نمای کلی
توربین گازی LM6000
LM6000 یک توربین گازی آیرودینامیک مدرن از شرکت جنرال الکتریک است و به طور گسترده برای پیشرانههای دریایی و کاربردهای تولید برق استفاده میشود. این یک ژنراتور توربین گازی (GG) دو قرقرهای با یک قرقره فشار بالا (HP) و یک قرقره فشار پایین (LP) است.
بسته به پیکربندی، بار مستقیماً به انتهای سرد یا انتهای گرم قرقره فشار پایین متصل میشود و نیاز به توربین قدرت مرسوم را از بین میبرد.
این موتور تقریباً ۵۰ مگاوات توان خروجی دارد و نسخه LM6000-DLE آن برای برآورده کردن تقاضا برای کاهش انتشار NOx و CO معرفی شده است.
مانیتورینگ LM6000
الزامات اساسی نظارت برای LM6000 توسط GE در دفترچه راهنمای طراحی نصب (IDM) تعریف شده است.
LM6000 معمولاً به حسگرهای شتابسنج و مجموعهای پایه از ابزارهای مانیتورینگ ارتعاش آنالوگ مجهز است. با این حال، با افزایش سن محصولات الکتریکی، قابلیت اطمینان و منسوخ شدن سیستم مانیتورینگ به یک مسئله تبدیل میشود و ارتقاء سیستم مانیتورینگ، به فناوری دیجیتال مدرن، به یک ضرورت فنی و اقتصادی تبدیل میشود.
نسل جدید مانیتورینگ LM6000
نسل جدید سنسورها و سیستمهای نظارتی SKF DYMAC و Vibro-Meter یک راهحل کامل برای LM6000 ارائه میدهند تا قابلیت اطمینان و قابلیت نظارت را افزایش دهند:
• شتابسنجهای دمای بالا - دو (2) عدد برای هر موتور
جدیدترین شتابسنجهای پیزوالکتریک سری CA، حسگر ارتعاش اثباتشدهی منتخب برای توربینهای گازی، قابلیت اطمینان افزایشیافته و مصونیت بهبودیافتهای را در برابر ارتعاش انتقالی از جریان گاز و سازه ارائه میدهند.
• سنسورهای فشار دینامیکی - دو (2) عدد برای هر موتور DLE
فناوری پیزوالکتریک در حسگر سری CP به کار گرفته شده است تا اندازهگیری مستقیمی از نوسانات فشار مضر در محفظه احتراق ارائه دهد.
• شتابسنجهای صنعتی – دو (2) عدد برای هر گیربکس
وقتی به یک گیربکس کاهنده نیاز باشد، مثلاً برای یک کاربرد تولید برق ۵۰ هرتز، استفاده از شتابسنجها برای ثبت ارتعاشات فرکانس بالای تولید شده توسط چرخدندهها توصیه میشود.
• پروبهای جابجایی – چهار (4) عدد برای هر آلترناتور
برای پایش یاتاقان ژورنال، جدیدترین طراحی پروبهای «مجاورت» سری CMSS، قابلیت نگهداری و قابلیت اطمینان بهتری را نسبت به نسلهای قبلی ارائه میدهد.
• سیستم مانیتورینگ دیجیتال
سیستم مانیتور VM600 یک راهکار جمع و جور و قابل برنامه ریزی ارائه میدهد. یک نوع کارت مانیتور تکی،
MPC-4
، برای محافظت از کل قطار ماشین استفاده میشود، به شکل ۱ مراجعه کنید. MPC-4 که برای استفاده در توربینهای گازی طراحی شده است، امکان تجمیع حفاظت از ارتعاش و احتراق را در یک سیستم نظارت واحد فراهم میکند.
به طور خاص، قابلیت برنامهریزی VM600 امکان ردیابی مشکلات خاص مانند «روغن در روتور» و همچنین تجزیه و تحلیل ارتعاش بهبود یافته و ردیابی متقابل اجزای نامتعادل را فراهم میکند.
• نظارت بر وضعیت یکپارچه
یک تک
سی ام سی-۱۶
رابط جمعآوری دادهها، شکل 1، ابزارهای نظارت، روندیابی و تحلیل با کارایی بالا را که در همان سیستم رک ادغام شدهاند، برای افزایش قابلیت اطمینان فراهم میکند.
این یادداشت کاربردی، ضمن رعایت کامل الزامات IDM شرکت جنرال الکتریک، به تفصیل در مورد نصب پیشنهادی برای حفاظت و پایش وضعیت LM6000 بحث خواهد کرد.
LM6000 از دو حسگر فشار دینامیکی پیزوالکتریک با دمای بالا برای اندازهگیری «ضربان فشار» در محفظه احتراق حلقوی استفاده میکند.
عواقب ضربانهای بیش از حد میتواند فاجعهبار باشد، کمانش محفظه احتراق و نشتیها باعث کاهش راندمان میشود و خرابی بعدی اجزا میتواند اجزای مسیر گاز داغ در پاییندست را خراب کند. از این رو، توانایی اندازهگیری، هشدار و محافظت در برابر این فشارها از اهمیت حیاتی برخوردار است.
سری CP از فناوری پیزوالکتریک برای اندازهگیری مستقیم فشار در محیط با دمای بالای محفظه احتراق استفاده میکند. این یک راهحل برتر برای اندازهگیریهای غیرمستقیم با استفاده از سنسورهای فشار درجه صنعتی است که نیاز به استفاده از گازهای خروجی یا مجموعههای خنککننده آب دارند.
مدلهای مورد تایید GE برای نصب روی LM6000 اکنون مدل CP106 از Vibro-Meter است و میتواند تا دمای 650 درجه سانتیگراد (1202 درجه فارنهایت) را تحمل کند. با سیگنال فشار دینامیکی، به دلیل دامنه کم سیگنالهای تولید شده، یک خروجی مدوله شده جریان بار دیگر ترجیح داده میشود. این سیگنال توسط تابع انتقال اختیاری به سیگنال mV/bar تبدیل میشود.
GSI-127
جداکننده گالوانیک.
لرزش گیربکس
در یک پکیج LM6000، دمای محیط در گیربکس کاهنده (در صورت وجود) بسیار کمتر از دمای ژنراتور گاز (موتور) مورد نیاز است. با این وجود، دمای سطح ممکن است هنوز هم بسیار بالاتر از دمای نامی ۱۲۰ درجه سانتیگراد (۲۴۸ درجه فارنهایت) شتابسنجهای صنعتی عمومی باشد.
ارتعاشسنج مدل CE136 مصالحه خوبی بین قابلیت اندازهگیری دماهای بالا، هزینه و پاسخ فرکانسی (۳ هرتز تا ۷ کیلوهرتز) مورد نیاز برای ثبت فرکانسهای بالای ارتعاش تولید شده توسط دندانههای مشبک درون گیربکس ارائه میدهد.
قطعات الکترونیکی تقویت بار، که تا دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد (۲۱۲ درجه فارنهایت) قابل تنظیم هستند، در CE136 در مجموعه کابل حسگر محلی تعبیه شدهاند و از این رو تنها چند متر دورتر از خود حسگر نصب میشوند. این امر افت ولتاژ خروجی بار را به حداقل میرساند و نیاز به یک تنظیمکننده سیگنال جداگانه (که در مدلهای با دمای بالاتر در ژنراتور گاز مورد نیاز است) را از بین میبرد. بار دیگر، از یک سیگنال خروجی مدوله شده جریان استفاده میشود که در جداکننده به mV/g تبدیل میشود.
ارتعاش نسبی شفت
ارتعاش قطعه محرک معمولاً توسط حسگرهای غیرتماسی، که به عنوان «پرابهای جریان گردابی» یا «پرابهای مجاورتی» شناخته میشوند، اندازهگیری میشود. این حسگرها اندازهگیری مستقیمی از جابجایی شعاعی شفت ارائه میدهند.
اینها معمولاً از طریق درپوش یاتاقان نصب میشوند و مستقیماً روی شفت قرار میگیرند. سیستم حسگر شامل یک پروب، کابل و یک نوسانساز/دمدولاتور (که به عنوان "درایور" یا "پروکسیمیتور" شناخته میشود) است.
یک مدل مناسب، سری CMSS 68 از SKF DYMAC است.
این پرابها دارای محدوده فرکانس خطی از DC تا 10 کیلوهرتز هستند. جنس نوک RYTON™ به پراب اجازه میدهد تا دماهای تا 177 درجه سانتیگراد (350 درجه فارنهایت) و فشارهای تفاضلی تا 414 کیلوپاسکال (60 psi) را تحمل کند.
به دلیل کابل نسبتاً کوتاهی که از موتور به پکیج کنترل کشیده شده است، از خروجی ولتاژ 8 میلیولت بر میلیمتر استفاده میشود. این ولتاژ از طریق یک جداکننده گالوانیک MTL5031 اختیاری با تابع انتقال 1 ولت بر ولت عبور داده میشود.
سنسورهای سرعت
سنسورهای سرعت مغناطیسی توسط تولیدکننده اصلی (OEM) روی هر دو شفت فشار بالا و فشار پایین ارائه میشوند. پروبهای فشار بالا و فشار پایین به ترتیب روی چرخهای ۴۵ و ۴۸ دندانه هدف قرار گرفتهاند.
محافظت از ماشین آلات – LM6000
یک سیستم نظارت بر حفاظت از دستگاه مطابق با GE IDM برای LM6000، VM600 است.
این سیستم از یک ماژول حفاظت دیجیتال جهانی MPC-4 استفاده میکند. این ماژول به طور خاص برای استفاده در توربینهای گازی، از ورودی مبدل، از طریق آمادهسازی و پردازش سیگنال، تا بسته شدن کنتاکت رله خاموشکننده، طراحی شده است.
شکل ۱ یک سیستم را نشان میدهد. کل قطار رانده شده توسط LM6000 ممکن است توسط سه یا چهار کارت MPC-4 یکسان محافظت شود.
برای بالاترین یکپارچگی، از منابع تغذیه اضافی اختیاری استفاده میشود و یک واحد نمایشگر CPU-M همچنین اتصالات سریال و/یا اترنت دوگانه را به یک TCS/DCS/PLC فراهم میکند.
نظارت بر وضعیت ماشین آلات – ناوگان LM6000
VM600 امکان اضافه کردن جمعآوری دادههای موازی برای پایش وضعیت را در همان شاسی پایشگر که برای حفاظت ارائه شده است، فراهم میکند - از این رو، یکپارچگی بالای سیستم را بدون به خطر انداختن عملکرد حفاظتی دستگاه تضمین میکند. هر تعداد کارت 16 کاناله CMC-16 را میتوان در هر یک از 12 اسلات موجود قرار داد، به شکل 1 مراجعه کنید.
هر کانال میتواند تا ۱۰ باند طیفی را پردازش و پایش کند. فلسفه پایش وضعیت این ماشینهای حساس، پایش چند پارامتری است. یعنی، سیگنال ورودی یکسان به روشهای مختلف و به صورت موازی پردازش میشود تا پارامترهای ارتعاش مشخصه مختلف تعیین شوند. هر پارامتر ممکن است چیز متفاوتی در مورد وخامت وضعیت موتور در طول زمان نشان دهد.
نرمافزار CMS-1، شکل 28، به ویژه برای نظارت بر چندین رک که میتوانند تنها چند متر از هم فاصله داشته باشند، یا در مکانهای دورافتادهای با صدها کیلومتر فاصله قرار دارند، مناسب است. پهنای باندی که معمولاً در یک شبکه موجود موجود است
برای عملکرد یک کامپیوتر سرور متمرکز، LAN یا WAN کافی است، شکل ۲۷.
در شرایط گذرا، FFT و باندها به دقت پایش میشوند تا پدیدههایی از جمله موارد زیر شناسایی شوند:
• دامنه ارتعاش بالا
• رزونانس محفظه احتراق
• تنش/فرسایش تجهیزات خارجی
• هارمونیکهای قرقره nX
• فرکانسهای نقص یاتاقان
در شرایط کارکرد عادی، FFT و باندها به صورت دورهای پایش میشوند تا نوسانات سطح ارتعاش که میتواند در شرایط بار کم، جزئی یا متغیر رخ دهد، بررسی شود.
|
مورد
|
تعداد
|
مدل
|
محصول
شماره
|
توضیحات
|
|
|
|
|
سنسورها
|
جلو-چرخ محرک
و
ای اف تی
شتابسنج
زنجیره
|
|
۱
|
۱
|
کالیفرنیا
۳۰۳
|
۱۴۴-۳۰۳-۰۰۰-
۳۱۱
|
جلو-چرخ محرک
شتابسنج،
-۵۴ درجه سانتیگراد
به
+455 درجه سانتیگراد
(+۸۵۰ درجه فارنهایت)،
۵۰
کامپیوتر/گرم،
کابل MI یکپارچه ۱.۲۲ متری (۴۸ اینچی) با روکش استیل ضد زنگ
و کانکتور M83723/89Y1020-7
|
|
۲
|
۱
|
کالیفرنیا
۳۰۳
|
۱۴۴-۳۰۳-۰۰۰-
۲۲۱
|
شتابسنج AFT، -54°C تا +455°C (+850°F)، 50 pC/g،
کابل MI یکپارچه ۲.۰۶ متری (۸۱ اینچی) با روکش استیل ضد زنگ
و کانکتور M83723/89Y1020-6
|
|
۳
|
۲
|
آی پی سی
704
|
۲۴۴-۷۰۴-۰۰۰-
۰۴۲
|
تقویتکننده بار متقارن با پایینگذر قابل تنظیم و
بالاگذر
فیلترها،
اختیاری
یکپارچه ساز.
ولتاژ
یا
فعلی
خروجی.
|
|
۴
|
۲
|
جی اس آی
۱
۲۷
|
۲۴۴-۱۲۷-۰۰۰-۰۲۱
|
واحد جداسازی گالوانیک و منبع تغذیه برای پیزوالکتریک
زنجیره اندازهگیری، انتقال جریان دو سیمه. ۴ کیلوولت
عایق ورودی/خروجی، انتقال دینامیکی ۱ ولت/میلیآمپر.
|
|
|
|
|
پویا
فشار
سنسور
زنجیره
(دی ال ای)
متغیر)
|
|
۵
|
۲
|
سی پی
۱۰۶
|
۱۴۳-۱۰۶-۰۰۰-
011
|
-96 درجه سانتیگراد
به
+650 درجه سانتیگراد
(-140 درجه فارنهایت)
به
+۱۲۰۲ درجه فارنهایت)،
۲۳۲
کامپیوتر/بار،
۱.۲
متر
کابل MI با روکش اضافی، کانکتور M83723/89Y10207،
فلنج مخصوص GE.
|
|
۶
|
۲
|
آی پی سی
704
|
۲۴۴-۷۰۴-۰۰۰-
۰۴۲
|
تقویتکننده بار متقارن با پایینگذر قابل تنظیم و
بالاگذر
فیلترها،
اختیاری
یکپارچه ساز.
ولتاژ
یا
فعلی
خروجی.
|
|
۷
|
۲
|
جی اس آی
۱۲۷
|
۲۴۴-۱۲۷-۰۰۰-۰۲۱
|
واحد جداسازی گالوانیک و منبع تغذیه برای پیزوالکتریک
زنجیره اندازهگیری، انتقال جریان دو سیمه. ۴ کیلوولت
عایق ورودی/خروجی، انتقال دینامیکی ۱ ولت/میلیآمپر.
|
|
|
|
|
گیربکس
شتابسنج
زنجیره
|
|
۸
|
۲
|
م.
۱۳۶
|
۴۴۴-۱۳۶-۰۰۰-
۲۰۱
|
-54°C تا +260°C، 10 μA/g، کابل 3 متری محافظت شده توسط
بوآ،
کانکتور آلومینیومی قفل سرنیزهای MS 3112.
|
|
۹
|
۲
|
جی اس آی
۱۲۷
|
۲۴۴-۱۲۷-۰۰۰-۰۲۱
|
واحد جداسازی گالوانیک و منبع تغذیه برای پیزوالکتریک
زنجیره اندازهگیری، انتقال جریان دو سیمه. ۴ کیلوولت
عایق ورودی/خروجی، انتقال دینامیکی ۱ ولت/میلیآمپر.
|
|
|
|
|
ژنراتور
بلبرینگ
شعاعی
لرزش
(ایکس وای)
زنجیره
|
|
۱۰
|
۴
|
سی ام اس اس ۶۸
|
سی ام اس اس
۶۸-۰۰۰-۰۰-۱۲-
۱۰
|
پراب، ۸ میلیمتر، رزوه ۳/۸-۲۴، طول غلاف ۱.۲ اینچ تا ۶ اینچ، ۱ متر
کابل.
|
|
۱۱
|
۴
|
سی ام اس اس ۹۵۸
|
سی ام اس اس
۹۵۸-۰۰-
040
|
پسوند
کابل،
۴.۰ متر
طول.
|
|
۱۲
|
۴
|
سی ام اس اس ۶۶۵
|
سی ام اس اس
۶۶۸
|
درایور، ۲۰۰ میلیولت/میل (۸ میلیولت/میکرومتر)، +/- ۵٪، فولاد ۴۱۴۰، ۹۰ میلیلیتر
برد (۲.۳ میلیمتر)، سیستم ۵ متر.
|
|
۱۳
|
۴
|
مانع
|
ام تی ال
۵۰۳۱
|
گالوانیک
جدایی
برای
سه سیمه
ادی
فعلی
پروب
سیستم
|
|
|
|
|
مانیتور
سختافزار
و
نرمافزار
-
حفاظت
|
|
۱۴
|
۱
|
آبه-
040
|
۲۰۴-۰۴۰-۱۰۰-
012
|
استاندارد
۱۹ اینچ
رک
6U
بالا
با
وی ام ای
صفحه پشتی
|
|
۱۵
|
۱
|
پی ال پی-
۹۶۰
|
۲۰۰-۵۸۲-۹۶۰-
011
|
پنل پشتی
با
وضعیت
رله،
۲ برابر
سوئیچ
و
۲ برابر
کمیسیون مستقل انتخابات
کانکتورها
+
کابلها،
دوگانه
ای سی
برق شهری
ورودی
|
|
۱۶
|
۲
|
آر پی اس-
6U
|
۲۰۰-۵۸۲-۵۰۰-
013
|
منبع تغذیه (حداکثر ۲ عدد در هر رک). ورودی برق ۹۰ تا ۲۶۴
وک
|
|
۱۷
|
۱
|
پردازنده-
م
|
۲۰۰-۵۹۵-۰۳۳-
۱۱۱
|
CPU-M با
صفحه نمایش پنل جلویی، تک RS232/485 و
اترنت
پیکربندی
|
|
۱۸
|
۱
|
کمیته بینالمللی المپیک-
ن
|
۲۰۰-۵۶۶-۰۰۰-
ههه
|
کارت ورودی/خروجی برای CPU-M با ۲ کانکتور RJ45 و ۵ کانکتور RJ11
برای اترنت تکی/افزونه
|
|
۱۹
|
۴
|
ام پی سی-
۴
|
۲۰۰-۵۱۰-اساساس-
ههه
|
کارت حفاظت ماشین آلات، برای ۴ موتور دینامیک و ۲ فاز
مرجع
کانالها
|
|
۲۰
|
۴
|
کمیته بینالمللی المپیک-
4T
|
۲۰۰-۵۶۰-۰۰۰-
ههه
|
کارت ورودی و خروجی ۶ کاناله برای MPC با ترمینالهای پیچی.
۴ رله
|
|
۲۱
|
۱
|
آر ال سی-
۱۶
|
۲۰۰-۵۷۰-۰۰۰-
ههه
|
رله
کارت
با
۱۶
رله ها
با
تغییر
بیش از
مخاطبین
|
|
۲۲
|
۱
|
MPS-
۱
|
۲۰۹-۵۰۰-۱۰۰-
013
|
بسته نرمافزاری برای پیکربندی MPC-4.
نقطه RS232
به اتصال نقطهای یا شبکه اترنت.
محلی و
دسترسی از راه دور. مایکروسافت ویندوز (۹۸، انتی، ۲۰۰۰، ایکسپی)
انگلیسی، فرانسوی یا آلمانی
|
|
۲۳
|
۵
|
پیکربندی
|
DMFS-
متصل
|
پیکربندی و آزمایش خاص مشتری.
به ازای هر کارت
(MPC 4، AMC 8، RLC 16، CMC 16)
|
|
|
|
|
مانیتور
سختافزار
و
نرمافزار
-
وضعیت
نظارت
|
|
۲۴
|
۱
|
سی ام سی-
۱۶
|
۲۰۰-۵۳۰-اساساس-
ههه
|
کارت پایش وضعیت، برای حداکثر ۱۶ سیستم پویا/فرآیندی
کانالها، تا ۴ کانال که میتوانند مرجع تاکو/فاز باشند
کانالها. تجزیه و تحلیل پیشرفته FFT، استخراج باند،
پردازش و بررسی سطح (حداکثر ۱۲ عدد در هر رک)
|
|
۲۵
|
۱
|
کمیته بینالمللی المپیک-
16T
|
۲۰۰-۵۶۵-۰۰۰-
ههه
|
کارت ورودی و خروجی ۱۶ کاناله برای CMC با پیچ
ترمینالها، و پورتهای RS485 چند منظوره برای شبکه سریال.
(به ازای هر CMC 16، حداکثر 12 عدد در هر رک، 1 عدد مورد نیاز است).
|
|
۲۶
|
۱
|
سیستم مدیریت محتوا-
۱
|
209-500-600-SS
+
کد
|
بسته نرمافزاری پایش وضعیت برای حالت گذرا
تحلیل ارتعاش با سختافزار CMC 16. مایکروسافت
سیستم عامل ویندوز ۹۸، ان تی، ۲۰۰۰ و ایکس پی. سایبیس
مجوز سرور پایگاه داده SQL و 5 کلاینت کاربر همزمان
نمایش
|
|
۲۷
|
۱
|
پیکربندی
|
DMFS-
متصل
|
پیکربندی و آزمایش خاص مشتری.
به ازای هر کارت
(MPC 4، AMC 8، RLC 16، CMC 16)
|
|
|
