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ME 4012 Keli 2010 Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012 ... · structure, control strategies,...

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ME 4012 Keli 2010 Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012: Dampfturbinen Leittechnik ME 4012: Strukturen, Regelung, Schutz, Sicherheit, Bedienung Analogien zur Gasturbinenleittechnik ME4012 process control system for steam turbines: ME4012 process control system for steam turbines: structure, control strategies, protection, safety, operation, application examples, similarities to gas turbine control 1 Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010
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Page 1: ME 4012 Keli 2010 Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012 ... · structure, control strategies, protection, ... similarities to gas turbine control Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem

ME 4012 Keli 2010

Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012:Dampfturbinen Leittechnik ME 4012: Strukturen, Regelung, Schutz, Sicherheit, BedienungAnalogien zur Gasturbinenleittechnikg

ME4012 process control system for steam turbines:ME4012 process control system for steam turbines: structure, control strategies, protection, safety, operation, application examples, p , pp p ,similarities to gas turbine control

1Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Kraftwerk HeydenTurbosatz 920 MW

Blockdaten:Leistung:920 MW

fFrischdampf:T = 544°C P = 210 bar

ZÜ-Dampf:T = 544°CP 46 bP = 46 bar

Baujahr 1987

Betriebsstunden:110.000 h

Starts:

2Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Starts:1850

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ME 4012 Turbinenübersicht mitKompaktantrieb (KPA)

3Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Hardwarestruktur derME 4012 Turbinenleittechnik

nal A

MasterCPU

A1ImpulsMD

Binär-eingabe

Binär-ausgabeAnalog-

rbin

enre

gler

Kan

1..9

1

Binär-ausgabe

Analog-ausgabe

Impuls-eingabe B1

21 3

KPA

-HD

/

Analog-ausgabe

Analog-eingabe

CPU

Binär-

2 von 3Arbeitsstrom-

TurbinenschutzTu

r ..8

1.8

ausgabe

Analog-eingabe

1

PA-H

D /

MD

Analog-ausgabe

Binär-eingabeBinär-

ausgabeAnalog-eingabe Turbinenschutz

(2v3) Option

2 von 3Ruhestrom-

Turbinenschutz

Kan

al B

Analog-eingabe

Analog-b Turbinen

1..8

1

2KP ausgabe

CPU

Binär-eingabeBinär-

b

Turbinenschutz(2v3) Option

Turb

inen

regl

er K

1..9

ausgabe

SSV

G

CV

Turbinen-welle

Impuls-eingabe

.

.8

A2

B2

Binär-ausgabe

KPA

-ND

U

Analog-ausgabe

ausgabeAnalog-eingabe

CPU

T

SlaveCPU

Fremdsysteme

g

Kraftwe rks -Sta tu sÜbersic ht Bloc kKalk förd eru ngKohlefö rde rung

Asc heförde run gAsc herez irk ula tionL uft/Rau ch gasGasfeuerun g

Speisewasserre g elun gÜberh itz erF ern wärm ea usko pp lungEige nbed arf

ArchivFr 08.Jul 94 Mo nito ran wah l:

ME-VIEW

Bedienung

B2

3

Binär-eingabeBinär-

ausgabeAnalog-eingabe Turbinenschutz

Diagnose undDokumentation

Melde-protokolle

z.B.Modbus3964RSerielle

Schnittstelle

4Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

SUB-NET

Analog-ausgabe

g

CPUKPA

-ND

U Option(2v3) Option

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ME 4012 Struktur des TurbinenreglerMaster/ Slave

Turbinenregler BTurbinenregler AT Gehäuse

T Welle( ä t ti )

LeistungsführungTurbinentemperatur-

leitgerät

Vordruckregler Grenzdruckregler

(Öffnungssollwert) min

Leistungsregler

Pmin(repräsentativ)

DrehzahlFührungDrehzahl

Regler

Beschleunigungs-messer

n1 (n2)

n2 (n3)

(Öffnungssollwert) min

Zü-Mindestdruck-

regler

Pmin

dndt reglerdt

HD/MD Koordinator

MD-Ventil-Stellungs-

regler

HD-Ventil-Stellungs-

regler

NDU

PFDT

P

Kondensator

5Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Gn1 n2 n3

HD920MW

MD ND ND

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ME 4012 Turbinenverhalten im Anfahr-und LastbetriebME 4012

3300

Überdrehzahl - Schutzauslösung (Schnellschluß)

d

1 min

3000

3300

Dxd

3150

3240

Dxwmax = 5-7%Zieldrehzahl Lastaufnahme,Lastbetrieb auf das Netz

dndt = 300 U/sek. =Turbinenlaufzeitkonstante

10 rpm10s

3000

350-500 ms2990 bleibende Regelabweichung

abhängig von der Last unddem Proportionalbereich(Xp = 4-6%, V = 16-25)

Lastabwurf

Synchronisierphasezur Netzfrequenz

dndt

1 min

600 rpm

dndt

40

Drehwerkbetrieb

dt

40

(PI-Regelverhalten) (P-Regelverhalten)

5 min 10s

t min

6Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010F 1.4012.207 D06.97 VP1

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ME 4012 Elektronischer Turbinenschutz Signalerfassung 2 v 3 (Überdrehzahl)

+L1 +L2

Turbinen-welle

Turbinenregler 1v2(Slave)

Turbinenregler 1v2(Master) (Slave)(Master)

+L3+L3

Ruhestrom Ruhestrom RuhestromRuhestrom-Turbinenschutz

Kanal 1

Ruhestrom-Turbinenschutz

Kanal 2

Ruhestrom-Turbinenschutz

Kanal 3

7Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Überdrehzahlschutz Signalverarbeitung 2 v 3 / SIL 3

Ruhestrom-Turbinenschutz

Kanal 1

Ruhestrom-Turbinenschutz

Kanal 2

Ruhestrom-Turbinenschutz

Kanal 3

Arbeitsstrom-Turbinenschutz

Kanal 1 - 3

Quarz-vergleich

Quarz-vergleich

Quarz-vergleichDWDW DW DW DW DW DW DW DW

RS

AS RS

AS RS

AS RS

AS RS

AS RS

AS

RS

AS RS

AS RS

AS

& & &2 v 3

&t 0 2 v 3

&t 0

& & &2 v 3

&t 0

& & &

Fail-SafeRuhestrom-

h t

Fail-SafeRuhestrom-

h t

Fail-SafeRuhestrom-

h t

8Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

# # #schutz

DW-Modul 1schutz

DW-Modul 2schutz

DW-Modul 3

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ME 4012 Schutzimpuls-Verteilung(elektrisch 2v3) und Schutz-Auslösung

Fail-SafeRuhestrom-

schutz

Fail-SafeRuhestrom-

schutz

Fail-SafeRuhestrom-

schutzTurbinenschutz# # #DW-Modul 1 DW-Modul 2 DW-Modul 3Turbinenschutz

Handauslösung2 von 3LSN24

ElektronischeAbschaltung

Testprogrammelektrische

Auslöseeinrichtungen#

#

#

#chun

g

#

#chun

g

chun

g

AbschaltungMagnetventile(2v3) Ü

berw

ac

Übe

rwac

Übe

rwac

EAM 15A EAM 15A EAM 15A

Leistungs-

AnsteuerungMagnetventile

Test Test Test

Leistungssammelschiene 24V -

Test

Magnetventile(Stromregler)

MV

ANS-MV ANS-MV ANS-MV ANS-MV

SSV 1Kanal 1

SSV 1Kanal 2

RV 12Kanal 1

RV 12Kanal 2

MVMVMV

9Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

MVMVMVMV

KPA 1 SSV KPA 12 RV

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ME 4012 Turbinenschutz (12x SSV, 12x RV)dezentrale hydr. Auslösung

Test ProgrammSSV und RV

Leistungssammelschiene 24V -

AnsteuerungMagnetventile(Stromregler)

ANS-MV ANS-MV ANS-MV ANS-MV

Test Test Test Test

MV MV

TS 1 SSV 1Kanal 1

TS 2 SSV 1Kanal 2

TS 1 RV 1Kanal 1

TS 2 RV 1Kanal 2

KPA 1SSV

KPA 1 SSV

KPA 1RV

MV MV

KPA 1 RV

KPA 12 SSV

G SSV-Servomotor G RV-ServomotorKPA 12 RV

10Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Aufbau eines Kompaktantriebes(kompl. Hydraulikaggregat je RV, SSV)

11Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 ProzessleitsystemSignallauf- und Zyklus-Zeiten

SUB-NET

ME-VIEWME-DRPonline

10 s

SUB NET

10 ms

SUB-NET

Koppler

SUB-NET

Koppler B 1SUB-NET

Koppler

SUB-NET

Koppler

Funk -

PD-Server

RAID5

50 msM t

< 1

s

SUB-NETLevel A1

Funk uhr UVIEWUVIEW

SUB-NETLevel A2 0,

5 s

450 ms

70 ms inkl.

MasterZyklus

Sub-Prozessor

hotstandby

Sub-Prozessor

aktiv

Sub-Prozessor

hotstandby

Sub-Prozessor

aktiv

Sub-Prozessor

Slave

Redundanz-umschaltung

(stossfrei)

Level A2 0

2 ms

Sub-Prozessor

Master

Redundanz-abgleich

Passive

Erweit.-1 ms

E/A-Bus

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

Passive

Erweit.-

2 msE/A-Bus

12Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

baugr. 1 ms/BG

baugr. baugr. baugr. baugr. baugr. baugr. baugr. baugr. baugr. baugr. baugr.

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ME 4012ME 4012 Turbinenleittechnik 1150MW ( AKW)

13Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Hydraulikaggregat fürTurbinen-Hydrauliksystem

14Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Hydraulikaggregatund Speicherstationen

15Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Drehzahlmessung

A

A

A4-m-59684-000120

1,5 0

405

TOLE

RANC

E

DSF 1210 SHVFa. JAQUET

A4-m-59651-0004

M8 x 25 EN 240178.4 DIN 93

F

35

G

H

J

16Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

K

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ME 4012 Turbinen-DrehzahlerfassungRegelung 1v2, Schutz 2v3, SIL3ME 4012

Prozessinterface digitale Drehzahlmessung:Genauigkeit : 0,004 % Si l flö 0 5 H

= +/- 2mHz bei 50 Hz NetzfrequenzSignalauflösung : 0,5 mHzSignalabtastrate : 4 msec.Messbereich : >3 - 3.600 U min -1Langzeit- und Temperaturstabil durch

E/A-BusDrehzahl-undLeistungs-regler

IE2FZTurbinen-drehzahl-messungLangzeit und Temperaturstabil durch

digitale Erfassung und Verarbeitung

K l 1 DW Kanal 2DW Kanal 3

ISV3 Kanal 1

Kanal 2

DW Kanal 1DW Kanal 2

ISV3

ImpulsvorverstärkerTurbinen-überdrehzahlSchutz 2v3, SIL 3

Kanal 3ISV3

E / H- WandlerServomotorServomotor

Reserve-aufnehmer

Turbinen-welle

17Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

welle

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ME 4012 Dampfturbinen- Schutzkonzept Sicherheit und Verfügbarkeit

Ruhestromschutz 2 v 3, SIL 3Ü

Generator-S

Arbeitsstromschutz 2 v 3

+L1 +L2

# #

,ÜberdrehzahlschutzSchutz El.- und mechanische Schutzkriterien

2v3 2v3 2v3

CCCTurbinen-

welle

Turbinenregler(Slave)

Turbinenregler(Master)

+L3

AS-Schutzsystem

AS-Schutz 1

AS-Schutz 2

AS-Schutz 3

SUB-NET

E/ABus

Quarz-vergleich

Quarz-vergleich

Quarz-vergleichDWDW DW DW DW DW DW DW DW

AS-Schutz (Übertragung in Ruhestrom)Durch Permutation erfolgt die 2 v 3 Signalverknüpfung kriterienspezifisch

g g g

& & &

Test ProgrammDrehzahlwächter

2v3 2v3 2v3

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

& & && & &

&&&t 0 t 0 t 0

Fail-SafeRuhestrom-

schutzDW M d l 1

von FG Turbinensteuerung

24V +L124V +L224V +L3 Fail-Safe

Ruhestrom-schutz

DW M d l 2

Fail-SafeRuhestrom-

schutzDW M d l 3

T.-Schutz einklinken>3 Umdrehungen min-1

TurbinenschutzHandauslösung2 von 3LSN24 ## #

Not-Aus Schalter(Turbinen-

schnellschluss)

Hydraulischer 2 v 3 SchutzblockSteueröl

Kanal 1Kanal 2Test Programm

Impulsöl Pi

DW-Modul 1 DW-Modul 2 DW-Modul 3LSN24 ## #

hydraulischeSchutzsensoren

P hydraulischeSchutzauslösung

i

Sitz-ventile

Sitz-ventile

Sitz-ventile

18Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

SteuerölKanal 2Kanal 3

Test ProgrammhydraulischeAuslösung

Pi Turbinenhydraulik-system

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ME 4012 Überdrehzahlschutz- Baugruppe(SIL 3)ME 4012

19Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Hydraulischer 2v3 Schutzblock

20Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Turbinen-Hydrauliksystem(Servo-Motoren, 2v3-Hydraulik-Schutzblock)

21Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Servo-Motore für Turbine 1150 MW

22Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Servo-Motor Leistungstestfür Turbine 1150 MW

23Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Rohrleitungsisometrie

24Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Rohrleitungsisometrie

25Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Umbau des Bedienpultes

26Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012ME 4012 Umbau des Bedienpultes

27Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Kraftwerk Altbach / Deizisau, Block 4

28Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Page 29: ME 4012 Keli 2010 Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012 ... · structure, control strategies, protection, ... similarities to gas turbine control Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem

ME 4012 Gasturbinen-Leittechnik ME 4012Kraftwerk Altbach Kombiblock 4

Dampfstrom Einspritzung

Rau

chga

s

Trommel

200MW Wasser -rohre

Dampfturbine

Speise-wasser -

Sek. - Prim.ÜberhitzerÖ

lG

as

M

flußFeuerraum

Brenner

ÖlGasSiemens GT V93.0

Kühler

Absalzung

VerdichterTurbine

ÖlGas

50MW

29Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

MSilo-Brennkammer

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ME 4012Funktionen und Leittechnische Strukturen

Leistungs-, Drehzahl- und Temperatur- Regelung

Hochlauf- Synchronisier- Betriebs- Frequenz Abgas-SollwertDeionat- du

ndan

z)

SWFLeistung

SWFDrehzahl

SWFTemperatur

Drehzahl-sollwert

Ziel-leistung

Temperatur-sollwert

gebery

gerätet ebsmodus

eque bgastemperatur

Deionat-einspritzung

Deionat-einsatz

(Öl > 25MW) erar

beitu

ngs-

Red

Leistungs-regler

Drehzahl-regler

Temperatur-regler

Turbinen-drehzahl

ElektrischeLeistung

Durchfluss-regelungDeionat

ATK

Inte

rfac

e- u

nd V

e

Koordinator

Ventil-stellungs- > 25MW Vormischbetrieb st

er Slav

e (v

olle

I

gregler

25MW Vormischbetrieb

Gas-SSVGas-RVÖl-RVÖl-SSV

Mas

M

n

P T

MFVerdichter

30Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

50MW M

Turbine

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ME 4012 Funktionen und Leittechnische Strukturen Leistungs-, Drehzahl- ,Temperatur- und

Brennstoffregelungg g

15%

60%

100%

0

AnfahrenKennfeld

Drehzahl-regler

Drehzahl-sollwert

Hochlauf-geber

Synchronisier-gerät

SWFDrehzahl

Synchronisation300°C 396°C

0 TC°

Durchfluss-regler

Stellungs-regler

Brennstoff Stellungs-regler

Öl-duchfluss

EHU-Stellung

regler

Turbinen-drehzahl

Betriebs-modus

Frequenz

Koordinator SollwertbildungBrennstoffmenge

AnteilstellerGas / Öl und

Durchfluss-regler

Stellungs-regler

Stellungs-regler

Öl-RV-Stellung

EHU-Stellung

Ziel-leistung

ElektrischeLeistung

Leistungs-regler

SWFLeistungs

Abgas- Gas / Öl undautomatischeBrennstoff-

umschaltung,Basis:

Energieinhalte /Wärmebilanz

regler g g

Gas-duchfluss

Gas-RV-StellungTemperatur-

sollwert Temperatur-regler

SWFTemperatur

Abgastemperatur

Deionat-Einspritzregelung zur NOx-Minderung im Öl-Betrieb

Abgas-temperatur

V til

Brennstoff

Deionat-duchfluss

31Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

SollwertbildungDeionatmenge

Durchfluss-regler

Ventil-stellungs-

reglerLeistungs-

steller

Deionat-RV-Stellung

MBetriebsart

Elektrische Leistung

Page 32: ME 4012 Keli 2010 Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012 ... · structure, control strategies, protection, ... similarities to gas turbine control Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem

ME 4012 Funktionen und Leittechnische Strukturen Turbinen- Regler (1v2),

Turbinen- Schutz (2v3, SIL3)( , )

CPU

MasterDiagnose,

DokumentationBedienen,

Beobachten

Melde

bine

nreg

ler K

anal

A ME-DRP ME-VIEWAnalog-ausgabe

Melde-protokolle

LANSUB-NET

Binär-ausgabe

AE4

012

Turb

Turbinenschutz ASKanal 1 1

Analog-eingabe

Impuls-eingabe

Turbinenschutz ASKanal 2

TurbinenschutzRuhestrom

1Impuls-eingabe

nenr

egle

r Kan

al B

E / H- WandlerServomotor

Servomotor

2 von 3GT

Ruhestrom(2 von 3)

SIL 3 3

nicht zeitkritische zeitkritischer

Analog-ausgabe

Binär-ausgabeA

E401

2Tu

rbin

Öl-SSV Öl-RV

E / H- WandlerServomotorServomotor

CPU-Funktionsbereich 2< 10ms

FG AutomatikenLeistungsführungLeistungsreglerFrequenzeinflussATK- Temperaturregelung

DrehzahlführungDrehzahlreglerBeschleunigungsüberwach.Ventilstellungsregler Brennst.

CPU-Funktionsbereich 1< 4 ms

Analog-eingabe

CPU

Slave

32Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Turbinenschutz ASKanal 3

Gas-SSV Gas-RV3

BrennstoffregelungBrennerluftregelungDeionat- EinspritzregelungPumpverhütungTurbinenschutz 2 v 3AE4012

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ME 4012 Gasturbinen- Verhaltenim Anfahr- und Lastbetrieb,

Xw

Turbinenregler-Eigenschaften:- Zykluszeit: < 4 ms typ.

Drehzahlmessung (digital):g ( g )- Genauigkeit: +/-2,0 mHz abs.- Auflösung: 0,5 mHz

33Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

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ME 4012 Funktionen und Leittechnischen StrukturenTurbinen- Drehzahlerfassung für Regelung und

Fail-Safe Überdrehzahlschutz (SIL 3)Fail Safe Überdrehzahlschutz (SIL 3)

Turbinen-überdrehzahlImpulsvorverstärker

T rbinen

überdrehzahlSchutz 2v3SIL 3

ISV3

Impulsvorverstärker

Kanal 2

Kanal 1ISV3

Turbinen-welle

ISV3

DW Kanal 3DW Kanal 2

DW Kanal 1 SSV

Reserve-

Kanal 3

ISV3

IE2 FZ

Turbinen-drehzahl-messung1v2

ReserveAufnehmer

digitale Drehzahlmessung:Genauigkeit : 0,004 % = +/- 2mHz bei 50 Hz Netzfrequenz

E-/ A- BusME 4012 Prozessinterface

Drehzahl- undg , qSignalauflösung : 0,5 mHzSignalabtastrate : 4 msec.Messbereich : >3 - 3.600 U min -1Langzeit- und Temperaturstabil durch digitale Erfassung und Verarbeitung

LeistungsreglerAE4012

34Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Langzeit und Temperaturstabil durch digitale Erfassung und Verarbeitung

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ME 4012 Funktionen und Leittechnische StrukturenGasturbinenschutz: Übersicht Maschinenschutz

+L1 +L2

# #

Ruhestromschutz 2 v 3, SIL 3Überdrehzahlschutz

Generator-Schutz

Arbeitsstromschutz 2 v 3El.- und mechanische Schutzkriterien

CCCTurbinen-

welle

Turbinenregler(Slave)

Turbinenregler(Master)

+L3

AS-Schutzsystem

AS-Schutz 1

AS-Schutz 2

AS-Schutz 3

2v3 2v3 2v3

SUB-NET

welle

AS-Schutz (Übertragung in Ruhestrom)

AS Schutzsystem

Durch Permutation erfolgt die 2 v 3 Signalverknüpfung kriterienspezifisch

Quarz-vergleich

Quarz-vergleich

Quarz-vergleichDWDW DW DW DW DW DW DW DW

& & &

Test ProgrammDrehzahlwächter

Fail-SafeBrennstoff-

schnellabschaltungBrennstoffregelventil

2v3 2v3 2v3

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

AS

RS

& & && & &t 0 t 0 t 0

Fail-SafeRuhestrom-

von FG Turbinensteuerung

24V +L124V +L224V +L3 Fail-Safe

Ruhestrom-Fail-Safe

Ruhestrom-

T.-Schutz einklinken>3 Umdrehungen min-1

TurbinenschutzHandauslösung2 3

&&&

schutzDW-Modul 1Not-Aus Schalter

(Turbinen-schnellschluss)

schutzDW-Modul 2

schutzDW-Modul 3

Test ProgrammhydraulischeAuslösung

2 von 3LSN24 ## #

Fail-Safe 2 v 3 (EAM)

35Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Pi

Hydraulischer Schutzblock 1 v 2

Turbinenhydraulik-system

Sitz-ventile

Sitz-ventile

Steueröl

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ME 4012Funktionen und Leittechnische Strukturen

Gasturbinenschutz: Übersicht Brennstoff-Schnellabschaltung

Überdrehzahl-überwachung (SIL 3)

Ruhestrom 2 v 3

Arbeitsstrom-schutzsystem 2 v 3

Regelung 1v2

2 v 3

HydraulischerSchutzblock 1 v 2

Fail-Safe

Steueröl

g g

Fail-Safe Brennstoffabschaltung (SIL 3)Auslöseventil

P PSitz-ventileP PM

> 60% LastVormisch-betrieb (NO -arm)x

EH

UV

Brenn-stoff

SSV 1UV

SSV 2Brennstoff-RVM < 60% Last

Diffusions-betrieb

M

PilotflammeZündeinrichtung

Zündflamme2. Absp. 1. Absp.

ropa

n

36Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Entlüftung

P

Brennkammer

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ME 40122. Lösung: Funktionen und Leittechnische Strukturen Automatisierungssystem AE 4012 und

St d t i bi dStandorteinbindungPD-Switch 2PD-Switch 1

SUB-NET SUB-NET

SUB-NET Level B

UVIEWAutomatisierungs-

i h it AE 4012Automatisierungs-

i h it AE 4012Automatisierungs-

i h it AE 4012UVIEW SUB-NET SUB-NET

TR 1TS 1

TR 2TS 2

TS 3

SUB NETKoppler

SUB NETKoppler

SUB-NET Level A

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

UVIEW

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

einheit AE 4012einheit AE 4012 einheit AE 4012UVIEW SUB NETKoppler

SUB NETKoppler

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

Multi-funktions-prozessor

RV

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

RV

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

RV

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Binär-Eingang /Ausgang

Analog-Eingang /Ausgang

Fail-Safe-Verriegelung

~

Fail-SafeSystem

T bi

Schritt-Regelantriebe

~

Leistungs-steller

S h itt

Flammen- /Brenner-

überwachung

~

Hilfs-schrank

S h i

~

Turbinen-schutz

Brenner-schutz

~

Schritt-Regelantriebe

Schritt-Regelantriebe

~

Schwingungs-messung

Koppel-einheiten

37Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Gasturbine

Turbinenregler, Turbinenschutz Turbine, Brenner, RG-Klappe

Dampferzeuger

Eigenbedarf

Adernparalleler Signalaustausch:- Leittechnik Dampferzeuger- Tagesölbehälter- Operativer Lastverteiler- Anfahreinrichtung / Erregung

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ME 4012 Funktionen und Leittechnische Strukturen Bediensystem ME VIEW und Standorteinbindung

Warte Block 4GT-A

Wartennebenraum HKW 2Warte HKW 2

ME-DRPServer /Client

ME-VIEWClient

ME-AIS ME-DRPClient

ME-VIEWClient

ME-VIEWClient

Bilanz-protokolle

VIEW-Switch 1

EnBWBetriebsmanagement

VIEW-LAN

VIEW-Switch 2 Dokumentation nachVGB-Standard R 170 C

On-Line Funktionen:- Diagnose

PD-Server 1 PD-Server 2

RouterBetriebsmanagementPI-System

Gateway-Rechner

RAID5

RAID5

Diagnose- Konfiguration- Simulation

PD-Switch 2

D t l K l ME4012 D t l K l ME4012

DRP-Switch(Rail)

PD-Switch 1

38Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010

Dezentrale Kopplung ME4012 Dezentrale Kopplung ME4012

DRP-LAN

Page 39: ME 4012 Keli 2010 Dampfturbinen-Leittechnik ME 4012 ... · structure, control strategies, protection, ... similarities to gas turbine control Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem

ME 4012 KELI 2010

Helm t Ma ell GmbHHelmut Mauell GmbHPartner der Energieversorger

D k fü Ih A f k k it!Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

39Detlef Baran KELI 10: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai 2010


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