تدير شركة Nam Theun 2 Power Company Limited محطة طاقة كهرومائية واسعة النطاق في لاوس، حيث تولد أربعة توربينات مجتمعة ما يقارب 1000 ميجاوات من الطاقة الكهربائية. ويُعد كل توربين مكونًا حاسمًا في عملية إنتاج الطاقة ويجب حمايته من ظروف التشغيل غير الآمنة مثل السرعة الزائدة.
يعمل نظام الكشف عن السرعة الزائدة كطبقة أمان مخصصة داخل المعدات الدوارة. فهو يراقب سرعة الدوران باستمرار ويبدأ عملية الإيقاف عند تجاوز الحدود المحددة مسبقًا، مما يمنع حدوث أضرار ميكانيكية ومواقف غير آمنة.
التحدي: استبدال نظام Jaquet T401 للكشف عن السرعة الزائدة
كان نظام الكشف عن السرعة الزائدة الموجود في المصنع يعتمد على منصة Jaquet T401. ومع مرور الوقت، أصبح النظام قديمًا، مما زاد من صعوبة الصيانة واستكشاف الأعطال وإصلاحها. كانت إتاحة قطع الغيار ومرونة النظام محدودة، مما قلل من القدرة على تكييف النظام مع متطلبات التشغيل الحالية.
ازدادت تعقيدات المشروع بسبب تكوين المحطة. فقد تطلبت كل توربينة من التوربينات الأربع نظام حماية مستقلًا خاصًا بها ضد السرعة الزائدة مع هيكل تصويت 2oo3. يعتمد هذا النوع من التكوين على ثلاث قنوات قياس مستقلة لضمان الكشف الموثوق به وسلوك الإغلاق الآمن.
بالإضافة إلى التحديات التقنية، كان لا بد من تنفيذ عملية الاستبدال دون مقاطعة العمليات الجارية في المصنع. كان من الضروري أن يتكامل النظام الجديد مع بيئات SCADA و EWS الحالية مع الحفاظ على الرؤية الكاملة للإنذارات وإشارات الانقطاع وحالة النظام.
الحل: استخدام SpeedSys® 200 لحماية التوربينات من السرعة الزائدة
قامت شركة TriSystems بتصميم وتوريد لوحة جديدة لنظام كشف السرعة الزائدة لتحل محل التركيب الحالي. استند الحل إلى نظام SpeedSys® 200 لكشف السرعة الزائدة، حيث قامت شركة Istec بتوفير الأجهزة والدعم الفني خلال المشروع.
بالنسبة لكل توربين، تم تنفيذ هيكل تصويت مخصص من طراز 2oo3 باستخدام ثلاث وحدات مستقلة من SpeedSys® 200. وإجمالًا، تم تركيب اثنتي عشرة وحدة عبر التوربينات الأربعة. يضمن هذا التكوين أن لا يتم تشغيل آلية إيقاف السرعة الزائدة إلا عندما تكتشف قناتان على الأقل من أصل ثلاث قناة حدثًا للسرعة الزائدة، مما يوفر آلية حماية قوية ومتسامحة مع الأعطال.
يتيح التصميم المعياري لـ SpeedSys® بنى نظامية قابلة للتوسع ويمكّن من عمليات التحديث ذات التأثير المحدود. وهذا يجعل من الممكن دمج النظام في البنية التحتية الحالية دون تعديلات كبيرة، مع الحفاظ على التوافق مع أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم.
تنفيذ مشروع تحديث نظام ODS متعدد التوربينات
تم تنفيذ المشروع بواسطة شركة TriSystems، التي كانت مسؤولة عن الهندسة والتركيب والتكوين والتشغيل التجريبي للوحات ODS الجديدة. وقد دعمت شركة Istec المشروع من خلال توريد وحدات SpeedSys® 200 وتقديم التوجيه الفني أثناء تصميم النظام والتحقق من صلاحيته.
أثناء التركيب، تم تكوين كل نظام توربين على حدة، بما في ذلك منطق التصويت الخاص به، ومعالجة الإشارات، ومخرجات الإيقاف. تم دمج الأنظمة في بيئة SCADA و EWS الحالية لضمان الرؤية والتحكم التشغيليين الكاملين.
تم إجراء التحقق من صحة النظام من خلال عملية منظمة لاختبار قبول الموقع. تمت محاكاة حالات السرعة الزائدة للتحقق من سلوك منطق الكشف والتفعيل الصحيح لإشارات إيقاف التوربين. ويعد هذا الاختبار القائم على المحاكاة ضروريًا، حيث يتيح التحقق الكامل من النظام دون تعريض التوربين لظروف السرعة الزائدة الفعلية.
النتائج الرئيسية المتوقعة
- الهندسة وتسليم لوحات ODS جديدة لأربعة توربينات
- توريد اثني عشر وحدة SpeedSys® 200
- تنفيذ أربع هياكل تصويت مستقلة وفقًا لمعيار ISO 2003
- التكامل مع أنظمة SCADA و EWS الحالية
- تكوين النظام بالكامل واختباره وتشغيله
نتائج ترقية نظام الكشف عن السرعة الزائدة
بعد بدء التشغيل، أصبح نظام الكشف عن السرعة الزائدة الجديد يعمل بكامل طاقته عبر جميع التوربينات الأربعة. تعمل كل توربينة الآن بنظام حماية مستقل ومتسق يعتمد على بنية موحدة.
تم إكمال اختبار قبول الموقع بنجاح، مما يؤكد دقة الكشف عن السرعة والتفعيل الموثوق لآليات إيقاف التوربينات في ظل ظروف محاكاة. تم قبول النظام من قبل العميل دون وجود مشكلات جوهرية معلقة، مما يدل على أن التنفيذ استوفى جميع المتطلبات الوظيفية ومتطلبات السلامة.
يُحسّن الانتقال إلى نظام معياري من قابلية الصيانة ويسمح بإجراء تعديلات مستقبلية أسهل. كما أن التوحيد القياسي عبر جميع التوربينات يبسط إدارة النظام ويقلل من التعقيد داخل البنية التحتية للحماية في المحطة.
الخلاصة
يوضح هذا المشروع استبدال نظام قديم للكشف عن السرعة الزائدة عبر عدة توربينات باستخدام نهج منظم وقابل للتوسع. ومن خلال الجمع بين القدرات الهندسية والتنفيذية لشركة TriSystems ومنصة SpeedSys® 200 والدعم الفني من Istec، تم تنفيذ نظام حماية متسق وموثوق.
والنتيجة هي حل للحماية من السرعة الزائدة قابل للصيانة وذو هيكل واضح، يتكامل مع البنية التحتية الحالية للمصنع ويدعم التشغيل الآمن على المدى الطويل.
