمامی سیگنالهای تجهیزات مجموعه توربین ژنراتور به بردهای I/O و Termination اعمال شده و در حدود %10 ظرفیت یدکی برای I/O ها دیده شده است.
برای هر PCU منبع تغذیه ای به منظور تامین انرژی تجهیزات الکترونیکی داخلی و کنتاکتهای خارجی محلی در نظر گرفته شده است. ولتاژ ورودی منابع تغذیه 220Vac با فرکانس 50HZ می باشد. افزونگی منابع تغذیه در بخش 2.6.3 همین مدرک ذکر گردیه است.
ایستگاه واسط اپراتوری
ایستگاه واسط اپراتوری (OIU ) ، سیستمی برای انجام عملیات بهره برداری بوده و به بهره بردار این اجازه را می دهد تا بطور کامل توسط یک مجموعه از صفحات گرافیکی عملیات مجموعه توربین و ژنراتور را مدیریت نماید.
برخی از اجزاء برای فرامین اساسی و نمایش ، علاوه بر سیستم فوق بطور مستقیم به یک تایل پانل متصل شده اند.
پیکربندی کنسول وصفحات گرافیکی به نحوی طراحی شده است که بهره بردار به ساده ترین شیوه بتواند از سیستم استفاده کند.
OIU شامل :
* یک کامپیوتر PC با مونیتوررنگی ، پرینتر و صفحه کلید تابعی :
* یک تایل پانل مرسوم
می باشد که نمای جلوی تابل پانل را می توان در شکل 5 ملاحظه نمود.
صفحات گرافیکی توسط بسته نرم افزاری LAN-90PCV شرکت ElsagBaily طراحی و مدیریت می گردد، نرم افزار مذکور روی OIU,PC نصب گردیده است.
کامپیوتر PC می تواند از طریق یک واسط سریال با PCU های که روی INFINET قرار دارند ، ارتباط برقرار نماید.
شامل 22 صفحه word
دانلود مقاله نیروگاه برق
