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Face aux défis posés par l’obsolescence du système de régulation de la turbine à vapeur Alstom, le traitement des problèmes liés au contrôle de la vitesse, la maintenance, et les enjeux de sécurité, une mise à niveau urgente s’est imposée.
L’intervention sur cette turbine s’est avérée particulièrement délicate. L’impossibilité d’effectuer des réglages précis et l’absence de visibilité sur le fonctionnement de la turbine ont entravé les opérations et limité les performances globales.
Conscient des enjeux, le client a exprimé un besoin précis : un système capable de faciliter le suivi des performances, tout en rendant la maintenance plus accessible aux équipes techniques.
La mise en place d’un nouveau système de régulation permettra non seulement d’optimiser la productivité, mais également d’assurer une meilleure ergonomie pour les utilisateurs.
Le bureau d’ingénierie NCG a examiné les données OEM. L’ancienne logique de commande de la turbine a été développée et mélangée avec la logique de turbine à vapeur et un FLEX 500 Woodward. De nouveaux algorithmes ont été développés pour sécuriser le fonctionnement et protéger la turbine HP et BP tels que :
Des algorithmes de contrôle améliorés ont été développés et testés de manière approfondie avec le personnel du client à l’aide du logiciel exclusif de programmation d’applications graphiques (GAP) de Woodward.
Une protection à deux vitesses et des MPU ont été installés afin de protéger les deux arbres de la turbine à vapeur (HP et BP). Une carte SPC a été ajoutée pour contrôler le piston de puissance et un automate de sécurité SIL 3 a été programmé pour surveiller et armer la turbine.
Le personnel du client a reçu une formation approfondie sur le contrôleur FLEX 500 de Woodward et les procédures de démarrage / pré-arrêt, ce qui a permis d’effectuer l’installation et la mise en service dans des délais très courts.
New controller:
1 x Woodward Flex 500,
1 x Woodward SPC,
1 x Woodward Linknet I/O module
New protection:
2 x Woodward Protech GII
1 x new safety PLC
Le client peut désormais surveiller toutes les données de la turbine. La sécurité et la disponibilité de la turbine sont augmentées et nous avons résolu le problème d’obsolescence.
Le contrôle précis des soupapes d’une turbine repose sur une chaîne de conversion complexe, où chaque étape joue un rôle essentiel pour garantir la performance et la réactivité du système.
La consigne venue de la salle de commande (4-20 mA) est transformée par convertisseur I/P (Intensité/Pression). Cet air pilote le régulateur mécanique PG-PL.
Le régulateur mécanique déplace un distributeur qui module la pression hydraulique du vérin. Le vérin hydraulique de puissance actionne par un système de levier les soupapes réglantes de la turbine.
Le fonctionnement de la régulation des TPA doit être identique à l’existant :
La consigne venue de la salle de commande (4-20 mA) est directement transmise à une platine de régulation électronique. Cette commande en intensité pilote la consigne de vitesse de la platine de régulation qui commande ensuite l’actionneur tout électrique. L’actionneur tout électrique déplace un distributeur qui module la pression hydraulique du vérin. Le vérin hydraulique de puissance actionne par un système de levier les soupapes réglantes de la turbine.
Phase I : Modernisation régulation de vitesse et survitesse, et synchronisation
Utilisation de régulateurs Heinzmann Si-Tec CGC-T et CGC-ETX pour la gestion du démarrage, synchronisation, couplage et répartition de charge active et réactive.
Le client démarre un premier GTA et le couple sur le réseau national (CIE). Puis, le site se découple de la CIE et démarre le deuxième GTA, pour enfin le coupler sur le réseau usine. A ce moment, les régulateurs fonctionnent en répartition de charge active et réactive tout en maintenant la fréquence (50Hz) de l’usine. Le GTA1 assure en même temps la fourniture de vapeur basse pression via son soutirage et le GTA2 par sa contrepression.
Phase II : Modernisation des vérins HP et BP
Fiabilisation des commandes de soupapes admission et soutirage du GTA1 en supprimant les servo-vérins en place par des servo-vérins Woodward Varistroke I.
Phase I
New controller:
1 x CGC-T
1 x CGC-ETX
4 MPU’s
2 x HPC
1 x HMI (Dataview)
1 x StG 30
New protection:
2 x Sapphire II
4 x MPU’s
Phase II
2 x VariStroke I
Le client dispose d’un système fiable, que ce soit pour maintenir la fréquence et le partage de charge. Le bénéfice direct est une baisse radicale des déclenchements de l’usine. Meilleure visualisation des paramètres de régulation et facilité d’exploitation des GTA. Réduction des actions de maintenance par la fiabilité des équipements utilisés.
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