Nam Theun 2 Power Company Limited exploiteert een grootschalige waterkrachtcentrale in Laos, waar vier turbines samen ongeveer 1000 MW aan elektrisch vermogen opwekken. Elke turbine is een cruciaal onderdeel van het energieproductieproces en moet worden beschermd tegen onveilige bedrijfsomstandigheden, zoals overspeed.
Een systeem voor het detecteren van overspeed fungeert als een specifieke veiligheidslaag binnen roterende apparatuur. Het bewaakt continu de rotatiesnelheid en initieert een uitschakeling wanneer vooraf gedefinieerde limieten worden overschreden, waardoor mechanische schade en onveilige situaties worden voorkomen.
Uitdaging: het vervangen van het Jaquet T401-systeem voor het detecteren van overspeed
Het bestaande systeem voor het detecteren van overspeed in de centrale was gebaseerd op het Jaquet T401-platform. In de loop der tijd was het systeem verouderd geraakt, waardoor onderhoud en het oplossen van storingen steeds moeilijker werden. De beschikbaarheid van reserveonderdelen en de flexibiliteit van het systeem waren beperkt, waardoor het systeem minder goed kon worden aangepast aan de huidige operationele eisen.
De complexiteit van het project nam toe vanwege de configuratie van de centrale. Elk van de vier turbines vereiste een eigen, onafhankelijk overspeedbeveiligingssysteem met een 2oo3-stemstructuur. Dit type configuratie is afhankelijk van drie onafhankelijke meetkanalen om betrouwbare detectie en veilig uitschakelgedrag te garanderen.
Naast de technische uitdagingen moest de vervanging worden uitgevoerd zonder de lopende exploitatie van de centrale te onderbreken. Het nieuwe systeem moest worden geïntegreerd in de bestaande SCADA- en EWS-omgevingen, waarbij het volledige overzicht over alarmen, uitschakelsignalen en de systeemstatus behouden moest blijven.
Oplossing: gebruik van SpeedSys® 200 voor overspeedbeveiliging van turbines
TriSystems heeft een nieuw paneel voor het overspeeddetectiesysteem ontworpen en geleverd ter vervanging van de bestaande installatie. De oplossing was gebaseerd op het SpeedSys® 200-oversnelheidsdetectiesysteem, waarbij Istec tijdens het project de hardware en technische ondersteuning leverde.
Voor elke turbine werd een specifieke 2oo3-voting-structuur geïmplementeerd met behulp van drie onafhankelijke SpeedSys® 200 -modules. In totaal werden twaalf modules geïnstalleerd, verdeeld over de vier turbines. Deze configuratie zorgt ervoor dat een uitschakeling wegens overspeed alleen wordt geactiveerd wanneer ten minste twee van de drie kanalen een overspeed detecteren, wat een robuust en fouttolerant mechanisme voor de overspeedbeveiliging oplevert.
Het modulaire ontwerp van SpeedSys® maakt schaalbare systeemarchitecturen mogelijk en zorgt ervoor dat retrofit-installaties met minimale impact kunnen worden uitgevoerd. Hierdoor kan het systeem zonder ingrijpende aanpassingen in de bestaande infrastructuur worden geïntegreerd, terwijl de compatibiliteit met verschillende sensortypen en besturingssystemen behouden blijft.
Uitvoering van het ODS-retrofitproject voor meerdere turbines
Het project werd uitgevoerd door TriSystems, dat verantwoordelijk was voor de engineering, installatie, configuratie en inbedrijfstelling van de nieuwe ODS-panelen. Istec ondersteunde het project door de levering van SpeedSys® 200-modules en technische begeleiding tijdens het ontwerp en de validatie van het systeem.
Tijdens de installatie werd elk turbinesysteem afzonderlijk geconfigureerd, inclusief de stemlogica, signaalverwerking en uitschakeluitgangen. De systemen werden geïntegreerd in de bestaande SCADA- en EWS-omgeving om volledige operationele zichtbaarheid en controle te waarborgen.
De systeemvalidatie werd uitgevoerd via een gestructureerd proces van opleveringstests ter plaatse. Er werden situaties met overspeed gesimuleerd om het gedrag van de detectielogica en de correcte activering van de uitschakelsignalen van de turbine te controleren. Dergelijke op simulaties gebaseerde tests zijn essentieel, omdat ze een volledige systeemcontrole mogelijk maken zonder de turbine aan daadwerkelijke situaties met overspeed bloot te stellen.
Belangrijkste te leveren resultaten
- Ontwerp en levering van nieuwe ODS-panelen voor vier turbines
- Levering van twaalf SpeedSys® 200-modules
- Implementatie van vier onafhankelijke 2oo3-stemstructuren
- Integratie met bestaande SCADA- en EWS-systemen
- Configuratie, testen en inbedrijfstelling van het volledige systeem
Resultaten van de upgrade van het systeem voor detectie van overspeed
Na de inbedrijfstelling is het nieuwe systeem voor het detecteren van overspeed volledig operationeel op alle vier de turbines. Elke turbine werkt nu met een onafhankelijk en consistent overspeedbeveiligingssysteem dat is gebaseerd op een gestandaardiseerde architectuur.
De acceptatietests ter plaatse zijn met succes afgerond, waarbij onder gesimuleerde omstandigheden is bevestigd dat de snelheidsdetectie nauwkeurig is en de uitschakelmechanismen van de turbine betrouwbaar worden geactiveerd. Het systeem is door de klant geaccepteerd zonder kritieke openstaande punten, waaruit blijkt dat de implementatie aan alle functionele en veiligheidseisen voldeed.
De overgang naar een modulair systeem verbetert de onderhoudbaarheid en maakt toekomstige aanpassingen eenvoudiger. De standaardisatie voor alle turbines vereenvoudigt het systeembeheer en vermindert de complexiteit binnen de beveiligingsinfrastructuur van de centrale.
Conclusie
Dit project illustreert de vervanging van een verouderd systeem voor het detecteren van overspeed in meerdere turbines aan de hand van een gestructureerde en schaalbare aanpak. Door de engineering- en uitvoeringscapaciteiten van TriSystems te combineren met het SpeedSys® 200-platform en de technische ondersteuning van Istec, werd een consistent en betrouwbaar overspeedbeveiligingssysteem geïmplementeerd.
Het resultaat is een onderhoudsvriendelijke en overzichtelijke oplossing voor overspeedbeveiliging die naadloos aansluit op de bestaande infrastructuur van de centrale en een veilige werking op lange termijn waarborgt.
