1 Giriş
Turbin idarəedicisi hidroelektrik qurğular üçün iki əsas tənzimləyici avadanlıqdan biridir. O, təkcə sürət tənzimləmə rolunu oynamır, həm də müxtəlif iş şəraitinin çevrilməsi və tezliyi, gücü, faza bucağı və hidroelektrik qurğuların digər nəzarətini həyata keçirir və su çarxını qoruyur. Generator dəstinin vəzifəsi. Turbin idarəediciləri üç inkişaf mərhələsindən keçdi: mexaniki hidravlik idarəedicilər, elektro-hidravlik idarəedicilər və mikrokompüter rəqəmsal hidravlik idarəedicilər. Son illərdə güclü anti-müdaxilə qabiliyyətinə və yüksək etibarlılığa malik olan turbin sürətinə nəzarət sistemlərinə proqramlaşdırıla bilən tənzimləyicilər tətbiq edilmişdir; sadə və rahat proqramlaşdırma və əməliyyat; modul quruluş, yaxşı çox yönlülük, rahatlıq və rahat texniki xidmət; Güclü idarəetmə funksiyası və sürücülük qabiliyyətinin üstünlüklərinə malikdir; praktiki olaraq təsdiq edilmişdir.
Bu yazıda, PLC hidravlik turbininin ikili tənzimləmə sistemi ilə bağlı tədqiqat təklif olunur və proqramlaşdırıla bilən nəzarətçi bələdçi qanadının və avarın ikili tənzimlənməsini həyata keçirmək üçün istifadə olunur ki, bu da bələdçi qanadının və müxtəlif su başlıqları üçün qanadın koordinasiya dəqiqliyini yaxşılaşdırır. Təcrübə göstərir ki, ikili idarəetmə sistemi su enerjisindən istifadə dərəcəsini yaxşılaşdırır.
2. Turbinlərin tənzimlənməsi sistemi
2.1 Turbin tənzimləmə sistemi
Turbinin sürətinə nəzarət sisteminin əsas vəzifəsi, enerji sisteminin yükü dəyişdikdə və aqreqatın fırlanma sürəti sapdıqda, turbinin fırlanma sürətini müəyyən edilmiş diapazonda saxlamaq üçün, generator blokunun işləməsini təmin etmək üçün turbinin bələdçi qanadlarının açılışını müvafiq olaraq idarəedici vasitəsilə dəyişdirməkdir. Çıxış gücü və tezliyi istifadəçi tələblərinə cavab verir. Turbin tənzimlənməsinin əsas vəzifələri sürətin tənzimlənməsi, aktiv gücün tənzimlənməsi və su səviyyəsinin tənzimlənməsinə bölünə bilər.
2.2 Turbinlərin tənzimlənməsi prinsipi
Hidrogenerator qurğusu bir hidroturbin və generatoru birləşdirərək əmələ gələn qurğudur. Hidrogenerator dəstinin fırlanan hissəsi sabit ox ətrafında fırlanan sərt cisimdir və onun tənliyini aşağıdakı tənliklə təsvir etmək olar:
Formulada
——Bölmənin fırlanan hissəsinin ətalət anı (Kg m2)
——Fırlanma bucaq sürəti (rad/s)
——Turbin fırlanma anı (N/m), generatorun mexaniki və elektrik itkiləri də daxil olmaqla.
——Generatorun müqavimət fırlanma anı, generatorun statorunun rotorda fəaliyyət göstərən fırlanma momentinə aiddir, onun istiqaməti fırlanma istiqamətinin əksinədir və generatorun aktiv gücünü, yəni yükün ölçüsünü ifadə edir.
Yük dəyişdikdə, bələdçi qanadının açılışı dəyişməz qalır və vahid sürəti hələ də müəyyən bir dəyərdə sabitləşdirilə bilər. Sürət nominal dəyərdən kənara çıxacağı üçün sürəti saxlamaq üçün özünü balanslaşdıran tənzimləmə qabiliyyətinə etibar etmək kifayət deyil. Yük dəyişikliyindən sonra qurğunun sürətini ilkin nominal dəyərdə saxlamaq üçün Şəkil 1-dən görünür ki, bələdçi qanadının açılışını müvafiq olaraq dəyişdirmək lazımdır. Yük azaldıqda, müqavimət fırlanma anı 1-dən 2-yə qədər dəyişdikdə, istiqamətləndirici qanadın açılması 1-ə qədər azalacaq və qurğunun sürəti saxlanılacaqdır. Buna görə də, yükün dəyişməsi ilə suyun istiqamətləndirici mexanizminin açılışı müvafiq olaraq dəyişdirilir ki, hidrogenerator qurğusunun sürəti əvvəlcədən müəyyən edilmiş dəyərdə saxlanılır və ya əvvəlcədən müəyyən edilmiş qanuna uyğun olaraq dəyişir. Bu proses hidrogenerator qurğusunun sürətinin tənzimlənməsidir. , və ya turbin tənzimlənməsi.
3. PLC hidravlik turbin ikili tənzimləmə sistemi
Turbin idarəedicisi turbinin qaçıcısına axını tənzimləmək üçün su bələdçi qanadlarının açılmasına nəzarət etməli, bununla da turbinin dinamik torkunu dəyişdirməli və turbin qurğusunun tezliyinə nəzarət etməlidir. Bununla belə, eksenel axınlı fırlanan avar turbininin işləməsi zamanı idarəedici təkcə bələdçi qanadların açılışını tənzimləməməli, həm də istiqamətləndirici qanad izləyicisinin vuruşuna və su başlıq dəyərinə uyğun olaraq qaçış qanadlarının bucağını tənzimləməlidir ki, bələdçi qanad və qanad birləşdirilir. Onlar arasında kooperativ əlaqəni, yəni koordinasiya əlaqəsini qoruyun ki, bu da turbinin səmərəliliyini yaxşılaşdıra, bıçağın boşluğunu və qurğunun vibrasiyasını azalda bilər və turbinin işinin sabitliyini artıra bilər.
PLC nəzarət turbin qanad sisteminin aparatı əsasən iki hissədən, yəni PLC nəzarətçi və hidravlik servo sistemdən ibarətdir. Əvvəlcə PLC nəzarətçisinin aparat quruluşunu müzakirə edək.
3.1 PLC nəzarətçi
PLC nəzarətçisi əsasən giriş blokundan, PLC əsas blokundan və çıxış blokundan ibarətdir. Giriş bölməsi A/D modulu və rəqəmsal giriş modulundan, çıxış vahidi isə D/A modulundan və rəqəmsal giriş modulundan ibarətdir. PLC nəzarətçisi sistemin PID parametrlərinin, qanad izləyicisinin mövqeyinin, bələdçi qanad izləyicisinin mövqeyinin və suyun baş dəyərinin real vaxt rejimində müşahidəsi üçün LED rəqəmsal displeylə təchiz edilmişdir. Mikrokompüter nəzarətçisinin nasazlığı halında qanad izləyicisinin mövqeyini izləmək üçün analoq voltmetr də verilir.
3.2 Hidravlik təqib sistemi
Hidravlik servo sistem turbin qanadının idarə edilməsi sisteminin mühüm hissəsidir. Nəzarətçinin çıxış siqnalı qanad izləyicisinin hərəkətini idarə etmək üçün hidravlik olaraq gücləndirilir və bununla da qaçış bıçaqlarının bucağını tənzimləyir. Biz Şəkil 2-də göstərildiyi kimi elektro-hidravlik mütənasib klapan və maşın-hidravlik klapanın paralel hidravlik idarəetmə sistemini yaratmaq üçün mütənasib klapan idarəetmə əsas təzyiq klapan tipli elektro-hidravlik idarəetmə sistemi və ənənəvi maşın-hidravlik idarəetmə sisteminin birləşməsini qəbul etdik. Turbin bıçaqları üçün hidravlik təqib sistemi.
Turbin qanadları üçün hidravlik təqib sistemi
PLC tənzimləyicisi, elektrohidravlik mütənasib klapan və mövqe sensoru normal olduqda, turbin qanad sistemini tənzimləmək üçün PLC elektro-hidravlik mütənasib idarəetmə üsulundan istifadə olunur, mövqe əks əlaqə dəyəri və idarəetmə çıxış dəyəri elektrik siqnalları ilə ötürülür və siqnallar PLC nəzarətçisi tərəfindən sintez olunur. , emal və qərar qəbulu, qanad izləyicisinin mövqeyini idarə etmək üçün mütənasib klapan vasitəsilə əsas təzyiq paylayıcı klapanın klapan açılışını tənzimləyin və bələdçi qanad, su başlığı və qanad arasında əməkdaşlıq əlaqəsini qoruyun. Elektro-hidravlik mütənasib klapan tərəfindən idarə olunan turbin qanad sistemi yüksək sinerji dəqiqliyinə, sadə sistem quruluşuna, güclü neft çirklənməsinə qarşı müqavimətə malikdir və mikrokompüter avtomatik idarəetmə sistemi yaratmaq üçün PLC nəzarətçi ilə interfeys üçün əlverişlidir.
Mexanik əlaqə mexanizminin saxlanması səbəbindən elektro-hidravlik mütənasib idarəetmə rejimində mexaniki əlaqə mexanizmi də sistemin iş vəziyyətini izləmək üçün sinxron işləyir. PLC elektro-hidravlik mütənasib idarəetmə sistemi uğursuz olarsa, keçid klapan dərhal hərəkətə keçəcək və mexaniki əlaqə mexanizmi əsasən elektro-hidravlik proporsional idarəetmə sisteminin işləmə vəziyyətini izləyə bilər. Kommutasiya zamanı sistemin təsiri kiçik olur və qanad sistemi rəvan şəkildə mexaniki birləşməyə nəzarət rejiminə keçə bilər, sistemin işinin etibarlılığına böyük zəmanət verir.
Hidravlik dövrəni dizayn edərkən, hidravlik tənzimləyici klapanın klapan gövdəsini, klapan gövdəsinin və klapan kolunun uyğun ölçüsünü, klapan gövdəsinin və əsas təzyiq klapanının əlaqə ölçüsünü və mexaniki hidravlik klapan ilə əsas təzyiq paylayıcı klapan arasındakı birləşdirici çubuğun ölçüsünü yenidən dizayn etdik. Quraşdırma zamanı yalnız hidravlik klapanın klapan gövdəsini dəyişdirmək lazımdır və digər hissələri dəyişdirmək lazım deyil. Bütün hidravlik idarəetmə sisteminin strukturu çox yığcamdır. Mexanik sinerji mexanizmini tamamilə saxlamaq əsasında rəqəmsal sinerji nəzarətini həyata keçirmək və turbin qanadları sisteminin koordinasiya dəqiqliyini artırmaq üçün PLC nəzarətçisi ilə interfeysi asanlaşdırmaq üçün elektro-hidravlik mütənasib idarəetmə mexanizmi əlavə olunur. ; Sistemin quraşdırılması və sazlanması prosesi çox asandır ki, bu da hidravlik turbin qurğusunun dayanma müddətini qısaldır, hidravlik turbinin hidravlik idarəetmə sisteminin çevrilməsini asanlaşdırır və yaxşı praktik əhəmiyyətə malikdir. Sahədə faktiki istismar zamanı sistem elektrik stansiyasının mühəndis-texniki işçiləri tərəfindən yüksək qiymətləndirilir və hesab olunur ki, onu populyarlaşdırmaq və bir çox su elektrik stansiyalarının qubernatorunun hidravlik servo sistemində tətbiq etmək olar.
3.3 Sistemin proqram təminatının strukturu və həyata keçirilməsi üsulu
PLC ilə idarə olunan turbin qanadları sistemində rəqəmsal sinerji metodu istiqamətləndirici qanadlar, su başlığı və qanad açılması arasında sinerji əlaqəsini həyata keçirmək üçün istifadə olunur. Ənənəvi mexaniki sinerji metodu ilə müqayisədə rəqəmsal sinerji metodu asan parametrlərin kəsilməsinin üstünlüklərinə malikdir, rahat ayıklama və texniki xidmətin üstünlüklərinə və birləşmənin yüksək dəqiqliyinə malikdir. Kanat idarəetmə sisteminin proqram strukturu əsasən sistemin tənzimləmə funksiyası proqramı, idarəetmə alqoritmi proqramı və diaqnostika proqramından ibarətdir. Aşağıda biz müvafiq olaraq proqramın yuxarıdakı üç hissəsinin həyata keçirilməsi üsullarını müzakirə edirik. Tənzimləmə funksiyası proqramı əsasən sinerjinin alt proqramını, qanadın işə salınmasının alt proqramını, qanadın dayandırılmasının və qanadın yükünün atılmasının alt proqramını ehtiva edir. Sistem işləyərkən əvvəlcə cari iş vəziyyətini müəyyən edir və mühakimə edir, sonra proqram təminatının keçidini işə salır, müvafiq tənzimləmə funksiyasının alt proqramını yerinə yetirir və qanad izləyicisinin verilən mövqeyini hesablayır.
(1) Assosiasiya alt proqram
Turbin qurğusunun model sınağı vasitəsilə birləşmə səthində ölçülmüş nöqtələrin partiyasını əldə etmək olar. Ənənəvi mexaniki birləşmə camı bu ölçülmüş nöqtələr əsasında hazırlanır və rəqəmsal birləşmə üsulu da bu ölçülmüş nöqtələrdən birgə əyrilər dəstini çəkmək üçün istifadə edir. Assosiasiya əyrisinin məlum nöqtələrini düyünlər kimi seçmək və ikili funksiyanın parça-xətti interpolyasiyası metodunu qəbul etməklə, assosiasiyanın bu xəttindəki qeyri-qovşaqların funksiya qiymətini almaq olar.
(2) Qaldırıcının işə salınması üçün alt proqram
İşə başlama qanununun öyrənilməsinin məqsədi aqreqatın işə salınma müddətini qısaltmaq, dayaq yatağının yükünü azaltmaq və generator qurğusu üçün şəbəkəyə qoşulmuş şərait yaratmaqdır.
(3) Qanadın dayandırılması alt proqram
Qanadların bağlanma qaydaları belədir: nəzarətçi söndürmə əmrini aldıqda aqreqatın dayanıqlığını təmin etmək üçün qanadlar və istiqamətləndirici qanadlar kooperativ əlaqəyə uyğun olaraq eyni vaxtda bağlanır: bələdçi qanadın açılışı yüksüz açılışdan az olduqda, qanadların ləngiməsi Bələdçi qanad yavaş-yavaş bağlandıqda, qanad arasında kooperativ əlaqə daha dayanır və bələdçi qanad saxlanılmır; vahid sürəti nominal sürətin 80%-dən aşağı düşdükdə, qanad yenidən başlanğıc bucağına Φ0 açılır, növbəti işə salınmağa hazırdır Hazırlayın.
(4) Bıçaq yükünün rədd edilməsi alt proqramı
Yükdən imtina dedikdə, yükü olan aqreqatın qəfil elektrik şəbəkəsindən ayrılması, qurğunun və su təchizatı sisteminin pis iş vəziyyətinə salınması nəzərdə tutulur ki, bu da elektrik stansiyasının və qurğunun təhlükəsizliyi ilə birbaşa bağlıdır. Yük boşaldılan zaman idarəedici qoruyucu qurğuya bərabərdir ki, bu da qurğunun sürəti nominal sürətin yaxınlığına düşənə qədər istiqamətləndirici qanadları və qanadları dərhal bağlamağa məcbur edir. sabitlik. Buna görə də, faktiki yük atma zamanı qanadlar ümumiyyətlə müəyyən bir açı ilə açılır. Bu açılış faktiki elektrik stansiyasının yük atma testi vasitəsilə əldə edilir. Bu, vahid yükü atarkən, sürət artımının kiçik olmasını deyil, həm də bölmənin nisbətən sabit olmasını təmin edə bilər. .
4 Nəticə
Ölkəmin hidravlik turbin idarəedici sənayesinin hazırkı texniki vəziyyətini nəzərə alaraq, bu məqalə ölkədə və xaricdə hidravlik turbin sürətinə nəzarət sahəsində yeni məlumatlara istinad edir və hidravlik turbin generator dəstinin sürətinə proqramlaşdırıla bilən məntiq tənzimləyicisi (PLC) texnologiyasını tətbiq edir. Proqram nəzarətçisi (PLC) eksenel axınlı avar tipli hidravlik turbin ikili tənzimləmə sisteminin əsasını təşkil edir. Praktiki tətbiq göstərir ki, sxem müxtəlif su başlığı şərtləri üçün bələdçi qanad və qanad arasında koordinasiya dəqiqliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır və su enerjisindən istifadə dərəcəsini yaxşılaşdırır.
Göndərmə vaxtı: 11 fevral 2022-ci il
