Anwendung des GEN2i Datenrekorders in einem chinesischen Kernkraftwerk

Verbessertes Dieselmotor-Überwachungssystem für Kernkraftwerke: Ingenieure in China setzen auf GEN2i

Standby-Dieselaggregate in Kernkraftwerken müssen immer höhere Sicherheitsvorschriften erfüllen. Chinesische Ingenieure haben für diese Aufgabe ein Motorüberwachungssystem entwickelt, das auf dem Datenrekorder GEN2i von HBM basiert.

Kontinuierliche Überwachung eines Dieselmotors

Das Messdatenerfassungssystem GEN2i
Das Messdatenerfassungssystem GEN2i

Japanische Vorschriften verlangen zum Beispiel, dass die Stromversorgung für den Dieselgenerator, der den Strom für das Hochdruck-Sprühsystem des Reaktorkerns in Siedewasserreaktoren (SWR) – eine der häufigsten modernen Bauformen – liefert, ständig verfügbar sein muss.

In den Auslegungsspezifikationen für den neuesten in den USA entwickelten Siedewasserreaktor der 3. Generation, den sogenannten „Advanced Boiling Water Reactor“, sind drei Notstromdiesel vorgesehen.

Mit Hilfe des Datenrekorders GEN2i von HBM sind chinesische Ingenieure in der Lage, alle Motorsignale zu überwachen und aufzuzeichnen, um mögliche Fehlfunktionen rasch festzustellen, damit sie umgehend behoben werden können.

GEN2i von HBM stellt 68 Kanäle – 48 digitale und 20 analoge – zur Überwachung der Signale bereit. Dabei kann das System auf eine kontinuierliche Aufzeichnung mit 1.000 Samples/min, das heißt etwas mehr als 16 Samples/s eingestellt werden.

Das System ermöglicht die Überwachung jedes Kanals am Dieselmotor und bietet darüber hinaus benutzerdefinierte Trigger-Funktionen, beispielsweise, wenn ein Signal einen definierten Wert überschreitet oder in einen definierten Bereich eintritt bzw. diesen verlässt. Beispiele für Trigger-Verfahren sind unter anderem über steigende oder fallende Flanken, über zwei Pegel und über ein Fenster definierte Trigger.

Wenn GEN2i über einen Trigger aktiviert wird, schaltet es auf eine schnellere Abtastrate von 1.000 Samples/s um, so dass Signale unmittelbar vor und nach jedem potenziellen Fehler erfasst werden können. Die Zeitdauer, über die GEN2i tatsächlich mit dieser höheren Datenerfassungsrate arbeitet, kann vom Benutzer definiert werden. Dies ermöglicht eine sofortige und schnelle Identifizierung jeder Warnung, damit rasch Abhilfemaßnahmen eingeleitet werden können.

GEN2i bietet eine kontinuierliche Mehrkanal-Hochgeschwindigkeitserfassung mit dem integrierten Betriebssystem Windows 7. Der Datenrekorder ist mit einem 17-Zoll-Touchscreen zur einfachen Echtzeit-Beobachtung der Signalform vor Ort ausgestattet und kann problemlos zur späteren Auswertung der Daten an einen PC oder Laptop angeschlossen werden.

Aufbau des Systems

Der Systemaufbau. Der Datenrekorder GEN2i befindet sich oben.
Der Systemaufbau. Der Datenrekorder GEN2i befindet sich oben.

Das von den chinesischen Ingenieuren konzipierte System arbeitet mit einer Differential-Analog-Karte mit 32 Kanälen, die Spannungssignale von 0 - 10 V und Stromsignale von 4 - 20 mA mit 16-Bit-A/D-Auflösung pro Kanal, einer Ungenauigkeit von 0,1 % und einer maximalen Abtastrate von 20 kS/s erfasst.

Daneben steht eine digitale Karte mit 64 Kanälen mit einer maximalen Abtastrate von 1 MS/s zur Verfügung. Die Karte ist mit 512 MB Speicher ausgestattet, hat TTL-Digitaleingänge mit 64 Kanälen und außerdem drei Kanäle für Drehzahl- und Frequenzmessung.

Nach Beendigung der Hochgeschwindigkeitserfassung schaltet GEN2i auf die Standarderfassung zurück. Durch den Einsatz von GEN2i in der hier geschilderten Weise kann der Motor über lange Zeiträume mit niedrigen Abtastraten überwacht werden.

Sobald jedoch ein Fehler auftritt, schaltet das System auf eine höhere Rate um, die sicherstellt, dass so viele mit dem Fehler zusammenhängende Daten wie möglich korrekt für die spätere Auswertung erfasst werden.

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GEN2i - China
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