Hydraulisch-mechanische Systeme in Kraftwerken

Hydraulisch-mechanische Systeme
in Kraftwerken
Kraftwerks- und
Prozessleittechnik
Netzleittechnik
Wartentechnik
Geräte für die
Automatisierung
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Inhalt Seite
Dienstleistungsprogramm für Hydraulik und Mechanik
4
Turbinenschutz
8
Turbinen-Laufüberwachung
10
Montage und Inbetriebnahme
11
3
Hydraulisch-mechanische Systeme
Die Mauell GmbH bietet ein komplettes Dienstleistungsprogramm für Hydraulik und Mechanik zur Modernisierung
von Turbinenhydrauliksystemen und Dampf-Umleitstationen.
Zu den wichtigen Dienstleistungsaufgaben gehören:
•P
lanung und Auslegung von hydraulischen Komponenten und Systemen
• Konstruktion und Lieferung von hydraulisch-mechanischen Komponenten
•T
ests zur Optimierung aller Funktionen vor der Lieferung der hydraulischen Komponenten auf dem eigenen
Prüfstand
•M
odernisierung von hydraulischen Anlagen (Aggregate, Leitungen, Steuer-Baugruppen) und Adaption an
bestehende Maschinen
• Inbetriebnahme von hydraulischen Systemen und Anlagen
•L
ieferung und Montage aller notwendigen Systeme zur Messung von Dehnung, Schwingung, Drehzahl usw.
an Turbinen
•D
ienstleistungen und Service nach Projektabschluss
• Schulungen des Instandhaltungspersonals für eigenständige Wartung / Überwachung
Unsere Projektingenieure erstellen hydraulische Schemata, legen die Komponenten aus und erstellen Konzepte
für Konstrukteure. Die Projektierungs- und Konstruktionsdokumentation wird im 3 D-System (Solid WorksSoftware (SW)) und in 2D-System (Auto CAD-Software) erstellt.
G
G
CONTROL VALVE
CV
I
PROTECTION
BLOCK 1oo2
EMERGENCY STOP
VALVE ESV
G
CONTROL VALVE
CV
8 bar
System pressure 8 bar
Control pressure
Drain
I
Kombination von zwei Steuerventilen und einem Schnellschlussventil
4
P
G
P
TCS
Overspeed
protection
SIL 3
Emergency
stop P. B.
ON SITE
Emergency
stop P. B.
EMERGENCY
STOP VALVE
BP-ESV
DESK
EMERGENCY
STOP VALVE
HP-ESV
Hydraulic safety block 2oo3
SIL 3
pi
trip valve
trip valve
ESV
8 bar
CV
CV
p
0
E/H converter 4-20 mA
CONTROL VALVE
Servo motor
CV full open < 12 sec.
p0
I
System pressure p 8 bar
0
G
trip valve
Impulse pressure p
i
Drain
Kombination von einem Steuerventil und zwei Schnellschlussventilen
3D-Modell für hydraulisches Aggregat mit drei regelbaren Radialkolben-Pumpen
5
P
pressure
transmitter
G
redundant position
measurement 4-20 mA
ESV
Die Status-Aufnahme der Leitungen und Komponenten, die Erstellung von Modernisierungskonzepten und
Isometrien sowie alle Tätigkeiten von der Schweißdokumentation bis zur zerstörungsfreien Prüfungen werden
komplett durch qualifizierte Ingenieure nach Zeitplan umgesetzt.
Isometrie der Leitungen und Komponenten rund um eine Großturbine
Isometrie für hydraulischen 2 v 3-Schutzblock, vacuum breaker control
unit sowie den zugehörigen hydraulischen Speicherstationen
Isometrie HP-Regelventile und Schnellschlussventile
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Wir sind spezialisiert auf die Konstruktion und Fertigung von Servomotoren und Sonderzylindern, auch mit
integrierten Steuerblöcken, für Anwendungen an Dampfturbinen mit Leistungen bis zu 1100 MW.
Unsere Lieferungen und Leistungen entsprechen dem hohen Qualitätsstandard für Anwendungen auch in Kernkraftwerken. Hochleistungs-Servo-Motoren werden komplett mit Berechnungen, Materialzeugnissen, elektrohydraulischen Umwandlern, Wegmesssystemen, Kupplungen bzw. Gelenkaugen, sowie mit der Funktionsprüfung
und Leistungsnachweis geliefert und installiert.
HP-Regel-Servo-Motor mit integriertem Steuerungsblock und Kupplung zur
Dampfventil-Spindel
BP-Regel-Servo-Motor mit integriertem Steuerungsblock und Gelenkauge zur
Regelklappe
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Turbinenschutz
Kern eines jeden Turbinenschutzkonzeptes ist das von der Helmut
Mauell GmbH entwickelte und
vom TÜV nach SIL 3 zertifizierte
elektronische ÜberdrehzahlSchutzsystem. Dabei arbeiten
drei Überdrehzahl-Baugruppen
(DW-Module) mit je 3 integrierten
Drehzahlwächtern auf eine unterlagerte Schutzebene.
Für diese Ebene gibt es zwei
alternative Konzepte:
• zentraler hydraulischer
Turbinenschutz-Block 2v 3
(Ausführung in SIL 3)
der über 3 Magnetventile /
Cartridges den Druckabbau im
Schutzimpulsfluidkreis auslöst
und alle Schnellschluss-Stellorgane zur Auslösung bringt.
hydraulischer Schutzblock 2 v 3 in Betriebsstellung
Hydraulischer Schutzblock 2 v 3 in Teststellung
8
Elektronischer Turbinenschutz 2 v 3 mit dezentraler hydraulischer Auslösung 1 v 2
atorutz
Schutzkriterien und Laufüberwachung
+L1
C
>1
=
>
=1
ASSchutz 1
2v3
>1
=
AS-Schutzsystem
#
C
>
=1
>1
=
ASSchutz 2
#
2v3
>1
=
>1
=
ASSchutz 3
>1
=
+L2
C
Turbinenwelle
2v3
Turbinen regler
(Master)
Turbinen regler
(Slave)
>1
=
+L3
SUB-NET
Bei Neuanlagen oder für den Fall, dass größere Überholungsarbeiten am Hydrauliksystem und den Servomotoren
AS-Schutz (Übertragung in Ruhestrom)
erforderlich
sind, ist ein Turbinenschutz mit dezentraler hydraulischer Auslösung vorteilhaft und wirtschaftlich.
h Permutation erfolgt die 2 v 3 Signalverknüpfung kriterienspezifisch
• elektronischer Schutz-Block 2v3 mit dezentraler elektronischer Ansteuerung der unterlagerten Magnetventile und damit der nachgeschalteten
Cartridgeventile
(Dampfschnellschluss-Ventil
und
DW
DW
DW
DW
DW
DW je Stellorgan
DW
DW
DW
Test Programm
Dampfregelventil)
Drehzahlwächter
RS
RS
AS
RS
AS
AS
RS
RS
AS
RS
Quarzvergleich
AS
AS
RS
RS
AS
RS
Quarzvergleich
AS
AS
Quarzvergleich
Anstelle des zentralen 2 v 3-Hydraulik-Schutzblockes
steuern
die
die elektronischen
& DW-Baugruppen
&
&
&
&
&
&
&
&
2v3
2v3
2v3
&
&
& über elektronische Ansteuerbaugruppen
2 v 3-Schutzbaugruppen (EAM 15A) an und führen die Schutzbefehle
Turbine einklinken
>3 Umdrehungen min
ANS-MV-Baugruppen aus. Das
von FG Turbinensteuerung
Fail-Safe
Fail-Safe
Fail-Safe
gesamte elektronische SchutzsysRuhestromRuhestromRuhestromschutz
schutz
schutz
#
#
#
DW-Modul 2
DW-Modul 3
DW-Modul 1
tem ist SIL 3 zertifiziert.
Turbinenschutz
t 0
t 0
t 0
-1
Handauslösung
2 von 3
LSN24
Beide Schutzkonzepte sind
vollständig in das Kraftwerksleitsystem ME 4012 integriert und
während des Anlagenbetriebs
automatisch prüfbar.
Elektronische
Abschaltung
Magnetventile
(2v3)
#
#
EAM 15A
Überwachung
Testprogramm
elektrische
Auslöseeinrichtungen
Überwachung
#
#
EAM 15A
#
#
EAM 15A
Leistungssammelschiene 24V -
Ansteuerung
Magnetventile
(Stromregler)
Test
Test
Test
ANS-MV
ANS-MV
ANS-MV
ANS-MV
SSV 1
Kanal 1
SSV 1
Kanal 2
MV
SSV n
Kanal 1
SSV n
Kanal 2
MV
elektronischer 2v3-Schutzblock mit dezentraler Auslösung
MV
G
Test
MV
SSV-Servomotor
G
eletronisch / hydraulische Auslösung, 1 v 2 je Stellorgan
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SSV-Servomotor
Elektronik
Test Programm
SSV und RV
Hydraulik
Not-Aus Schalter
(Turbinenschnellschluss)
Überwachung
V +L1
V +L2
V +L3
Turbinen-Laufüberwachung
HD
MD
WS
WS
WS
RD
WS
RD
WS
WP
Key Phaser
RD
WS
Drehzahl
Die ständige Überwachung der Laufeigenschaften leistet einen wesentlichen Beitrag zur Einhaltung der TurbinenLebensdauer. Dehnungs-, Schwingungs- und Lagertemperatur-Messungen haben die größte Bedeutung für den
Turbinenschutz. Nur durch eine geeignete Überwachung (2 v 3-Arbeitsstrom) ist es möglich, einen störungsfreien
Dauerbetrieb und eine sinnvolle und vorbeugende Wartung zu garantieren.
G
ND
E
Ölpumpe
P
Lager HD- vorn
Zwischenlager 1
P
HZÜ
FD
P
Drehzahl : Turbinendrehzahl 3-kanalig
WS : Wellenschwingung
Zwischenlager 2
Mittellager
P
P
P
P
P
P
TS
Generatorlager
ES
Erregerlager
P
RD : Relativdehnung
WP : Wellenposition Drucklager
P
: Metalltemperaturen / Dampftemperaturen
: Druckmessungen
VS: Ventilstellung
LS: Lagerbockschwingung
ABS: Absolutdehnung
Messstellenanordnung zur Turbinen-Laufüberwachung
Beispielhafte Messwertgeber
Drehzahlmessung mit Stillstandsüber­
wachung
Lager-Schwingungsmessung
Wellenlage-Überwachung
Wellen-Schwingungsmessung
absolute Dehnungsmessung
relative Dehnungsmessung
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Montage und Inbetriebnahme
Angefangen bei der Systemanalyse über die Lieferung, Montage, Verrohung bis hin zur Systemspülung, Druckprobe und der eigentlichen Inbetriebnahme steht ein erfahrenes Team von Bauleitern, Hydraulikern, Schlossern
und Schweißern zur Verfügung. Darüber hinaus bieten wir umfangreiche Service-Dienstleistungen an.
Vacuum breaker control unit mit hydraulischer Speicherstation
HP-Regelventile, Servo-Motoren für HP-Regelventile
Schnellschlussventil mit neuem Tripventil zur Verbesserung
der Anlagensicherheit
hydraulisches Aggregat mit Radialkolbenpumpen in
redundanter Ausführung
Servo-Motor für BP-Regelventil
hydraulischer 2 v 3-Schutzlock
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Unternehmenszentrale
Deutschland
Helmut Mauell GmbH
Am Rosenhügel 1-7
42553 Velbert
Deutschland
Afrika
Argentinien
Australien
Belgien
Brasilien
Helmut Mauell do Brasil Ltda.
Estr. Est. Salvador de Leone 2998
06850-000 ITAPECERICA DA
SERRA SAO PAULO
Brasilien
Dänemark
Finnland
Frankreich
Niederlande
Helmut Mauell B.V.
Lorentzstraat 31
3846 AV HARDERWIJK
Niederlande
Großbritannien
Schweiz
Mauell AG
Furtbachstraße 17
8107 BUCHS
Schweiz
Korea
USA
Mauell Corporation
31 Old Cabin Hollow Road
DILLSBURG PA 17019
USA
Norwegen
Indonesien
Iran
Kuwait
Malaysia
Österreich
Polen
Portugal
Rumänien
Russland
Schweden
Singapur
Spanien
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Tschechien
Türkei
Ungarn
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