Bảng báo động PLC tổ máy hơi nước S2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bảng báo động PLC tổ máy hơi nước S2 là sản phẩm được thực hiện bởi các kỹ sư của Công ty TNHH MTV Nhiệt điện Thủ Đức. Sản phẩm này được ứng dụng để thay thế cho toàn bộ thiết bị của bảng báo động cũ với nhiều tính năng mới cải tiến cho hệ thống.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bảng báo động PLC tổ máy hơi nước S2

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 BẢNG BÁO ĐỘNG PLC TỔ MÁY HƠI NƯỚC S2 1 2 Đinh Văn Dũng , Trương Minh Trí 1 Công ty TNHH MTV Nhiệt điện Thủ Đức, 0868993311, dungdv@thuductpc.evn.vn 2 Công ty TNHH MTV Nhiệt điện Thủ Đức, 0966258658 , tritm@thuductpc.evn.vn Tóm tắt: Bảng báo động tổ máy hơi nước S2 với chức năng cảnh báo sự cố, tác động ngừng máy để bảo vệ thiết bị trong quá trình vận hành của tổ máy hơi nước S2 có công suất 66 MW. Hệ thống này được lắp đặt từ những năm 1972, sau nhiều năm hoạt động hệ thống thường xuyên bị hư hỏng, cảnh báo, tác động không chính xác, các thiết bị sử dụng điện áp 250VDC dẫn đến việc vật tư để thay thế khan hiếm, nhiều vật tư không còn bán trên thị trường. Bảng báo động PLC tổ máy hơi nước S2 là sản phẩm được thực hiện bởi các kỹ sư của Công ty TNHH MTV Nhiệt điện Thủ Đức. Sản phẩm này được ứng dụng để thay thế cho toàn bộ thiết bị của bảng báo động cũ với nhiều tính năng mới cải tiến cho hệ thống. Điểm nổi bật của sản phẩm là đã chuyển đổi thành công một hệ thống phức tạp gồm nhiều thiết bị điện, thiết bị điều khiển có điện áp 250VDC sang sử dụng điện áp 220VAC-24VDC và sử dụng thiết bị phổ biến trên thị trường. Ngoài ra nhờ sử dụng bộ vi xử lý PLC thay thế cho các thiết bị cơ, hệ thống bảng báo động đã được nâng cấp lên và có thể mở rộng thêm rất nhiều tính năng mới. Một số tính năng mới mà hệ thống cũ không có đã được nâng cấp lên như: màn hình HMI tra cứu thông tin dữ liệu sự cố, bộ nhớ lưu trữ dữ liệu mới, truy xuất dữ liệu phục vụ công tác vận hành, hệ thống thiết bị chuyển đổi nguồn cho 60 tín hiệu sự cố từ 250VDC xuống 24VDC… Từ khoá: Điều khiển PLC; Bảng báo động sự cố; Điện áp 250VDC; Tra cứu dữ liệu sự cố. CHỮ VIẾT TẮT VHV Vận hành viên AC Điện áp xoay chiều DC Điện áp một chiều 1. GIỚI THIỆU Phương án lắp mạch báo động mới cho tổ máy hơi nước S2 nhằm thay thế hệ thống mạch relay cũ bằng hệ thống PLC và relay mới nhằm nâng cấp và tăng tính chính xác cho hệ thống báo động, có khả năng mở rộng thêm nhiều tính năng điều khiển khác cho tổ máy hơi nước. Hệ thống mạch báo động các tổ máy hơi nước S2 có nhiệm vụ cảnh báo sự cố cho vận hành viên (VHV) trực tại phòng điều khiển 1 cách nhanh chóng. Thông qua các tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm thường hở của các rơ le 250 VDC, khi có sự cố xảy ra 372
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA các rơ le này sẽ tác động và đèn báo của sự cố đó sẽ sáng lên, đối với các sự cố lớn, chuông cảnh báo sẽ phát kèm đèn để cảnh báo mạnh mẽ hơn. VHV sau khi nhận thông tin sẽ đưa ra phương án khắc phục hợp lý theo quy trình nhằm đảm bảo cho công tác vận hành ổn định, an toàn và đạt năng suất cao. Điểm mấu chốt của dự án này chính là nhà máy Nhiệt điện Thủ Đức sử dụng nguồn điện chính 250 VDC cho hệ thống điện điều khiển của các tổ máy, nguồn điện 250 VDC này phải được duy trì để sử dụng cho các thiết bị khác, sơ đồ điện, thiết bị rất phức tạp để có thể chuyển đổi toàn bộ sang sử dụng điện áp AC. Các loại PLC thông dụng trên thị trường hiện nay hầu hết chỉ sử dụng điện áp 24VDC sử dụng cho việc đấu ngõ vào. Bài toán ở đây là phải loại bỏ các rơ le 250VDC của hệ thống bảng báo động cũ, đưa các tín hiệu điều khiển mang điện áp 250 VDC này vào PLC, ngõ ra của PLC kết nối với hệ thống đèn led báo động mới sử dụng điện áp 24 VDC. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU/TÍNH TOÁN/MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN Sau quá trình tìm hiểu và nghiên cứu các ứng dụng mạch cách ly điện áp. Tác giả của dự án đã quyết định sử dụng mạch Optocoupler để tạo ra tín hiệu điều khiển 24VDC dựa vào tín hiệu 250 VDC sẵn có của hệ thống cũ. Optocoupler là một phần tử bán dẫn thực hiện truyền tín hiệu giữa hai phần mạch bị cách ly với nhau về điện bằng cách sử dụng ánh sáng. Mạch Optocoupler có một đèn LED ở phía đầu vào và một photodiode ở phía đầu ra. Điện áp nguồn bên trái và điện trở nối tiếp tạo dòng điện qua đèn LED. Sau đó, ánh sáng từ đèn LED bắt đầu đến diode quang tạo nên một dòng đảo ngược trong mạch đầu ra. Dòng điện ngược này đưa điện áp đến điện trở đầu ra R. Điện áp đầu ra bằng với điện áp đầu ra V2 trừ đi điện áp trên điện trở tải R. Khi điện áp đầu vào thay đổi, lượng ánh sáng sẽ dao động. Hình 1. Sơ đồ 1 tín hiệu báo động sử dụng PC817 So với sử dụng Relay, mạch Optocouplerr sử dụng những linh kiện điện tử rẻ tiền, việc lắp đặt đơn giản, dễ sửa chữa và thay thế, đồng thời nhờ nguyên lý cách ly quang của nó giúp giảm thiểu các nguy cơ sự cố liên quan đến mạch điều khiển trong trường hợp xảy ra ngắn mạch tại các thiết bị trường. 373
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 Hình 2. Sơ đồ nguyên lý của 1 tín hiệu điện 250VDC kết nối vào PLC thông qua Optocoupler Hệ thống bảng báo động sử dụng PLC hoàn thành và được đưa vào sử dụng từ tháng 7/2021 thay thế cho bảng báo động cũ, trong quá trình sử dụng đã cho thấy một số hiệu quả nhất định của hệ thống như sau: Mạch Optocouplerr sử dụng linh kiện điện tử rẻ tiền, dễ sản xuất và thay thế khi hư hỏng. Có khả năng cách ly điện áp cao, an toàn cho hệ thống PLC điều khiển. Hình 3 Tủ Optocoupler PLC có thể mở rộng thêm nhiều tính năng mới như HMI, thiết kế giao diện kiểm soát và điều khiển trên máy tính. Có chức năng tự chuẩn đoán do đó giúp cho công tác sửa chữa được nhanh chóng và dễ dàng. Chức năng điều khiển thay đổi dễ dàng bằng thiết bị lập trình (máy tính, màn hình) mà không cần thay đổi phần cứng nếu không có yêu cầu thêm bớt các thiết bị vào, ra. Hệ thống có tính chính xác cao, ổn định. 374
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA Hình 4. Tủ PLC sau khi đưa vào sử dụng Công tác sửa chữa khi có sự cố liên quan đến hệ thống bảng báo động dễ khắc phục và không mất nhiều thời gian. Bảng báo động mới với các thiết bị vật tư phổ biến có sẵn trên thị trường giải quyết được vấn đề khó khăn trong việc tìm kiếm các vật tư thay thế cho bảng báo động cũ. Song song đó, còn một số hạn chế của hệ thống cũng cần quan tâm đến như: Giá thành phần cứng cao, phải mua thêm phần mềm bản quyền để lập trình nếu muốn mở rộng thêm những tính năng khác. Việc chuyển đổi từ hệ thống cũ sang hệ thống mới tốn nhiều thời gian, cần dò lại sơ đồ dây và xác định chính xác để đảm bảo việc chuyển đổi ko thay đổi hoặc ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của tổ máy. 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Ngày nay các nhà máy điện, nhà máy nhiệt điện hầu như không còn các thiết bị sử dụng điện áp 250 VDC mà đã chuyển sang sử dụng các loại điện áp xoay chiều thông dụng hơn. Hệ thống Bảng báo động PLC sử dụng các Optocoupler để tạo tín hiệu điều khiển 24VDC từ các tín hiệu 250 VDC tuy không áp dụng rộng rãi nhưng vẫn có khả năng thay thế được cho các nhà máy điện được xây dựng từ những năm 1970 về trước, thời kỳ sử dụng phổ biến điện áp 250 VDC. Đây cũng có thể xem là một phương án cải tiến để thay thế, nâng cấp cho các hệ thống thiết bị cũ kỹ, đã không còn sản xuất trên thị trường. Hệ thống đã được công nhận sáng kiến số: 1746/GCN-NĐTĐ ngày 22/9/2021 của Công ty TNHH MTV Nhiệt điện Thủ Đức về sáng kiến “Thiết kế và thi công mạch báo động bảng lò tổ máy hơi nước S2 bằng PLC”. LỜI CẢM ƠN Chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, các anh/chị Trưởng phó các đơn vị, các thành viên trong Tổ sửa chữa điện, tổ sửa chữa cơ đã hỗ trợ, tạo điều kiện tối đa để nhóm tác giả có thể thực hiện và hoàn thành được hệ thống này. 375