En el pasado, los sistemas de protección de turbinas de exceso de velocidad fueron diseñados a menudo por los equipos de turbina en sí mismos como parte del sistema mecánico. Estos sistemas de protección mecánica todavía están en uso, especialmente en máquinas de tamaño mediano. Sin embargo, los sistemas electrónicos ofrecen beneficios significativos y se están volviendo cada vez más accesibles, tanto en su impacto económico como técnico. Este artículo explica los beneficios de la protección electrónica sobre la protección mecánica.
El principio de la protección mecánica de exceso de velocidad.
Para comprender la diferencia entre los dos tipos de protección, es importante comprender cómo funciona la protección mecánica de alta velocidad. Los sistemas de protección mecánicos de exceso de velocidad utilizan un peso en un resorte de los cuales se conoce la fuerza de resorte. Debido a la fuerza centrífuga como resultado de la velocidad de rotación del eje, el resorte se estira más y más y el peso se mueve hacia afuera. Mientras la velocidad de rotación aún esté dentro de las especificaciones de diseño, la primavera no se estirará demasiado y el peso no sobresalirá. Sin embargo, si excede sus especificaciones de diseño, el peso se agotará y se apoderará del bollo de disparo. Esto liberará el PIN y el viaje se activará.
El funcionamiento de un sistema mecánico de monitoreo de exceso de velocidad.
El principio de la protección electrónica de exceso de velocidad.
La protección electrónica de exceso de velocidad consiste en un engranaje u otra superficie de medición, sensores de velocidad y un sistema de medición con lógica de viaje y salidas de relé. Los sensores de velocidad miran la superficie de medición y dan una señal de onda sinusoidal o cuadrado, que el sistema de medición ve como pulsos. Luego, el sistema de medición cuenta el tiempo entre los pulsos para determinar la velocidad de rotación. Las salidas de relé están controladas por la lógica de disparo. Para aumentar la seguridad y la disponibilidad, estos sistemas de protección a menudo se construyen con estructuras de votación redundantes.
¿Por qué cambiar a la protección electrónica de exceso de velocidad?
La conmutación de la protección mecánica de exceso de velocidad a la protección electrónica de exceso de velocidad tiene ventajas significativas. La seguridad verificable es el argumento principal. Para ilustrar: ¿Dónde se deben probar los sistemas mecánicos de protección excesivo de velocidad excesiva por la máquina (con todos los riesgos involucrados?), Se puede probar un sistema electrónico de protección de exceso de velocidad que simula el exceso de velocidad. Además, una prueba simulada es más rápida y más fácil de realizar.
En esta descripción general, comparamos ambas formas de protección de alta velocidad de la máquina:
| Disparo de sobrevelocidad mecánica | Disparo por exceso de velocidad electrónico |
|---|---|
| Determinación inexacta del valor de disparo debido a una fuerza de resorte inexacta (+/a-50 rpm) | Determinación muy precisa del valor del viaje |
| El valor de disparo cambia lentamente debido a la fatiga del material del resorte | El valor del viaje no cambiará |
| Sin posibilidad de interfaz de usuario | Proporciona posibilidades para la interfaz DCS |
| Debe estar unido al eje o palanca mecánica | No se requiere contacto físico con el eje o la palanca mecánica |
| La acumulación de lubricante puede bloquear el funcionamiento del disparo mecánico | La acumulación de lubricante no tiene efecto en la función de viaje |
| No se puede probar, excepto cuando se desconecta del equipo accionado, que requiere apagado | Posibilidad segura de probar la función de disparo mediante simulación de sobrevelocidad usando un generador de frecuencia |
| Se requiere exceso de velocidad para activar el viaje | Puede probarse a cualquier velocidad y cualquier canal puede probarse durante el funcionamiento (en línea) |
| Requiere múltiples arranques de turbina para establecer el valor de disparo con la mayor precisión posible | No requiere arranques de turbina adicionales |
Cambiar a la protección electrónica de exceso de velocidad no es complejo. En primer lugar, se eliminan la palanca de disparo mecánico y todos los componentes del sistema asociados. En segundo lugar, una superficie de medición (engranaje) está montada en el eje si aún no está disponible, después de lo cual uno o más sensores se colocan alrededor de esta superficie de medición. El sistema de monitoreo se puede colocar cerca de la máquina o en un gabinete.
Aprenda más sobre el exceso de velocidad:
Qué dice el estado 670 API 670 sobre los sistemas de detección sobrevelocidad?
SpeedSys
El SpeedSys es un sistema de protección de exceso de velocidad de seguridad para maquinaria giratoria. Ofrece la capa central de protección con una arquitectura compacta. Su pequeña huella técnica y su instalación de bajo impacto permiten una protección avanzada a una amplia gama de aplicaciones. SpeedSys está disponible en dos versiones. SpeedSys200; Para aplicaciones de SIL 2 menos exigentes y SpeedSys300 para aplicaciones de SIL 3 demandantes y críticas.
