Sistemas De Control En Turbinas A Gas

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Documentos del II Congreso Boliviano de Ing. Mecanica Electromecanica, Realizado el 2005 en Oruro-Bolivia

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Sistemas De Control En Turbinas A Gas

  1. 1. GAS TURBINE CONTROL SISTEMAS DE CONTROL EN TURBINAS A GAS Presentación: 1 Ciclo Termodinámico 2 Parámetros de control 3 Hardware y Software 4 Esquema de control 5 Operación 6 Mantenimiento GAS TURBINE CONTROL
  2. 2. GAS TURBINE CONTROL PRESENTACIÓN La operación de turbinas a Gas corresponde al campo de la Ingeniería Mecánica y Electromecánica y se ha convertido en una tarea primordial de los procesos energéticos. El control en sistemas de generación es esencial en la formación del Ingeniero Mecánico, Electromecánico y Eléctrico y pocas veces es impartido en la enseñanza de pregrado, por lo que resulta significativo transmitir conocimientos básicos de la operación y mantenimiento de los sistemas de control en turbinas a gas. GAS TURBINE CONTROL
  3. 3. GAS TURBINE CONTROL 1 CICLO DE MAQUINA h 3 1-2 Compresión Adiabática Q 2-3 Aporte de calor a P cte. 2 3-4 Expansión adiabática 4 4-1 Sustracc. Calor a P cte. q 1 Ciclo s BRAYTON ideal 3 1 2 G 4 GAS TURBINE CONTROL
  4. 4. GAS TURBINE CONTROL 2 PARAMETROS DE CONTROL Un sistema de control electrónico para turbinas a gas está diseñado para controlar como función activa uno, dos o tres ejes. El sistema de control recibe como fuentes primarias los siguientes parámetros: 1 Señal de velocidad de los ejes 2 Señal de temperatura de cámaras 3 Señal de presión y ambiente Control de flujo de combustible GAS TURBINE CONTROL
  5. 5. GAS TURBINE CONTROL 3 HARDWARE Y SOFTWARE Speed Speed Speed Pressure Temp Accel Amb Bias Channel Channel Channel Channel Channel Schedule Control Control Control Control Control Control Ramp Control Failsafe Failsafe Failsafe Failsafe Failsafe Failsafe Failsafe TEMP BREAK SW1 SW1 SW1 S WITCH SW1 POINT1 POINT TEMP SW2 SW2 SW2 SW2 BREAK TEMP POINT2 SW3 SW3 SW3 SW3 N1 N2 N3 P T A B GAS TURBINE CONTROL
  6. 6. GAS TURBINE CONTROL 4 ESQUEMA DE CONTROL Redout N1 ref BAS N1 IDLE Speed control N1 SINC LSS BUS switch mpu N1 failsafe mpu N2 failsafe OVER Redout N3 ref SPEED N3 RAISE Speed control N3 DATUM mpu N1 failsafe P Pressure control CDP AMB redout PSENSOR droop failsafe isochronous mode ACCEL T Temp. control redout Termocup . failsafe Temp switch Ramp start RAMP Fast rate 125 V CD POWER GAS TURBINE CONTROL SUPPLY
  7. 7. GAS TURBINE CONTROL 5 OPERACIÓN La operación de Turbinas a Gas se refiere principalmente al control de los siguientes eventos: 1. Secuencia de arranque 2. Sincronización 3. Control de velocidad 4. Control de temperatura 5. Control de frecuencia GAS TURBINE CONTROL
  8. 8. GAS TURBINE CONTROL SECCIONES DE UNA TURBINA GAS TURBINE CONTROL
  9. 9. GAS TURBINE CONTROL CAMARA TURBINA COMPRESOR EJE TOBERA GAS TURBINE CONTROL
  10. 10. GAS TURBINE CONTROL 5.1 SEC. ARRANQUE R.P.M. N1 4000 N3 3000 CIERRE INTERRUPTOR 2000 LLAMA RAMPA 2’ 2’10’’ 3’ 4’ 5’ MINUTOS GAS TURBINE CONTROL
  11. 11. GAS TURBINE CONTROL 5.1 PROCESO DE ACELERACIÓN FUEL FUEL FLOW FLOW Y DISCONTINUIDAD POR SUBIDA DISCONTINUIDAD POR BAJADA Y’ X X’ ACCEL P PARAMETERS GAS TURBINE CONTROL
  12. 12. GAS TURBINE CONTROL 5.3 CONTROL DE VELOCIDAD N1 SPEED DRIVER REF TEST POINT MAGNETIC SIGNAL CONVERTER Y PICKUP TEST POINT CONTROL Y N1 GAIN CONTROL CONTROL STABILITY INDICATOR SPEED SWITCH 1 SPEED SW 1 N1 SPEED SWITCH 1 SPEED SWITCH 1 SPEED SW 2 N1 SPEED SWITCH 2 GAS TURBINE CONTROL
  13. 13. GAS TURBINE CONTROL 6 MANTENIMIENTO El mantenimiento consiste en simular los parámetros de operación. El ingreso de señales simuladas a las entradas de los sensores permite tener la turbina en operación simulada. Las siguientes señales se obtienen de equipos de generación de funciones de corriente continua. 1. Señal de velocidad (1.75 V 0.15 A) 2. Señal de temperatura (1.25 V 0.11 A) 3. Señal de ambiente (2.15 V 0.19 A) GAS TURBINE CONTROL
  14. 14. GAS TURBINE CONTROL 6 MANTENIMIENTO SW 1 A FUNCTION N1 MPU GENERATOR B INPUT C SW 2 D N2 MPU E INPUT F G N3 MPU H INPUT J GAS TURBINE CONTROL
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