Aleksandar Nikolic
Becsült olvasási idő: 2 perc
Az NI eszközeire alapoztak

Feladatul tűzték ki egy olyan hőmérséklet-szabályozó rendszer kiépítését egy szerbiai erőmű számára, amely segítségével csökkenthetők a költségek és a fejlesztési idő.

Egy erőmű legnagyobb egysége a generátor-teljesítménytranszformátor rész. Ennek teljesítménye akár 1400 MVA is lehet. Az ilyen típusú transzformátorok hőmérsékletét kétféleképp lehet szabályozni. Az egyik, mégpedig drágább megoldás a transzformátor tekercselésébe épített szenzorokat tartalmaz, míg a másik lehetőség a transzformátor legmagasabb hőmérsékletének (például melegponti hőmérséklet) számításán alapul, a mért transzformátor legmagasabb olajhőmérséklete és legnagyobb terhelőárama segítségével.

Esetünkben a generátor-teljesítménytranszformátor költségkímélő hőmérséklet-szabályozó rendszeréhez NI WSN- és LabVIEW-alapú alkalmazást hoztak létre a szakemberek. Az NI hardvert a könnyű telepíthetősége és csatlakoztathatósága, valamint egyszerű konfigurálhatósága és skálázhatósága miatt választották. A moduláris rendszer a rugalmas változtathatóságot kínálja, nemcsak a fejlesztési szakaszban, hanem a telepítés során is.

Az NI platformok (CompactRIO és WSN) közötti kompatibilitás jelentősen csökkentette a fejlesztési időt. Mivel a WSN Etherneten csatlakozik az erőmű belső hálózatára, így interneten keresztül távolról is programozható és felügyelhető a rendszer, csökkentve ezzel az üzemeltetési időráfordítást és költséget. Magát a rendszert 2010 nyarán telepítették, amikor a külső hőmérséklet a 40 °C-t is meghaladta. Sohasem fordult elő leállás, még a legrosszabb körülmények közepette, télen sem, amikor a hőmérséklet –25 °C alá is esett.

Gyors kiépítés

A szabályozást Szerbia legnagyobb transzformátorához (725 MVA) kellett méretezni, rövid határidővel. Az egyedi digitális jelfeldolgozó rendszer lecserélésére NI CompactRIO és LabVIEW eszközöket választottak, illetve NI cRIO-9073 rendszert használtak, NI 9217 modulokkal és Pt100 szenzorokkal.

A mérnökök az IEC 60076-7 szabvány alapján, valós idejű környezetre fejlesztették ki és finomhangolták a LabVIEW algoritmust, amely végre tudja hajtani az összes mérést, a melegpontbecslést és a transzformátor hűtőrendszerének (olajpumpák és ventilátorok) vezérlését. A teljes rendszert CompactRIO alapokon fejlesztették, kevesebb mint 2 hónap alatt.

Csökkennek a költségek

Egy másik hőerőműnél, ahol a bonyolult telepítési követelmények miatt a kábelezés költségei túlságosan magasak voltak, két transzformátor fejlesztését (210 MVA és 100 MVA) NI WSN alapon végezték el. Ez az érzékelőhálózat egy NI WSN-3202 és három NI WSN-3226 mérési pontot tartalmaz transzformátoronként. A WSN-3202 a transzformátor áramát méri analóg bemeneten, továbbá négy hűtőberendezést vezérel digitális kimeneteken. A WSN-3226 a Pt100 szenzorokhoz csatlakozik, amelyek az olajhőmérsékletet, a hűtőberendezések bemeneti és kimeneti hőmérsékletét és a környezet hőmérsékletét mérik. A berendezések, amelyek a szenzorok és a relék jeleit fogadják, egyetlen szekrényben találhatók.

Az egyik transzformátor NI WSN-9791 Ethernet átjárót vesz igénybe a mérési eredmények összegyűjtésére, a másik pedig NI 9792 programozható átjárót. A LabVIEW alkalmazás telepítése során is egy NI 9792-re támaszkodtak. Jelentősen csökkentették a szoftverfejlesztés idejét – kevesebb mint két napra –, mert olyan LabVIEW alkalmazást használtak minimális változtatással, amelyet korábban egy NI 9073 CompactRIO rendszerre fejlesztettek.

A WSN-9791 és az NI 9792 Etherneten csatlakoznak az erőmű vezérlőtermébe telepített PC-hez. Az alkalmazást Microsoft Visual Studio-ban fejlesztették és Modbus TCP/IP átjárót használó PC-n futtatják. Ez megjelenít minden szükséges információt a kezelőnek és MySQL adatbázisban tárolja a mentendő adatokat. A távfelügyelet és az alkalmazás távoli módosítása céljából az egész rendszer csatlakozik az internetre az erőmű helyi hálózatán (LAN) keresztül.