La Nam Theun 2 Power Company Limited gestisce una centrale idroelettrica su larga scala in Laos, dove quattro turbine generano complessivamente circa 1000 MW di energia elettrica. Ogni turbina è un componente fondamentale nel processo di produzione energetica e deve essere protetta da condizioni operative pericolose, come il sovravelocità.
Un sistema di rilevamento della velocità eccessiva funge da livello di sicurezza dedicato all’interno delle apparecchiature rotanti. Monitora continuamente la velocità di rotazione e avvia uno spegnimento quando vengono superati i limiti predefiniti, prevenendo danni meccanici e situazioni di pericolo.
Sfida: sostituzione del sistema di rilevamento della velocità eccessiva Jaquet T401
Il sistema di rilevamento del sovravelocità esistente presso la centrale era basato sulla piattaforma Jaquet T401. Con il passare del tempo, il sistema era diventato obsoleto, rendendo sempre più difficili la manutenzione e la risoluzione dei problemi. La disponibilità dei pezzi di ricambio e la flessibilità del sistema erano limitate, il che riduceva la capacità di adattare il sistema alle attuali esigenze operative.
La complessità del progetto è aumentata a causa della configurazione della centrale. Ciascuna delle quattro turbine richiedeva un proprio sistema indipendente di protezione contro il sovravelocità con una struttura di voto 2oo3. Questo tipo di configurazione si basa su tre canali di misurazione indipendenti per garantire un rilevamento affidabile e un comportamento di arresto sicuro.
Oltre alle sfide tecniche, la sostituzione doveva essere effettuata senza interrompere le operazioni in corso presso la centrale. Il nuovo sistema doveva integrarsi con gli ambienti SCADA ed EWS esistenti, mantenendo al contempo la piena visibilità di allarmi, segnali di intervento e stato del sistema.
Soluzione: utilizzo di SpeedSys® 200 per la protezione da sovravelocità delle turbine
TriSystems ha progettato e fornito un nuovo pannello per il sistema di rilevamento della velocità eccessiva in sostituzione dell'impianto esistente. La soluzione si basava sul sistema di rilevamento della velocità eccessiva SpeedSys® 200, mentre Istec ha fornito l'hardware e il supporto tecnico durante il progetto.
Per ciascuna turbina è stata implementata una struttura di voto 2oo3 dedicata, utilizzando tre moduli SpeedSys® 200 indipendenti. In totale, sono stati installati dodici moduli sulle quattro turbine. Questa configurazione garantisce che l’intervento per eccesso di velocità venga attivato solo quando almeno due dei tre canali rilevano un evento di eccesso di velocità, fornendo un meccanismo di protezione robusto e tollerante ai guasti.
Il design modulare di SpeedSys® consente architetture di sistema scalabili e rende possibili interventi di retrofit a basso impatto. Ciò permette di integrare il sistema nell’infrastruttura esistente senza modifiche significative, mantenendo al contempo la compatibilità con diversi tipi di sensori e sistemi di controllo.
Esecuzione del progetto di retrofit ODS per turbine multiple
Il progetto è stato realizzato da TriSystems, che si è occupata della progettazione, dell’installazione, della configurazione e della messa in servizio dei nuovi pannelli ODS. Istec ha supportato il progetto fornendo i moduli SpeedSys® 200 e offrendo assistenza tecnica durante la fase di progettazione e validazione del sistema.
Durante l’installazione, ogni sistema di turbina è stato configurato individualmente, comprese la logica di voto, l’elaborazione dei segnali e le uscite di intervento. I sistemi sono stati integrati nell’ambiente SCADA ed EWS esistente per garantire piena visibilità e controllo operativo.
La validazione del sistema è stata effettuata attraverso un processo strutturato di collaudo in loco (Site Acceptance Testing). Sono state simulate condizioni di sovravelocità per verificare il comportamento della logica di rilevamento e la corretta attivazione dei segnali di arresto della turbina. Tali test basati sulla simulazione sono essenziali, poiché consentono una verifica completa del sistema senza esporre la turbina a condizioni effettive di sovravelocità.
Risultati chiave
- Progettazione e fornitura di nuovi quadri ODS per quattro turbine
- Fornitura di dodici moduli SpeedSys® 200
- Implementazione di quattro strutture di voto 2oo3 indipendenti
- Integrazione con i sistemi SCADA ed EWS esistenti
- Configurazione, collaudo e messa in servizio dell’intero sistema
Risultati dell’aggiornamento del sistema di rilevamento della velocità eccessiva
A seguito della messa in servizio, il nuovo sistema di rilevamento del sovravelocità è pienamente operativo su tutte e quattro le turbine. Ciascuna turbina funziona ora con un sistema di protezione indipendente e coerente basato su un’architettura standardizzata.
I collaudi di accettazione in loco sono stati completati con successo, confermando l’accuratezza del rilevamento della velocità e l’affidabilità dell’attivazione dei meccanismi di arresto della turbina in condizioni simulate. Il sistema è stato accettato dal cliente senza criticità in sospeso, a dimostrazione del fatto che l’implementazione ha soddisfatto tutti i requisiti funzionali e di sicurezza.
Il passaggio a un sistema modulare migliora la manutenibilità e facilita eventuali modifiche future. La standardizzazione su tutte le turbine semplifica la gestione del sistema e riduce la complessità dell’infrastruttura di protezione della centrale.
Conclusione
Questo progetto illustra la sostituzione di un sistema obsoleto di rilevamento del sovravelocità su più turbine, utilizzando un approccio strutturato e scalabile. Combinando le competenze ingegneristiche e operative di TriSystems con la piattaforma SpeedSys® 200 e il supporto tecnico di Istec, è stato implementato un sistema di protezione coerente e affidabile.
Il risultato è una soluzione di protezione da sovravelocità facilmente gestibile e chiaramente strutturata, che si integra con l’infrastruttura esistente della centrale e garantisce un funzionamento sicuro a lungo termine.
