معرفی اتاق کنترل نیروگاه

اتاق کنترل نیروگاه:
مهم ترین بخش های کنترل و مانیتورینگ توربین و نیروگاه گازی در اتاق کنترل انجام می شود.

این اتاق شامل تابلوهای برق کنترلی مهمی چون کنترل واحد، کنترل تحریک ژنراتور، کنترل و حفاظت ژنراتور و مدیریت توان است و هر واحد تابلوی مخصوص به خود را دارد.

همچنین، راه اندازی و توقف توربین و دسترسی به سایر اعمال کنترلی توسط اپراتور و با واسط انسان-ماشین در این اتاق انجام می شود. در ادامه، هریک از این بخش ها را توضیح می دهیم.

تابلوی کنترل واحد (UCP):
«تابلوی کنترل واحد» (Unit Control Panel)، کنترل اصلی توربین را انجام می دهد. کنترلرهای UCP توربین به وسیله کابل های ارتباطی با تمام تجهیزات ابزار دقیق که روی توربین نصب شده اند، در ارتباط هستند.

کنترل کننده ها با استفاده از سیگنال های دریافتی از محل توربین و همچنین فرامین صادر شده به وسیله اپراتور، بر اساس برنامه کنترلی بارگذاری شده، توربین را کنترل می کنند.

UCP از تجهیزات الکتریکی مختلفی مانند رله، فیوز، کنتاکتور و… تشکیل شده است.

اگر سیستم کنترل به هر علتی از کار بیفتد، برای حفاظت توربین در برابر شرایط خطرناک، سیستم حفاظت پشتیبان سیستم کنترل مانع از آسیب دیدن ماشین می شود.

وقتی مقادیر پارامترها به محدوده های از پیش تعیین شده برسند، هشدارها فعال شده و اپراتور را از شرایط غیرنرمال و قبل از پیش آمدن شرایط خطرناک آگاه می کند. در شرایط خطرناک، سیستم حفاظت بلافاصله توربین را متوقف می کند.

واسط انسان-ماشین (HMI):
واسط انسان-ماشین (HMI) پل برقراری ارتباط با کنترلرها از طریق تابلوی کنترل واحد است. HMIها معمولاً کامپیوترهای صنعتی هستند.

در واقع، امکان ویرایش برنامه کنترلی را که در کنترلرها بارگذاری می شود به وجود می آورند. همچنین برای مانیتور کردن تقریباً تمام فرایندهای توربین از این کامپیوترها استفاده می شود.

با کمک HMI، اعمال دستورات اپراتور به توربین از طریق برنامه های گرافیکی و به وسیله ماوس یا صفحه کلید (مثلاً کم و زیاد کردن سرعت توربین) میسر می شود.

سیستم مدیریت توان (PMS):
«سیستم مدیریت توان» (Power Management System) سیستمی است که با استفاده از PLCهای آن می توان کنترل دقیقی بر روی میزان توان تولیدی ژنراتورها و توان رد و بدل شده با شبکه داشت.

در PMS، بارها برحسب اهمیتی که دارند به چند گروه تقسیم و از نظر اهمیتشان اولویت بندی و از اولویت کم به زیاد گروه بندی می شوند.

چنان چه فرمان حذف بار صادر شود، مصرف کننده هایی که در گروه اول قرار دارند، از مدار خارج می شوند و اگر توانی که موجود است کافی نباشد، گروه بعدی خارج می شود.

توابع حذف بار در PMS، سیستم الکتریکی را در مقابل خطا یا عدم ثبات ناشی از اضافه بار ناگهانی در هنگام از دست دادن یک یا دو ژنراتور یا اضافه بار زیاد حفاظت می کنند.

پایداری سیستم تولید و توزیع برق به سرعت عملکرد حذف بار بستگی دارد تا کاهش بار سیستم به سطح قابل قبولی برسد.

فرمان حذف بار از PLC اصلی PMS صادر و فرستاده می شود. برای انجام این عمل، به PLCهای محلی که روی کلیدهای قدرت قرار گرفته اند، انتقال فرمان های حذف بار را از تجهیزات مرکزی به تجهیزات هر کدام از پست ها در کوتاه ترین زمان ممکن داده می شود. فرمان حذف بار در موارد افت فرکانس، بار اضافه و از دست دادن ژنراتور عمل می کند.

تابلوی کنترل و حفاظت ژنراتور (GCPP):
حفاظت ژنراتور یکی از مباحثی است که توجه بسیار زیادی را به خود جلب داده است. برای اطمینان از سلامت ژنراتورها باید آن ها را در برابر هر خطری بیمه کرد و پارامترهای مختلفشان را هنگام تولید برق مشاهده و کنترل کرد.

GCPP تابلویی است که کنترل و حفاظت ژنراتور را بر عهده دارد. یکی از تجهیزات بسیار مهم این تابلو رله است. حفاظت ژنراتور را رله دیجیتالی بر عهده دارد. حفاظت های گوناگون ژنراتور در این رله در نظر گرفته شده است. توسط ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ نصب شده جریان و ولتاژ نمونه برداری می شود.

انواع حفاظت هایی که این رله انجام می دهد عبارتند از: حفاظت دیفرانسیل ژنراتور، اضافه بار، اضافه ولتاژ، افت ولتاژ، فرکانس اضافه، افت فرکانس، برگشت توان، میدان تحریک اضافی، افت تحریک، اتصال زمین استاتور، اتصال زمین روتور، حفاظت دیفرانسل ترانسفورماتور و دیفرانسل ژنراتور و ترانسفورماتور.

تابلوی تحریک ژنراتور (GEP):
این تابلو شامل تجهیزاتی است که پارامترهای مختلف تحریک ژنراتور را نشان می دهند. از روی این تابلو می توان از پارامترهایی چون ولتاژ و جریان تحریک ژنراتور اطلاع داشت و در صورت نیاز آن ها را تغییر داد.

کنترل سیستم تحریک روی این تابلو، هم می تواند به صورت اتوماتیک و هم به صورت دستی و به واسطه اپراتور انجام شود. علاوه بر این، می توان تغییرات سیستم تحریک را براساس تغییر بار تنظیم کرد.