ナム・テウン2発電株式会社は、ラオスで大規模な水力発電所を運営しており、4基のタービンが合計で約1000 MWの電力を発電しています。各タービンはエネルギー生産プロセスにおける重要な構成要素であり、過速度などの危険な運転状態から保護されなければなりません。
過速度検出システムは、回転機器内の専用の安全層として機能します。このシステムは回転速度を継続的に監視し、あらかじめ定義された限界値を超えた場合にシャットダウンを開始することで、機械的損傷や危険な状況を防止します。
課題：Jaquet T401 過速度検知システムの置き換え
同プラントの既存の過速度検知システムは、Jaquet T401プラットフォームに基づいていました。時間の経過とともに、このシステムは陳腐化し、保守やトラブルシューティングがますます困難になっていました。予備部品の入手可能性やシステムの柔軟性が限られていたため、現在の運用要件にシステムを適応させる能力が低下していました。
プラントの構成により、プロジェクトの複雑性は増しました。4基のタービンそれぞれに、2oo3投票構造を備えた独自の過速度保護システムが必要でした。この種の構成では、信頼性の高い検知と安全なシャットダウン動作を確保するために、3つの独立した測定チャネルに依存しています。
技術的な課題に加え、このシステム更新は、稼働中のプラントの操業を中断することなく実施されなければなりませんでした。新しいシステムは、アラーム、トリップ信号、およびシステムステータスの完全な可視性を維持しつつ、既存のSCADAおよびEWS環境と統合される必要がありました。
解決策：タービンの過速度保護にSpeedSys® 200を採用
TriSystems社は、既存の設備に代わる新しい過速度検知システムパネルを設計・納入しました。このソリューションはSpeedSys® 200過速度検知システムをベースとしており、プロジェクト期間中はIstec社がハードウェアおよび技術サポートを提供しました。
各タービンには、3つの独立した SpeedSys® 200モジュールを使用して、専用の2oo3投票構造が実装されました。4基のタービン全体で、合計12個のモジュールが設置されました。この構成により、3つのチャンネルのうち少なくとも2つが過速度事象を検出した場合にのみ過速度トリップが作動するよう保証され、堅牢で耐障害性に優れた保護メカニズムが提供されます。
SpeedSys®のモジュール式設計により、拡張性の高いシステムアーキテクチャが実現され、影響の少ない後付け導入が可能となります。これにより、大幅な変更を加えることなく既存のインフラにシステムを統合できるほか、さまざまなセンサータイプや制御システムとの互換性も維持されます。
マルチタービンODS改修プロジェクトの実施
本プロジェクトはTriSystems社が実施し、同社は新しいODSパネルの設計、設置、設定、および試運転を担当しました。Istec社は、SpeedSys® 200モジュールの供給およびシステム設計・検証段階における技術指導を通じて、本プロジェクトを支援しました。
設置作業中、各タービンシステムは、投票ロジック、信号処理、トリップ出力を含め、個別に構成されました。これらのシステムは、運用上の可視性と制御を完全に確保するため、既存のSCADAおよびEWS環境に統合されました。
システムの検証は、構造化されたサイト受入試験（SAT）プロセスを通じて実施されました。過速度状態をシミュレートし、検出ロジックの動作およびタービントリップ信号の正しい作動を検証しました。このようなシミュレーションに基づく試験は、タービンを実際の過速度状態にさらすことなくシステム全体を検証できるため、不可欠です。
主な成果物
- 4基のタービン向け新規ODSパネルの設計および納入
- SpeedSys® 200 モジュール12台の供給
- 4つの独立した2oo3投票構造の実装
- 既存のSCADAおよびEWSシステムとの統合
- システム全体の構成、試験、および試運転
過速度検出システムのアップグレード結果
試運転を経て、新しい過速度検知システムは4基のタービンすべてで完全に稼働しています。各タービンは現在、標準化されたアーキテクチャに基づく、独立かつ一貫性のある保護システムで稼働しています。
サイト受入試験は成功裏に完了し、模擬条件下において正確な速度検出とタービントリップ機構の信頼性の高い作動が確認されました。本システムは、重大な未解決の問題なくクライアントにより受入検査に合格し、実装がすべての機能要件および安全要件を満たしていることが実証されました。
モジュール式システムへの移行により、保守性が向上し、将来の変更が容易になります。すべてのタービンにわたる標準化により、システム管理が簡素化され、プラントの保護インフラ内の複雑さが軽減されます。
結論
本プロジェクトは、構造化され拡張性のあるアプローチを用いて、複数のタービンにわたり旧式の過速度検出システムを置き換えた事例を示しています。TriSystems社のエンジニアリングおよび実行能力と、SpeedSys® 200プラットフォーム、ならびにIstec社からの技術サポートを組み合わせることで、一貫性があり信頼性の高い保護システムが導入されました。
その結果、既存のプラントインフラと統合され、長期にわたる安全な稼働を支える、保守性が高く、明確に構造化された過速度保護ソリューションが実現しました。
