Duke發(fā)電站在設(shè)備安全及可靠性方面有牢固、經(jīng)過驗(yàn)證的承諾,并努力將生產(chǎn)成本控制在全美國核電廠最低的范圍內(nèi),在評(píng)價(jià)汽輪機(jī)控制的替代方案之后,Duke能源公司開始采用英維思運(yùn)營管理的容錯(cuò)控制系統(tǒng),以安全、可靠地運(yùn)行設(shè)備。
客戶挑戰(zhàn)
安全運(yùn)行是核電廠首先必須關(guān)注的問題,而可靠性則是安全的基礎(chǔ)。三十多年前,在全國多數(shù)核電廠啟用時(shí),模擬控制系統(tǒng)是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的技術(shù),可確保設(shè)備的可靠性。模擬控制系統(tǒng)有一定的局限性;如果某一部件由于正常磨損而發(fā)生故障,整套系統(tǒng)就會(huì)全部停止運(yùn)行;這樣,停機(jī)一天就會(huì)產(chǎn)生成千上萬美元的附加風(fēng)險(xiǎn)和損失。
儀表和控制工程師Marlon Dempsey說:我們發(fā)現(xiàn),汽輪機(jī)模擬控制系統(tǒng)是造成跳閘和瞬態(tài)峰值的三大原因之一,主要因?yàn)槠洳考?huì)呈現(xiàn)單點(diǎn)故障?!拔覀冎?,提供關(guān)鍵部位的更多冗余就會(huì)在很大程度上提高可靠性;數(shù)字技術(shù)在提供冗余的同時(shí),還能降低停機(jī)成本 ?!?BR> 在評(píng)價(jià)汽輪機(jī)控制的替代方案之后,Duke能源公司開始采用英維思運(yùn)營管理的容錯(cuò)控制系統(tǒng),以安全、可靠地運(yùn)行設(shè)備。
實(shí)施數(shù)字化的必要性
Duke發(fā)電站在設(shè)備安全及可靠性方面有牢固、經(jīng)過驗(yàn)證的承諾,并努力將生產(chǎn)成本控制在全美國核電廠最低的范圍內(nèi)。Oconee設(shè)備使用的是汽輪機(jī)供應(yīng)商提供的模擬渦輪控件;隨著設(shè)備老化、零件報(bào)廢以及單項(xiàng)故障缺陷,Duke著手評(píng)估數(shù)字控制替代方案。對(duì)于包括英維思在內(nèi)的數(shù)家控制系統(tǒng)供應(yīng)商,Duke將對(duì)其提供的方案進(jìn)行對(duì)比。
得到維護(hù)的控制柜及線路
英維思是一家領(lǐng)先的安全停機(jī)技術(shù)供應(yīng)商;其工程團(tuán)隊(duì)在執(zhí)行嚴(yán)格測(cè)試方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)及很高的素質(zhì),并且還注重核電廠安全可靠運(yùn)行的各個(gè)必要細(xì)節(jié)。
在項(xiàng)目期間,使用現(xiàn)有的控制柜及布線至關(guān)重要。其它替代方案需要把汽輪機(jī)控制系統(tǒng)重新定位至新的位置,這必然會(huì)增加項(xiàng)目成本、時(shí)間及風(fēng)險(xiǎn)。消除對(duì)新型控制柜及布線的需要,極大地降低了該項(xiàng)目的總體成本。
Dempsey說:“實(shí)際調(diào)整他們的系統(tǒng),以適應(yīng)我們現(xiàn)有的控制柜,這給我們留下了深刻的印象。他們使用我們現(xiàn)有的線路控制柜,盡管操作區(qū)大小有限,但是他們通過前置附加設(shè)計(jì)工作,解決了此難題。我們現(xiàn)有的布線狀況良好。安裝一個(gè)全新的控制柜、及鋪設(shè)全新網(wǎng)絡(luò)既昂貴又耗時(shí)?!?BR> 經(jīng)過改進(jìn)的控制設(shè)計(jì)
耗時(shí)一周校準(zhǔn)的各個(gè)電路卡衍生出了模擬系統(tǒng)邏輯。使用新型TRICON數(shù)控系統(tǒng),即可消除重新校準(zhǔn)Dempsey 說:“有了數(shù)字邏輯,我們基本上已經(jīng)取消該項(xiàng)任務(wù)?,F(xiàn)在我們只需驗(yàn)證機(jī)器邏輯運(yùn)行版本是否與控制副本相符合即可,為工作人員騰出了大量時(shí)間從事其他工作。我們自己就可進(jìn)行邏輯變更,因?yàn)閿?shù)字技術(shù)使邏輯變更變?nèi)菀琢?。擺脫了對(duì)外部供應(yīng)商依賴,堪稱一大優(yōu)勢(shì)。我們加強(qiáng)控制了系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)的優(yōu)化,以便滿足我們工廠的需要。由于我們以前的模擬系統(tǒng)是硬件連線,所以不支持變更。有了數(shù)控系統(tǒng),我們便能輕松地取得進(jìn)步?!?BR> 消除跳閘和瞬態(tài)峰值的一大根本原因、改進(jìn)診斷功能、并更新數(shù)控系統(tǒng)之后,操作員不必依賴供應(yīng)商就可以對(duì)配置做出調(diào)整。而且,這還為 Duke 發(fā)電站提供了一個(gè)可將自動(dòng)化延伸至其他流程的平臺(tái)。
與控件進(jìn)行更為有效的通訊英維思還為Duke發(fā)電站提供Wonderware? InTouch? HMI軟件。之前,操作員通過硬板接口觀察控制系統(tǒng)(現(xiàn)在,許多核電廠均具有此特征);而現(xiàn)在有了新的解決方案,他們就可使用提供更多信息的圖形用戶界面。
比起模擬系統(tǒng)而言,Wonderware InTouch HMI 軟件可以讓操作員更高效地執(zhí)行啟動(dòng)和閥門測(cè)試。新系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行具體測(cè)試,報(bào)告測(cè)試結(jié)果。一旦發(fā)生故障,該軟件就會(huì)通知操作員故障發(fā)生的位置及原因。如果出現(xiàn)影響系統(tǒng)性能或安全的狀況,該系統(tǒng)也會(huì)中斷測(cè)試??梢暬|屏?xí)⒃撌鹿释ㄖ到y(tǒng)操作員,并提供充份的診斷信息。
在診斷及維修方面取得的進(jìn)步
改進(jìn)診斷軟件,從而快速查明、定位并指導(dǎo)排除故障?,F(xiàn)在,高速數(shù)據(jù)收集軟件可以更為有效地瀏覽及收集數(shù)據(jù),以便讓核電廠對(duì)造成事故的環(huán)境進(jìn)行分析。必要時(shí),英維思還能通過遠(yuǎn)程存取軟件的方式提供技術(shù)支持。
處于行業(yè)前沿
盡管所有核電站鑒于自己的模擬控件持續(xù)老化,均在考慮有效使用數(shù)字汽輪機(jī)控制系統(tǒng),但是Duke核電站是為數(shù)不多這樣做的一家核電站;通過實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng),Duke 發(fā)電站實(shí)際上消除了某一臺(tái)(總共三臺(tái))汽輪機(jī)系統(tǒng)跳閘的一大根本原因。
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