Duke发电站在设备安全及可靠性方面有牢固、经过验证的承诺,并努力将生产成本控制在全美国核电厂最低的范围内,在评价汽轮机控制的替代方案之后,Duke能源公司开始采用英维思运营管理的容错控制系统,以安全、可靠地运行设备。
客户挑战
安全运行是核电厂首先必须关注的问题,而可靠性则是安全的基础。三十多年前,在全国多数核电厂启用时,模拟控制系统是当时最先进的技术,可确保设备的可靠性。模拟控制系统有一定的局限性;如果某一部件由于正常磨损而发生故障,整套系统就会全部停止运行;这样,停机一天就会产生成千上万美元的附加风险和损失。
仪表和控制工程师Marlon Dempsey说:我们发现,汽轮机模拟控制系统是造成跳闸和瞬态峰值的三大原因之一,主要因为其部件会呈现单点故障。“我们知道,提供关键部位的更多冗余就会在很大程度上提高可靠性;数字技术在提供冗余的同时,还能降低停机成本 。”
在评价汽轮机控制的替代方案之后,Duke能源公司开始采用英维思运营管理的容错控制系统,以安全、可靠地运行设备。
实施数字化的必要性
Duke发电站在设备安全及可靠性方面有牢固、经过验证的承诺,并努力将生产成本控制在全美国核电厂最低的范围内。Oconee设备使用的是汽轮机供应商提供的模拟涡轮控件;随着设备老化、零件报废以及单项故障缺陷,Duke着手评估数字控制替代方案。对于包括英维思在内的数家控制系统供应商,Duke将对其提供的方案进行对比。
得到维护的控制柜及线路
英维思是一家领先的安全停机技术供应商;其工程团队在执行严格测试方面具有丰富的经验及很高的素质,并且还注重核电厂安全可靠运行的各个必要细节。
在项目期间,使用现有的控制柜及布线至关重要。其它替代方案需要把汽轮机控制系统重新定位至新的位置,这必然会增加项目成本、时间及风险。消除对新型控制柜及布线的需要,极大地降低了该项目的总体成本。
Dempsey说:“实际调整他们的系统,以适应我们现有的控制柜,这给我们留下了深刻的印象。他们使用我们现有的线路控制柜,尽管操作区大小有限,但是他们通过前置附加设计工作,解决了此难题。我们现有的布线状况良好。安装一个全新的控制柜、及铺设全新网络既昂贵又耗时。”
经过改进的控制设计
耗时一周校准的各个电路卡衍生出了模拟系统逻辑。使用新型TRICON数控系统,即可消除重新校准Dempsey 说:“有了数字逻辑,我们基本上已经取消该项任务。现在我们只需验证机器逻辑运行版本是否与控制副本相符合即可,为工作人员腾出了大量时间从事其他工作。我们自己就可进行逻辑变更,因为数字技术使逻辑变更变容易了。摆脱了对外部供应商依赖,堪称一大优势。我们加强控制了系统逻辑设计的优化,以便满足我们工厂的需要。由于我们以前的模拟系统是硬件连线,所以不支持变更。有了数控系统,我们便能轻松地取得进步。”
消除跳闸和瞬态峰值的一大根本原因、改进诊断功能、并更新数控系统之后,操作员不必依赖供应商就可以对配置做出调整。而且,这还为 Duke 发电站提供了一个可将自动化延伸至其他流程的平台。
与控件进行更为有效的通讯英维思还为Duke发电站提供Wonderware? InTouch? HMI软件。之前,操作员通过硬板接口观察控制系统(现在,许多核电厂均具有此特征);而现在有了新的解决方案,他们就可使用提供更多信息的图形用户界面。
比起模拟系统而言,Wonderware InTouch HMI 软件可以让操作员更高效地执行启动和阀门测试。新系统自动执行具体测试,报告测试结果。一旦发生故障,该软件就会通知操作员故障发生的位置及原因。如果出现影响系统性能或安全的状况,该系统也会中断测试。可视化触屏会将该事故通知系统操作员,并提供充份的诊断信息。
在诊断及维修方面取得的进步
改进诊断软件,从而快速查明、定位并指导排除故障。现在,高速数据收集软件可以更为有效地浏览及收集数据,以便让核电厂对造成事故的环境进行分析。必要时,英维思还能通过远程存取软件的方式提供技术支持。
处于行业前沿
尽管所有核电站鉴于自己的模拟控件持续老化,均在考虑有效使用数字汽轮机控制系统,但是Duke核电站是为数不多这样做的一家核电站;通过实现数控系统,Duke 发电站实际上消除了某一台(总共三台)汽轮机系统跳闸的一大根本原因。
查看更多详细信息
(IIANews版权所有,转载请注明出处)