أجهزة التشغيل الكهربائية الآمنة عن الفشل لتحكم صمام محطة توليد الكهرباء أثناء فقدان الطاقة

تعتمد مرافق توليد الكهرباء على الصمامات الكهربائية للتحكم في مياه التبريد وأنظمة دعم الوقود وخطوط التهوية وعمليات معالجة المياه.يمكن أن يتوقف محرك تشغيل كهربائي قياسي في آخر موقع لهإذا كان هذا الموقف لا يتطابق مع متطلبات العملية، يمكن أن تؤثر العزلة، وتبريد المعدات أو استعادة النظام.

يستخدم جهاز التشغيل الكهربائي الآمن للخطر الطاقة المخزنة لتحريك الصمام إلى وضع محدد مسبقًا بعد اكتشاف انقطاع التيار الكهربائي. ومع ذلك ، يمكن أن يكون وضع السلامة الصحيح مفتوحًا تمامًا ،مغلقة بالكامل أو آخر موقع تم إرسالهيجب تحديدها من خلال تقييم مخاطر العملية بدلاً من تطبيق قاعدة واحدة على كل صمام.

إغلاق الفشل مناسب للعديد من مهام العزل ، لكنه ليس متطلبًا عالميًا في محطة توليد الطاقة.

الأمثلة النموذجية تشمل:

• قد تحتاج الصمامات العازلة لوسائل الإعلام الخطرة إلى الإخفاق في الإغلاق.

• قد تحتاج صمامات مياه التبريد أو مياه الحريق إلى الفشل في فتحها.

• يجب أن تبقى بعض صمامات التعديل في مكانها لتجنب تغيير العملية المفاجئ.

• يمكن أن تتطلب مكابح التهوية مواقف مختلفة لمكافحة الغازات العازلة أو السيطرة على الدخان أو تبريد المعدات.

لذلك يجب أن تحدد مواصفات المشروع إغلاق الفشل أو إغلاق الفشل أو إغلاق الفشل قبل اختيار نموذج جهاز التشغيل ونظام تخزين الطاقة.

أثناء التشغيل الطبيعي، دائرة التحكم الداخلية تشحن مكثف فائق أو بطارية.يحول إمدادات المحرك إلى جهاز الطاقة المخزنة ويدفع الصمام إلى وضع السلامة المحدد مسبقًا.

تعمل وحدة DCL الآمنة على الفشل بتزويد DC24V. اعتمادًا على حجم الجهاز التشغيلي ، تستخدم النماذج الأصغر مكثفًا فائقًا بينما تستخدم النماذج ذات الدوران العكسي البطارية.يحدد مستندات المنتج الطاقة المخزنة لأربع عمليات كاملة على الأقل.

عندما تعود الطاقة الخارجية ، يخرج جهاز التشغيل من الحالة الآمنة ويعود إلى وضع التشغيل الطبيعي.ما إذا كان الصمام يعود تلقائيًا إلى أمره السابق يجب أن يتم تحديده من خلال منطق التحكم والمنشآت.

يستخدم تصميم DCL مكثفًا فائقًا أو بطارية لتشغيل المحرك الكهربائي. إنه ليس محركًا ميكانيكيًا لعودة الربيع. تختلف هذه التقنيات في وقت العودة ، والدوران المتاح ،متطلبات الصيانة وطريقة تخزين الطاقة، لذلك "العودة الربيعية" و "احتياطي البطارية" لا ينبغي استخدامها بالتبادل.

تتطلب أنظمة الطاقة المخزنة أيضًا فحص جهد البطارية وسجلات التشغيل وحالة تخزين الطاقة. لا يستبدل جهاز التشغيل الآمن نظام الطاقة الطارئة للمصنع ،المنطق المتشابك أو التصميم الذي يحتوي على أدوات أمان.

خلال انقطاع الطاقة ، يجب أن يتغلب نظام الطاقة المخزنة على عزم دوران العمل الفعلي للصمام. يجب أن تستخدم القياسات أقصى عزم دوران لصانع الصمام وتأخذ في الاعتبار الضغط التفاضلي ،تصميم المقعد، وترسبات ودورة انفصال أعلى بعد فترات طويلة من التوقف.

توصي وثائق DCL باختيار ما يقرب من 1.1 إلى 1.3 ضعف عزم اختبار الصمام. يجب أن يستوفي وقت تشغيل جهاز التشغيل أيضًا متطلبات استجابة العملية.عزم دوران أعلى وحده لا يؤكد أن الصمام سوف تصل إلى وضع السلامة في الوقت المطلوب.

يمكن أن تستخدم تكوينات التشغيل وإيقاف التشغيل الآمنة إشارات التبديل السلبية للقيام بأوامر مفتوحة وإغلاق وتوفير اتصالات سلبية للحالة المفتوحة بالكامل والمسدودة بالكامل.تشكيلات تعديل تدعم 4 ‰ 20 mA مدخل وخرج، مع 2 ′′10 VDC أو 1 ′′5 VDC متوفرة على الإصدارات المختارة.

يمكن لـ Modbus RTU دعم مراقبة وضع الصمامات ، وتقديم تقارير عن فولتاج البطارية وسجلات التشغيل الآمنة.يجب على المهندسين لا يزال تحديد أي إشارات لا تزال متاحة خلال انقطاع الكهرباء الموقع الكامل.

يمكن أن تستخدم أنظمة تبريد المياه والضخ ومعالجة المياه في الهواء الطلق نطاق DCL المقاوم للظروف الجوية ، وهو IP67 كمعيار مع IP68 متاح على التكوينات المختارة.تتطلب مناطق معالجة الوقود أو المواقع التي تحتوي على غازات قابلة للاشتعال تقييمًا منفصلًا للمناطق الخطرةتتضمن مجموعة DCL المقاومة للانفجار غطاء IP68 وتكوينات الدرجة 1، الدرجة 1.

حماية الدخول والحماية من الانفجارات والعمل الآمن هي متطلبات اختيار منفصلة. لا يستبدل أحدهما الآخر.

وتغطي نطاق DCL المقاوم للطقس عزم الدوران الإخراج القياسي من 16 إلى 3000 Nm ، بينما تغطي نطاق مقاوم للانفجار 50 إلى 3000 Nm. يمكن تكوين كل من عائلات المنتجات مع عودة آمنة ضد الفشل ،التحكم في تشغيل وإطفاء، 4 ٪ 20 mA تعديل و Modbus RTU ، اعتمادا على النموذج المختار.

وحدات الحماية من الفشل أيضا قائمة حماية 1 كيلو فولت زيادة في الطاقة و 4 كيلو فولت واجهة EFT. هذه المعايير تصف خصائص الحصانة الكهربائية،ولكنها لا تشكل شهادة SIL أو موافقة للاستخدام كعنصر نهائي لنظام أجهزة السلامة.

يجب أن يبدأ اختيار محرك تشغيل كهربائي آمن للطاقة مع وضع السلامة المطلوب، تليها عزم دوران الصمام، وقت التشغيل، طريقة تخزين الطاقة، إشارات التحكم،تصنيف البيئة وخطة الصيانةيمكن أن يدعم جهاز التشغيل استراتيجية سلامة المنشأة فقط عندما يتم تعريف هذه المتطلبات معًا.