Pag-iwas sa Labis na Bilis ng Pag-ikot ng Makina: Ang Tatlong Kanal na Proteksyon ng Woodward ProTech 203

Ang labis na bilis ay hindi palaging nagsisimula sa isang malaking kabiguan. Minsan, nagsisimula ito sa isang karaniwang bagay tulad ng isang bukas na breaker ng generator, nawalang karga ng kompresor, o isang control valve na mabagal na tumutugon. Woodward ProTech 203 ay idinisenyo para sa kritikal na sandaling iyon, na nagbibigay ng independiyenteng tatlong kanal na proteksyon kapag ang normal na kontrol sa bilis ay hindi na sapat.

01Kapag Ang Normal na Kontrol sa Bilis Ay Hindi Na Nakakontrol

Isipin ang isang turbine generator na tumatakbo nang matatag sa rated speed. Biglang nabuksan ang generator breaker at nawala ang electrical load, ngunit patuloy pa ring pumapasok ang steam sa turbine sa loob ng ilang sandali. Dahil sa mas kaunti ang resistance sa shaft, nagsisimulang mapabilis ang rotor.

Ang governor dapat bawasan ang suplay ng singaw at ibalik ang makina sa kontrol. Sa karamihan ng mga kaso, ginagawa nito ito. Ngunit kung ang governor, actuator, signal ng bilis, o control valve ang bahagi ng orihinal na problema, kailangan ng isa pang antas ng proteksyon upang tumawid.

Mahalaga ang bilis ng rotor dahil ang sentrifugal na stress ay mabilis na tumataas habang ang makina ay pabilis. Ang mga blade ng turbine, shafts, couplings, at iba pang umiikot na bahagi ay idinisenyo para sa mga tiyak na mekanikal na limitasyon. Kapag lumampas na ang mga limitasyon na iyon, ang mga posibleng resulta ay mula sa pinsala sa bearing at permanenteng depekto sa shaft hanggang sa pagkalabas ng blade o buong kabiguan ng kagamitan.

Ang ProTech 203 ay nagmo-monitor ng bilis nang hiwalay sa pangunahing governor. Kapag ang rotor ay umaabot sa nakaprogramang trip level, isinusugo nito ang utos na i-shutdown. Depende sa instalasyon, maaaring isara nito ang steam trip valve, putulin ang daloy ng fuel, tanggalin ang kuryente sa solenoid, o i-activate ang emergency shutdown circuit ng planta.

Mahalaga ang pagkakaiba sa pagitan ng kontrol at proteksyon. Ang governor ang nangangasiwa sa karaniwang operasyon. Ang ProTech 203 ay sumasagot sa isang hindi normal na kondisyon na hindi na-kokontrol ng karaniwang sistema ng kontrol. Ang paghihiwalay ng mga tungkuling ito ay binabawasan ang posibilidad na isang kahit ano mang kapinsalaan ay papaalisin ang parehong regulasyon ng bilis at emergency protection.

02Bakit umaasa ang ProTech 203 sa Tatlong Channel

Isang solong speed pickup ang maaaring magbigay ng tumpak na pagbabasa sa loob ng ilang taon. Gayunpaman, maaari rin itong magkaroon ng maluwag na terminal, nasirang kable, maling sensing gap, o hindi stable na signal. Kung ang buong desisyon para sa proteksyon ay nakabase lamang sa iisang sukat na ito, maaaring magdulot ang isang hiwa-hiwalay na kapinsalaan ng hindi kinakailangang pagpapahinto ng makina o maaaring itago ang tunay na overspeed event.

Ginagamit ng ProTech 203 tatlong hiwalay na monitoring section: channels A, B, at C . Ang bawat channel ay tumatanggap ng sariling magnetic-pickup signal , kinukwenta ang bilis ng rotor, at inihahambing ang resulta sa nakatakda na trip setting.

Para sa mga operator, ang pagkakasunud-sunod na ito ay nag-aalok ng makatuwirang kompromiso. Kung ang isang channel lamang ang nag-uulat ng hindi normal na halaga habang ang iba pang dalawa ay nananatiling matatag, hindi kailangang agad na i-shutdown ang makina dahil sa isang di-katumpakan na signal. Ang koponan ng pagpapanatili ay maaaring imbestigahan ang naapektuhang channel.

Kapag dalawang channel ang nakikita na narating na ang bilis ng trip, ang sistema ng proteksyon ay itinuturing na tunay ang pangyayari at nagpapakilos ng shutdown. Samakatuwid, nananatiling available ang proteksyon kahit na nabigo ang isang channel o nasa ilalim ng pagpapanatili.

Ang paghahambing ng channel ay kapaki-pakinabang din sa karaniwang pagpapanatili. Kung ang channel B ay nagsisimulang magpakita ng iba't ibang bilis kumpara sa mga channel A at C, mayroon nang praktikal na lead ang mga teknisyan. Maaari nilang inspeksyunin ang gap ng pickup at sensing gear , shield ng kable, paggound, at mga koneksyon ng terminal bago pa lalo pang lumala ang problema.

Ang tatlong kahaligi ay hindi awtomatikong nagpapagarantiya ng tunay na redundansya. Kung ang lahat ng tatlong kable ng pickup ay dumaan sa parehong nasirang conduit, maaaring maapektuhan ang bawat signal ng isang insidente. Ang kalidad ng pagkakalagay ay kasing importante ng voting logic sa loob ng module.

03Ang Trip System ay Dapat Gumana Bilang Isang Buong Chain

Maaaring gamitin ang ProTech 203 kasama ang mga steam turbine, gas turbine, hydro turbine, reciprocating engine, at turboexpander , at iba pang high-speed machinery. Karaniwang matatagpuan ang mga makina na ito sa mga power station, refinery, chemical plant, steel mill, paper facility, at marine installation.

Ang isang maaasahang aplikasyon ay nagsisimula sa trip setting . Hindi pwedeng kopyahin lamang ang halaga mula sa ibang makina. Kailangan isaalang-alang ng mga inhinyero ang normal na operating speed, ang mechanical limit ng tagagawa, ang inaasahang load-rejection behavior, ang governor response, ang rotor acceleration, at ang oras na kailangan para gumana ang huling shutdown device.

Kailangan din bigyan ng sapat na pansin ang pagsukat ng bilis. Ang magnetic-pickup gap dapat tama, ang sensing gear ay dapat nasa mabuting kalagayan, at ang signal ay dapat manatiling matatag sa buong operating range. Ang shielding, grounding, cable routing, at kalagayan ng terminal ay maaaring lahat naapektuhan ang pagsukat.

Ang commissioning ay dapat sumubok ng isang channel sa isang pagkakataon bago i-verify ang buong voting function . Ang mga teknisyan ay kailangang ikumpirma na ang bawat channel ay bumabasa ng bilis nang tama, nakikilala ang target na trip point, at nakikibahagi sa kinakailangang 2oo3 decision.

Ang pagsusulit ay hindi dapat matapos kapag lumitaw ang trip light sa harap na panel. Ang indikasyong iyon ay nagpapatunay na ang module ay gumawa ng desisyon, ngunit hindi ito nagpapatunay na titigil ang makina. Kung saan man pinapahintulutan ng mga prosedura ng planta, ang pagsusulit ay dapat kasama ang output relay at panghuling shutdown device .

Para sa mga nakalagay nang maaga, ang tamang impormasyon tungkol sa modelo, mga diagram ng kable, mga rekord ng setpoint, mga resulta ng pagsusuri, at ang mga kaukulang bahagi para sa kapalit ay maaaring makatipid ng mahalagang oras habang may outage. Ang anumang pagbabago sa governor, pagkakasunud-sunod ng sensor, sirkito ng relay, o mekanismo ng shutdown ay dapat sundin ng pagsusuri sa buong loop ng proteksyon .

04Mga Kaugnay na Modelo ng Produkto na Magagamit mula sa Evolo Automation

Paghahati-hati ng hanay: Woodward, Bently Nevada, at Emerson. Mga numero lamang ng modelo.

Ang Woodward ProTech 203 ay nagbibigay ng malinaw na prinsipyo ng proteksyon: tatlong hiwalay na pagsukat ng bilis at isang desisyon na magpapakawala ng dalawa sa tatlo , at isang output na nag-aalis ng enerhiya mula sa makina. Ang tunay na lakas nito ay lumilitaw kapag ang controller ay suportado ng mabuting engineering, maingat na instalasyon, at pagsusuri na umaabot hanggang sa panghuling device na nagpapahinto.

Mga Sangguniang Pinagkukuhanan

1. Woodward ProTech 203 Overspeed Protection System, Manual 85201
https://www.woodward.com/products/wp-content/uploads/sites/3/2024/08/85201_NEW.pdf

2. Woodward ProTech 203 Overspeed Protection System, Manual 85195
https://www.woodward.com/products/wp-content/uploads/sites/3/2024/08/85195_NEW.pdf