In der Vergangenheit wurden Überdrehzahl-Turbinenschutzsysteme häufig vom Turbinenhersteller selbst als Teil des mechanischen Systems entwickelt. Diese mechanischen Schutzsysteme werden insbesondere bei mittelgroßen Maschinen immer noch verwendet. Elektronische Systeme bieten jedoch erhebliche Vorteile und werden zunehmend zugänglich. In diesem Artikel werden die Vorteile des elektronischen Schutzes gegenüber dem mechanischen Schutz erläutert.
Das Prinzip des mechanischen Überdrehzahlschutzes
Um den Unterschied zwischen den beiden Schutzarten zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen, wie der mechanische Überdrehzahlschutz funktioniert. Mechanische Überdrehzahlschutzsysteme verwenden ein Gewicht auf einer Feder, deren Federkraft bekannt ist. Aufgrund der Fliehkraft aufgrund der Wellendrehzahl wird die Feder immer weiter gedehnt und das Gewicht bewegt sich heraus. Solange die Drehzahl noch innerhalb der Konstruktionsspezifikationen liegt, wird sich die Feder nicht zu weit dehnen und das Gewicht wird nicht hervorstehen. Wenn es jedoch seine Konstruktionsspezifikationen überschreitet, geht das Gewicht zur Neige und trifft auf den Auslösebolzen. Dadurch wird der Pin freigegeben und die Auslösung aktiviert.
Der Betrieb eines mechanischen Überdrehzahlüberwachungssystems.
Das Prinzip des elektronischen Überdrehzahlschutzes
Die elektronische Überdrehzahlerkennung besteht aus einem Zahnrad oder einer anderen Messfläche, Geschwindigkeitssensoren und einem Messsystem mit Auslöselogik und Relaisausgängen. Die Geschwindigkeitssensoren schauen auf die Messfläche und geben ein Sinus- oder Rechtecksignal aus, das das Messsystem als Impulse sieht. Das Messsystem zählt dann die Zeit zwischen den Impulsen, um die Drehzahl zu bestimmen. Die Relaisausgänge werden durch Auslöselogik gesteuert. Um die Sicherheit und Verfügbarkeit zu erhöhen, werden diese Schutzsysteme häufig in redundanten Abstimmungsstrukturen aufgebaut.
Warum auf elektronischen Überdrehzahlschutz umsteigen?
Das Umschalten vom mechanischen Überdrehzahlschutz auf den elektronischen Überdrehzahlschutz hat erhebliche Vorteile. Überprüfbare Sicherheit ist das Hauptargument. Zur Veranschaulichung: Wenn mechanische Überdrehzahlschutzsysteme getestet werden müssen, indem die Maschine tatsächlich überdreht (mit allen damit verbundenen Risiken!), Kann ein elektronisches Überdrehzahlschutzsystem durch Simulation einer Überdrehzahl getestet werden. Darüber hinaus ist ein simulierter Test schneller und einfacher durchzuführen.
In dieser Übersicht vergleichen wir beide Formen des Maschinenüberdrehzahlschutzes:
| Mechanische Überdrehzahlauslösung | Elektronische Überdrehzahlfahrt |
|---|---|
| Ungenaue Auslösewertbestimmung aufgrund ungenauer Federkraft (+ / a-50 U / min) | Sehr genaue Auslösewertbestimmung |
| Der Auslösewert verschiebt sich langsam aufgrund der Materialermüdung der Feder | Der Auslösewert ändert sich nicht |
| Keine Möglichkeit der Benutzeroberfläche | Bietet Möglichkeiten für die DCS-Schnittstelle |
| Muss an der Welle oder am mechanischen Hebel befestigt sein | Kein physischer Kontakt mit der Welle oder dem mechanischen Hebel erforderlich |
| Schmiermittelansammlungen können den Betrieb der mechanischen Auslösung blockieren | Schmiermittelansammlungen haben keinen Einfluss auf die Auslösefunktion |
| Kann nicht getestet werden, außer wenn es von der angetriebenen Ausrüstung getrennt ist, die heruntergefahren werden muss | Sichere Möglichkeit, die Auslösefunktion mittels Überdrehzahlsimulation mit einem Frequenzgenerator zu testen |
| Überdrehzahl erforderlich, um die Auslösung zu aktivieren | Kann mit jeder Geschwindigkeit getestet werden und jeder Kanal kann während des Betriebs getestet werden (online) |
| Erfordert mehrere Turbinenstarts, um den Auslösewert so genau wie möglich einzustellen | Benötigt keine zusätzlichen Turbinenstarts |
Die Umstellung auf elektronischen Überdrehzahlschutz ist nicht komplex. Zunächst werden der mechanische Auslösehebel und alle zugehörigen Systemkomponenten entfernt. Zweitens wird eine Messfläche (Zahnrad) auf der Welle montiert, sofern diese nicht bereits verfügbar ist. Danach werden ein oder mehrere Sensoren um diese Messfläche gelegt. Das Überwachungssystem kann dann in der Nähe der Maschine oder in einem Schrank platziert werden.
Erfahren Sie mehr über Überdrehzahlschutzsysteme:
Was beschreibt der API-Standard 670 über Überdrehzahl-Detektionssystem?
SpeedSys 300 – Overspeed Detection System
Das SpeedSys 300 ist ein modulares elektronischen System zum schutz fur Überdrehzahl und Beschleunigung an rotierenden Maschinen. Es bietet effektive Lösungen für SIL 2- und SIL 3-Anwendungen und ist durch sein Design zertifiziert. Das einzigartige Konzept des SpeedSys 300 richtet sich an den Benutzer. Ein modernes, zuverlässiges und zertifiziertes System, ein langes Prüfintervall und eine benutzerfreundliche Oberfläche.
