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EINFÜHRUNG

Das SPEEDTRONIC™ Mark V Gasturbinensteuerungssystem ist das neueste Derivat der äußerst erfolgreichen SPEEDTRONIC™-Serie. Frühere Systeme basierten auf automatisierten Turbinensteuerungs-, Schutz- und Sequenzierungstechniken aus den späten 1940er Jahren und sind mit der verfügbaren Technologie gewachsen und weiterentwickelt worden. Die Implementierung der elektronischen Turbinensteuerung, des Schutzes und der Sequenzierung begann mit dem Mark I-System im Jahr 1968. Das Mark V-System ist eine digitale Implementierung der Turbinenautomatisierungstechniken, die in mehr als 40 Jahren erfolgreicher Erfahrung erlernt und verfeinert wurden, davon über 80 % durch den Einsatz elektronischer Steuerungstechnik.

Das Gasturbinen-Steuerungssystem SPEEDTRONIC™ Mark V nutzt modernste Technologie, einschließlich dreifach redundanter 16-Bit-Mikroprozessorsteuerung, Zwei-von-Drei-Abstimmungsredundanz bei kritischen Steuerungs- und Schutzparametern und softwareimplementierter Fehler Toleranz (SIFT). Kritische Steuerungs- und Schutzsensoren sind dreifach redundant und werden von allen drei Steuerungsprozessoren abgestimmt. Systemausgangssignale werden auf der Kontaktebene für kritische Magnetspulen, auf der Logikebene für die übrigen Kontaktausgänge und an drei Spulen-Servoventilen für analoge Steuersignale abgestimmt, wodurch sowohl die Schutz- als auch die Betriebszuverlässigkeit maximiert werden. Ein unabhängiges Schutzmodul bietet eine dreifach redundante, fest verdrahtete Erkennung und Abschaltung bei Überdrehzahl sowie die Erkennung von Flammen. Dieses Modul synchronisiert auch den Turbinengenerator mit dem Stromnetz. Die Synchronisation wird durch eine Prüffunktion in den drei Steuerungsprozessoren gesichert.

Das Mark V-Steuerungssystem ist darauf ausgelegt, alle Anforderungen an die Steuerung von Gasturbinen zu erfüllen. Dazu gehören die Regelung von flüssigen, gasförmigen oder beiden Brennstoffen entsprechend den Drehzahlanforderungen, die Lastregelung unter Teillastbedingungen, die Temperaturregelung unter Bedingungen maximaler Leistungsfähigkeit oder während der Startbedingungen. Darüber hinaus werden Einlassleitschaufeln und Wasser- oder Dampfeinspritzung gesteuert, um Emissionen und Betriebsanforderungen zu erfüllen. Wenn die Emissionskontrolle trockene Low-NOx-Techniken verwendet, werden die Brennstoffzuteilung und der Verbrennungsmodus durch das Mark V-System gesteuert, das auch den Prozess überwacht. Die Sequenzierung der Hilfsaggregate, um ein vollautomatisches Starten, Herunterfahren und Abkühlen zu ermöglichen, wird ebenfalls vom Mark V-Steuerungssystem übernommen. Der Turbinenschutz vor ungünstigen Betriebssituationen und die Meldung anormaler Zustände sind in das Grundsystem integriert.

Die Bedienerschnittstelle besteht aus einem Farbgrafikmonitor und einer Tastatur, um Rückmeldungen zu den aktuellen Betriebsbedingungen zu geben. Eingabebefehle des Bedieners werden über ein Cursorpositioniergerät eingegeben. Um einen unbeabsichtigten Turbinenbetrieb zu verhindern, wird eine Aktivierungs-/Ausführungssequenz verwendet. Die Kommunikation zwischen der Bedienerschnittstelle und der Turbinensteuerung erfolgt über den Common Data Processor oder , an die drei aufgerufenen Steuerprozessoren , Und . Über die Bedienoberfläche werden auch Kom-
Kommunikationsfunktionen mit entfernten und externen Geräten. Für Anwendungen, bei denen die Integrität der externen Datenverbindung für den kontinuierlichen Anlagenbetrieb als wesentlich erachtet wird, ist eine optionale Anordnung mit einer redundanten Bedienerschnittstelle verfügbar. Die SIFT-Technologie schützt vor Modulausfällen und der Ausbreitung von Datenfehlern. Ein am Bedienfeld montiertes Backup-Bedienerdisplay, das direkt mit den Steuerprozessoren verbunden ist, ermöglicht den fortgesetzten Betrieb der Gasturbine im unwahrscheinlichen Fall eines Ausfalls der primären Bedienerschnittstelle oder des Modul.

Die integrierte Diagnose zur Fehlerbehebung ist umfangreich und umfasst „Einschalt-“, Hintergrund- und manuell initiierte Diagnoseroutinen, mit denen sowohl Bedienfeld- als auch Sensorfehler identifiziert werden können. Diese Fehler werden für das Panel bis auf Platinenebene und für die Sensor- oder Aktorkomponenten bis auf Schaltkreisebene identifiziert. Die Möglichkeit zum Online-Austausch von Platinen ist in das Panel-Design integriert und ist vorhanden
Verfügbar für diejenigen Turbinensensoren, bei denen physischer Zugang und Systemisolierung möglich sind. Satz
Punkte, Tuning-Parameter und Regelkonstanten sind über eine Sicherung während des Betriebs einstellbar
Passwortsystem, um unbefugten Zugriff zu verhindern. Kleinere Änderungen an der Sequenzierung und dem
Das Hinzufügen relativ einfacher Algorithmen kann zur SPEEDTRONIC™ MARK V GASTURBINE führen
STEUERSYSTEM T. Ashley GE Power Systems Schenectady, NY D. Johnson und RW Miller
GE Drive Systems Salem, VA ist erfolgreich, wenn die Turbine nicht in Betrieb ist. Sie sind außerdem durch ein Sicherheitspasswort geschützt.