Surveillance et contrôle des turbines et des générateurs dans les centrales électriques alimentées au charbon

Le rôle des turbines à vapeur dans une centrale à charbon est de convertir l'énergie de la vapeur chaude générée par la chaudière en énergie de rotation au cours de plusieurs étapes. La vapeur générée par la chaudière traverse d'abord la turbine haute pression, où elle est refroidie, puis pénètre dans le réchauffeur. La vapeur est chauffée dans le réchauffeur et passe à travers la turbine à pression intermédiaire dans la section à basse pression. L’énergie de rotation générée est transférée par un axe commun au générateur, qui la convertit ensuite en énergie électrique. Pour s'assurer qu’il n'y a pas de perturbations, les turbines et les générateurs doivent être surveillés de façon fiable, et la transmission sécurisée du signal entre l'usine et la salle de contrôle doit être garantie.

Le système de lubrification de l'axe de liaison entre la turbine et le générateur est surveillé pour optimiser le débit et la pression d'huile afin d’éviter des dommages matériels dus à une couche d'huile inadaptée. Une diminution de la viscosité causée par une température excessive de l'huile peut avoir les mêmes conséquences. En outre, la vitesse de rotation ne doit pas dépasser certains seuils, car les forces centrifuges en résultant peuvent endommager la turbine et le générateur.

Les interfaces du Système K, qui disposent d'une isolation galvanique et offrent une sécurité fonctionnelle jusqu'à SIL 3, transmettent des signaux entre le système turbine/générateur et la salle de contrôle sans aucune interférence. Les conditionneurs de signaux pour une utilisation dans une zone non dangereuse (non ATEX) surveillent la vitesse de rotation de la turbine et du générateur pour s'assurer qu'elle est correcte. Ils surveillent la pression et le débit dans les pompes à huile, ainsi que la température de l'huile.

L’utilisation de convertisseurs de fréquence pour mesurer la vitesse de rotation de la turbine et du générateur est cruciale pour les centrales électriques afin de permettre la détection précoce et la prévention des dommages causés lorsque le nombre de tours est trop élevé, et si la fréquence de ligne admissible n’est pas atteinte lorsque le nombre de tours est trop faible. Des convertisseurs de température avec des valeurs de déclenchement pour thermocouples, potentiomètres, et thermomètres à résistance électrique sont disponibles pour surveiller la température de l'huile. Des blocs d’alimentation pour transmetteurs sont utilisés pour surveiller la pression et le débit d'huile dans les pompes.

• Les convertisseurs de fréquence empêchent les turbines et le générateur d'atteindre des vitesses critiques de rotation.
• Les convertisseurs de température avec des valeurs de déclenchement pour thermocouples, potentiomètres, et thermomètres à résistance électrique permettent de surveiller les températures dans les roulements de l'axe reliant les turbines au générateur.
• L’utilisation de dispositifs d'alimentation pour transmetteurs pour surveiller le débit dans les pompes permet d'optimiser la pression d'huile.