MAPEX گام بلند شرکت مکو در دستیابی به فناوری های پیشرفته

در یک روز بهاری، اما سرد و برفی، مهمان آقای دکتر پرویز امیری، معاون پژوهش و فناوری شرکت مهندسی و ساخت برق و کنترل مپنا (مکو) بودیم. بهانه این دیدار که در شرکت مکو واقع در کیلومتر ۶  جاده ملارد برگزار شد. گفتگو با ایشان در مورد سامانه­ MAPEX بود. MAPEX نام تجاری شرکت مهندسی و ساخت برق و کنترل مپنا (مکو) , mapex , سامانه تحریک استاتیک ژنراتوراست که به دست مهندسان توانمند شرکت مکو طراحی و ساخته شده است. آنچه در ادامه آمده خلاصه ­ای است از آنچه در این دیدار از سوی آقای دکتر امیری گفته شد.

صنعت هوشمند: جناب آقای دکتر امیری، ضمن عرض تبریک به حضرتعالی و تمامی مدیران و کارکنان شرکت مکو به دلیل نیل به دستاوردی دیگر در عرصه­ سامانه ­های کنترل و اتوماسیون صنعتی، از جنابعالی درخواست می­ کنم پس از معرفی کوتاه خود، برای ما از نحوه عملکرد و ساختار سیستم ­های تحریک بگویید. 

امیری: من هم بر خود لازم می­دانم که از حضور شما در شرکت مکو تشکر و قدردانی کنم. امیدوارم که طی این گفتگو بتوانیم اطلاعات مفیدی را در مورد سامانه­ MAPEX به خوانندگان ماهنامه­ صنعت هوشمند منتقل کنیم. من پرویز امیری هستم دارای مدرک دکتری برق، گرایش الکترونیک از دانشگاه تربیت مدرس و در حال حاضر همزمان با فعالیت در شرکت مپنا عضو هیأت علمی دانشگاه شهید رجایی هستم. همکاری خودم را از ۴ سال پیش با شرکت مپنا آغاز کردم و هم اکنون معاونت پژوهش و فناوری شرکت مکو را بر عهده دارم.

سیستم های تحریک ژنراتور جایگاه بسیار مهمی در نیروگاه­ های حرارتی و نیروگاه­ های برقابی دارند. عملکرد یک مجموعه مولد برق به این صورت است که توربین سوخت فسیلی را مصرف می­ کند و با راندمانی در حدود ۳۵ درصد آن را به انرژی مکانیکی برای به گردش درآوردن شفت ژنراتور تبدیل می­کند. ژنراتور به گردش در می­ آید و این انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می­کند. در این فرآیند یک واحد مهم، سیستم تحریک است. طبق قوانین مهندسی برق، اگر میدان مغناطیسی و هادی نسبت به هم حرکت داشته باشند جریان الکتریکی در هادی تولید می ­شود. دو نوع سیستم تحریک در صنعت برق مورد استفاده قرار می­گیرد که عبارتند از سیستم تحریک استاتیک و سیستم تحریک دینامیک. در سیستم تحریک استاتیک، بخش تحریک به صورت کاملاً مجزا در خارج از ژنراتور قرار دارد؛ اما در سیستم­ های دینامیک از یک ژنراتور DC که با ژنراتور اصلی کوپل می­شود برای کار تحریک استفاده می­شود و از این طریق انرژی لازم را برای تحریک ژنراتور تأمین می­کنند.

کار سیستم تحریک در مرحله­ شروع به کار ژنراتور، اعمال یک انرژی اولیه به روتور ژنراتور است. بعد از این که این  جریان مستقیم تحریک به روتور اعمال شد با چرخشی که در روتور خواهیم داشت در استاتور القاء الکترومغناطیسی انجام می­شود.

عملکرد سیستم تحریک دارای پیچیدگی های بسیار است از جمله این که ولتاژ شبکه یک پارامتر کاملاً متغیر است و سیستم تحریک باید بتواند دنبالگری درستی از شبکه داشته باشد و باید قادر باشد خودش را با شبکه همگام کند. از سوی دیگر بارگذاری روی ژنراتور باعث تغییراتی در خروجی آن می­شود که باز هم جبران این تغییرات بر عهده­ سیستم تحریک است. در نهایت سیستم تحریک اثر خود را بر روی ولتاژ خروجی و توان راکتیو ژنراتور نشان می­دهد. طراحی و ساخت این سیستم بسیار پیچیده برای اولین بار در ایران در شرکت مکو انجام شده است. در دنیا شرکت ­های ABB و SIEMENS پیشروان این عرصه هستند.

در عملکرد سیستم های تحریک پیچیدگی ­های بسیاری ملحوظ است. بخش کنترل سیستم تحریک باید بتواند اثرات تغییرات گذرا و مداومی که در شرایط کاری و بارگذاری ژنراتور رخ می­دهد را به حداقل ممکن کاهش داده و همواره خروجی ژنراتور را در به صورت پایدار در محدوده­ی مطلوب و متناسب با تغییرات شبکه حفظ کند.

سیستم تحریک دارای اجزای مختلفی است. یک بخش وظیفه­ی دریافت فرمان از بخش بالادست و نظارتی و در نهایت دیسپاچینگ را بر عهده دارد. این ارتباط توسط PLC برقرار و کنترل می­شود. سیستم کنترل حلقه بسته­ای دارد که باید عملکرد سیستم تحریک را با سرعت بالا و دقیق کنترل کند. بخش دیگر بخش مربوط به تحریک پل تریستوری است و همچنین در این سیستم پل­های جریان بالای تریستوری را داریم. به منظور ارتقاء قابلیت اطیمنان سیستم، در آن از افزونگی استفاده شده است به این شکل که دو سیستم کاملاً یکسان در کنار یکدیگر قرار دارند که یکی از آنها در شرایط نرمال کار می­کند و دیگری در زمانی که سیستم اول به هر دلیلی دچار نقص یا خطا شود ادامه­ی کار را بر عهده خواهد گرفت. این انتقال بدون هیچگونه تأثیری در عملکرد ژنراتور انجام می­شود.

استاندارد مرتبط با سیستم تحریک استاندارد IEEE 421 است و سیستمی هم که در شرکت مکو مپنا طراحی شده است کاملاً منطبق با الزامات این استاندارد است. بخش­های دیگر از جمله اسنابر و کروبار هم در این سیستم وظایف حفاظتی را بر عهده دارند.

صنعت هوشمند: اهمیت ورود سامانه­ MAPEX به صنعت برق کشور را چگونه ارزیابی می­کنید؟

امیری: همانطور که پیش از این اشاره گردید فناوری طراحی و تولید سیستم­های تحریک و حتی تعمیر آنها در انحصار چند شرکت معدود در سطح جهان است و تا پیش از ورود شرکت مکو به عرصه­ی طراحی و ساخت سیستم تحریک در همه­ی نیروگاه­های کشور سیستم تحریک را بخشی از فرآیند تولید برق می­دانستند که نمی­توان به ساخت آن ورود کرد حتی تعمیرات هم در این بخش به ندرت و به صورت جزیی انجام می­شود و در مواردی که عملکرد این سیستم­ها در نیروگاه­ها با مشکل مواجه می­شود تنها به تعویض اجزایی از آن آن اکتفا می­کنند. از همین رو می­توان تصور کرد که سطح وابستگی ما در این زمینه به شرکت­های خارجی در چه حدی بوده است و گذشته از ارزش پولی این سامانه و میزان ممانعت از خروج ارز از کشور برای خرید این سیستم­ها،  اهمیت موضوع زمانی بیشتر مشخص می­شود که ما در شرایط تحریم قرار بگیریم که کشور ما این تجربه را داشته و الان هم جسته و گریخته با آن درگیر است.  همچنین ذات بخش الکترونیک قدرت این است که ارزش افزوده و قیمت بسیار بالایی دارد.

با اقدام گروه مپنا با محوریت شرکت مکو در طراحی و ساخت سیستم­های تحریک، فناوری طراحی وساخت این سیستم­ها در ایران بومی شده و امکان هرگونه تغییر و اقدامات توسعه­ای بر روی آن برای ما مهیاست تا جایی که الان قصد داریم سیستم طراحی شده را با تغییراتی بر روی توربوژنراتورهای کلاس F که طراحی و ساخت آنها در مپنا در حال اجراست نصب کنیم. چون ما طراحی را از طراحی پایه آغاز کرده­ایم و صاحب فناوری هستیم.

سیستم تحریک MAPEX با تغییراتی، امکان نصب بر روی تمامی ژنراتورهای متوسط و بزرگ را دارد. در حال حاضر این سیستم در نیروگاه پرند زیر بار قرار گرفته است.

دستاورد دیگری که ساخت سیستم MAPEX برای صنعت برق کشور به همراه داشت فراهم شدن امکان تعمیر سیستم­های تحریک موجود در نیروگاه­ها توسط کارشناسان شرکت مکوست. اخیراً مشکلی در سیستم تحریک نیروگاه نکا رخ داد که متخصصان ما به واسطه­ی دانشی که در این زمینه کسب کرده­اند توانستند سیستم را بطور کامل تعمیر کنند و حتی بخش­هایی از آن را با آنچه خود طراحی کرده بودند جایگزین کنند که این سیستم در حال حاضر به خوبی در حال کار  است. این موضوعی است که پیش از این امکان انجام آن در کشور وجود نداشت.

صنعت هوشمند: قیمت تمام شده­ MAPEX نسبت به انواع خارجی آن چقدر کمتر است و نیاز کنونی کشور به این سیستم­ ها چقدر است؟

قیمت تمام شده­ی این سیستم کمتر از  ۵۰ درصد انواع مشابه خارجی است و به دلیل قیمت بالای این سیستم­های صرفه­جویی ارزی قابل توجهی را برای کشور به همراه دارد. اما سطح نیاز ما به اندازه­ی کل نیروگاه­های کشور است که همه­ آنها به صورت بالقوه نیازمند سیستم تحریک هستند.

صنعت هوشمند: لطفاً برای ما از تیم طراحی سیستم MAPEX بگویید.

امیری: با توجه به این که مدیریت عامل شرکت مکو  خود از اعضای هیئت علمی دانشگاه می باشند، ارتباط خوبی بین شرکت مکو و دانشگاه ها وجود دارد بگونه ای که به صورت یک ساختار سیستماتیک مجموعه اداری و مدیریتی به نام MAPFAN در دانشگاه تهران وظیفه ارتباط با همه دانشگاه ها  برای امور پژوهشی مورد نیاز  مکو را بر عهده دارد. لذا تیم طراحی این سیستم متشکل از بهترین دانش آموختگان از بهترین دانشگاه­ های کشور است که تخصص و تزهای پایانی آنها در زمینه سیستم ­های نیروگاهی بوده است شکل داده شد. شرکت مکو از وجود مهندسان و محققان توانمندی که در کشور سرآمد هستند بهره می­برد. مدیریت پروژه بر عهده آقای مهندس جوکار  که از دانشگاه شریف  به شرکت پیوستند بوده است.  بقیه اعضای تیم نیز از بهترین نفرات دانشگاه های داخلی می باشند.  تقریبا  طراحی این سیستم بیش از ۶ سال طول کشید.  به عنوان یک نکته کلید باید  اضافه شود که سخت افزار سیستم دارای پیچیدگی های بسیاری است اما بخش عمده­ی دانش طراحی این سیستم در بخش نرم افزای و در بخش طراحی فلسفه کنترل و پس از آن آلگوریتم­های کنترلی نهفته است که به واقع حائز اهمیت و قلب این کار است و همکاران  ما در شرکت مکو موفق شدند با تلاش بسیار و بهره­گیری از روش­های نوین طراحی، شبیه­ سازی و مدل سازی به خوبی و با موفقیت کار طراحی یک سیستم تحریک بومی و ایرانی را که هدف اصلی این پروژه بود به نتیجه برسانند.

صنعت هوشمند: آقای دکتر امیری در پایان ضمن سپاس از حضورتان در این مصاحبه برای حضرتعالی و تمامی مهندسان و مدیریت مدبر شرکت مکو آرزوی سلامتی و توفیق دارم. منتظر اخبار موفقیت های بیشتر شرکت مکو هستیم.

درباره مدیر سایت

بررسی بیشتر

FAT , SAT , Covid 19 , PMPLS , SMO , اتوماسیون صنعتی

تبدیل محدودیت به فرصت برای پیشرفت

تبدیل محدودیت به فرصت برای پیشرفت در طول تاریخ معاصر و باستان و تجربیات بدست …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *