1 Pasiuna
Ang turbine governor usa sa duha ka nag-unang kagamitan sa pag-regulate sa mga hydroelectric unit. Dili lang kini ang nagdumala sa speed regulation, apan nagkontrol usab sa nagkalain-laing kondisyon sa pagtrabaho ug frequency, power, phase angle ug uban pang pagkontrol sa hydroelectric generating units ug nanalipod sa water wheel. Ang buluhaton sa generator set. Ang mga turbine governor nakaagi sa tulo ka yugto sa pag-uswag: mechanical hydraulic governors, electro-hydraulic governors ug microcomputer digital hydraulic governors. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga programmable controller gipaila sa mga turbine speed control system, nga adunay kusog nga anti-interference ability ug taas nga kasaligan; simple ug sayon nga programming ug operasyon; modular structure, maayong versatility, flexibility, ug sayon nga maintenance; Kini adunay mga bentaha sa lig-on nga control function ug driving ability; kini praktikal nga napamatud-an.
Niini nga papel, gisugyot ang panukiduki sa PLC hydraulic turbine dual adjustment system, ug ang programmable controller gigamit aron matuman ang dual adjustment sa guide vane ug sa paddle, nga nagpauswag sa katukma sa koordinasyon sa guide vane ug sa vane para sa lain-laing mga water head. Gipakita sa praktis nga ang dual control system nagpauswag sa rate sa paggamit sa enerhiya sa tubig.
2. Sistema sa regulasyon sa turbina
2.1 Sistema sa regulasyon sa turbina
Ang sukaranang buluhaton sa sistema sa pagkontrol sa gikusgon sa turbine mao ang pag-usab sa pag-abli sa mga guide vanes sa turbine sumala niana pinaagi sa governor kung ang karga sa sistema sa kuryente mausab ug ang katulin sa pagtuyok sa yunit motipas, aron ang katulin sa pagtuyok sa turbine magpabilin sulod sa gitakdang range, aron ang generator unit moandar. Ang output power ug frequency makatubag sa mga kinahanglanon sa tiggamit. Ang sukaranang buluhaton sa regulasyon sa turbine mahimong bahinon sa regulasyon sa tulin, regulasyon sa aktibo nga gahum ug regulasyon sa lebel sa tubig.
2.2 Ang prinsipyo sa regulasyon sa turbina
Ang hydro-generator unit usa ka yunit nga naporma pinaagi sa pagkonektar sa hydro-turbine ug generator. Ang nagtuyok nga bahin sa hydro-generator set usa ka gahi nga lawas nga nagtuyok libot sa usa ka piho nga axis, ug ang equation niini mahimong ihulagway sa mosunod nga equation:
Sa pormula
——Ang moment of inertia sa nagtuyok nga bahin sa yunit (Kg m2)
——Katulin sa anggulo sa pagtuyok (rad/s)
——Torsi sa turbine (N/m), lakip ang mekanikal ug elektrikal nga mga kapildihan sa generator.
——Ang torque sa resistensya sa generator, nga nagtumong sa naglihok nga torque sa stator sa generator sa rotor, ang direksyon niini sukwahi sa direksyon sa pagtuyok, ug nagrepresentar sa aktibong output sa kuryente sa generator, nga mao, ang gidak-on sa karga.
Kon mausab ang karga, ang pag-abli sa guide vane dili mausab, ug ang gikusgon sa yunit mahimo gihapon nga ma-stabilize sa usa ka piho nga kantidad. Tungod kay ang gikusgon motipas gikan sa rated nga kantidad, dili igo ang pagsalig sa abilidad sa pag-adjust sa self-balancing aron mapadayon ang gikusgon. Aron mapadayon ang gikusgon sa yunit sa orihinal nga rated nga kantidad human mausab ang karga, makita gikan sa Figure 1 nga kinahanglan nga usbon ang pag-abli sa guide vane sumala niana. Kon ang karga mokunhod, kon ang resistance torque mausab gikan sa 1 ngadto sa 2, ang pag-abli sa guide vane mokunhod ngadto sa 1, ug ang gikusgon sa yunit mapadayon. Busa, uban sa pagbag-o sa karga, ang pag-abli sa mekanismo sa paggiya sa tubig mausab usab, aron ang gikusgon sa hydro-generator unit mapadayon sa usa ka gitakda nang daan nga kantidad, o mausab sumala sa gitakda nang daan nga balaod. Kini nga proseso mao ang pag-adjust sa gikusgon sa hydro-generator unit, o regulasyon sa turbine.
3. Sistema sa pag-adjust sa PLC hydraulic turbine nga doble
Ang turbine governor mao ang mokontrol sa pag-abli sa mga water guide vanes aron ma-adjust ang dagan ngadto sa runner sa turbine, sa ingon mausab ang dynamic torque sa turbine ug makontrol ang frequency sa turbine unit. Apan, atol sa operasyon sa axial-flow rotary paddle turbine, ang governor dili lang angay mo-adjust sa pag-abli sa mga guide vanes, apan mo-adjust usab sa anggulo sa mga runner blades sumala sa stroke ug water head value sa guide vane follower, aron ang guide vane ug vane magkakonektar. Magmintinar og kooperatiba nga relasyon tali kanila, nga mao, usa ka koordinasyon nga relasyon, nga makapauswag sa efficiency sa turbine, makapamenos sa blade cavitation ug vibration sa unit, ug makapausbaw sa kalig-on sa operasyon sa turbine.
Ang hardware sa PLC control turbine vane system gilangkoban sa duha ka bahin, nga mao ang PLC controller ug hydraulic servo system. Una, atong hisgutan ang istruktura sa hardware sa PLC controller.
3.1 Kontroler sa PLC
Ang PLC controller kasagaran gilangkoban sa input unit, PLC basic unit, ug output unit. Ang input unit gilangkoban sa A/D module ug digital input module, ug ang output unit gilangkoban sa D/A module ug digital input module. Ang PLC controller adunay LED digital display para sa real-time nga pag-obserbar sa mga parameter sa PID sa sistema, posisyon sa vane follower, posisyon sa guide vane follower, ug bili sa water head. Adunay usab analog voltmeter aron mabantayan ang posisyon sa vane follower kung adunay pagkapakyas sa microcomputer controller.
3.2 Sistema sa pag-follow-up nga haydroliko
Ang hydraulic servo system usa ka importante nga bahin sa turbine vane control system. Ang output signal sa controller gi-amplified sa hydraulically aron makontrol ang paglihok sa vane follower, sa ingon gi-adjust ang anggulo sa runner blades. Gisagop namo ang kombinasyon sa proportional valve control main pressure valve type electro-hydraulic control system ug tradisyonal nga machine-hydraulic control system aron maporma ang usa ka parallel hydraulic control system sa electro-hydraulic proportional valve ug machine-hydraulic valve sama sa gipakita sa Figure 2. Hydraulic follow-up system para sa turbine blades.
Sistema sa pag-follow-up sa hydraulic para sa mga blade sa turbine
Kung ang PLC controller, electro-hydraulic proportional valve, ug position sensor tanan normal, ang PLC electro-hydraulic proportional control method gigamit aron ma-adjust ang turbine vane system, ang position feedback value ug control output value ipadala pinaagi sa electrical signals, ug ang mga signal gi-synthesize sa PLC controller. , pagproseso ug paghimo og desisyon, pag-adjust sa pag-abli sa balbula sa main pressure distribution valve pinaagi sa proportional valve aron makontrol ang posisyon sa vane follower, ug pagmintinar sa kooperatiba nga relasyon tali sa guide vane, water head, ug vane. Ang turbine vane system nga kontrolado sa electro-hydraulic proportional valve adunay taas nga synergy precision, simple nga istruktura sa sistema, lig-on nga resistensya sa polusyon sa lana, ug sayon gamiton sa PLC controller aron maporma ang usa ka microcomputer automatic control system.
Tungod sa pagpabilin sa mekanikal nga mekanismo sa pagsumpay, sa electro-hydraulic proportional control mode, ang mekanikal nga mekanismo sa pagsumpay dungan usab nga molihok aron masubay ang kahimtang sa operasyon sa sistema. Kung mapakyas ang PLC electro-hydraulic proportional control system, ang switching valve molihok dayon, ug ang mekanikal nga mekanismo sa pagsumpay makasubay sa kahimtang sa pagdagan sa electro-hydraulic proportional control system. Kung mag-switch, gamay ra ang epekto sa sistema, ug ang vane system hapsay nga makabalhin sa mechanical association control mode nga dako og garantiya sa kasaligan sa operasyon sa sistema.
Sa dihang among gidisenyo ang hydraulic circuit, among gi-redesign ang valve body sa hydraulic control valve, ang katugbang nga gidak-on sa valve body ug valve sleeve, ang gidak-on sa koneksyon sa valve body ug sa main pressure valve, ug ang mekanikal nga gidak-on sa connecting rod tali sa hydraulic valve ug sa main pressure distribution valve parehas sa orihinal. Ang valve body lang sa hydraulic valve ang kinahanglan ilisan atol sa pag-instalar, ug walay ubang parte nga kinahanglan usbon. Ang istruktura sa tibuok hydraulic control system kay compact kaayo. Base sa hingpit nga pagpabilin sa mechanical synergy mechanism, usa ka electro-hydraulic proportional control mechanism ang gidugang aron mapadali ang interface sa PLC controller aron matuman ang digital synergy control ug mapaayo ang coordination accuracy sa turbine vane system. ; Ug ang proseso sa pag-instalar ug pag-debug sa sistema sayon ra kaayo, nga makapamubo sa downtime sa hydraulic turbine unit, makapasayon sa pagbag-o sa hydraulic control system sa hydraulic turbine, ug adunay maayong praktikal nga bili. Atol sa aktuwal nga operasyon sa lugar, ang sistema gisusi pag-ayo sa mga inhenyeriya ug teknikal nga mga personahe sa planta sa kuryente, ug gituohan nga kini mahimong popular ug magamit sa hydraulic servo system sa gobernador sa daghang mga estasyon sa hydropower.
3.3 Istruktura ug pamaagi sa pagpatuman sa software sa sistema
Sa PLC-controlled turbine vane system, ang digital synergy method gigamit aron matuman ang synergy relationship tali sa guide vanes, water head, ug vane opening. Kon itandi sa tradisyonal nga mechanical synergy method, ang digital synergy method adunay mga bentaha sa dali nga parameter trimming, kini adunay mga bentaha sa sayon nga debugging ug maintenance, ug taas nga precision sa association. Ang software structure sa vane control system kasagaran gilangkoban sa system adjustment function program, control algorithm program, ug diagnosis program. Sa ubos atong hisgutan ang mga pamaagi sa pagkatuman sa tulo ka bahin sa programa. Ang adjustment function program naglakip sa subroutine sa synergy, subroutine sa pagsugod sa vane, subroutine sa paghunong sa vane, ug subroutine sa load shedding sa vane. Kung ang sistema nagtrabaho, una niini nga mailhan ug mahukman ang kasamtangang operating condition, dayon sugdan ang software switch, ipatuman ang katugbang nga adjustment function subroutine, ug kalkulahon ang gihatag nga posisyon sa vane follower.
(1) Subroutine sa asosasyon
Pinaagi sa model test sa turbine unit, usa ka batch sa gisukod nga mga punto sa ibabaw sa joint ang makuha. Ang tradisyonal nga mechanical joint cam gihimo base niining gisukod nga mga punto, ug ang digital joint method naggamit usab niining gisukod nga mga punto aron magdrowing og hugpong sa mga kurba sa joint. Pinaagi sa pagpili sa nailhan nga mga punto sa association curve isip mga node, ug pagsagop sa pamaagi sa piecewise linear interpolation sa binary function, ang function value sa mga non-node niining linya sa association makuha.
(2) Subroutine sa pagsugod sa vane
Ang katuyoan sa pagtuon sa balaod sa pagsugod mao ang pagpamubo sa oras sa pagsugod sa yunit, pagpakunhod sa karga sa thrust bearing, ug paghimo og mga kondisyon nga konektado sa grid para sa generator unit.
(3) Subroutine sa paghunong sa vane
Ang mga lagda sa pagsira sa mga vane mao ang mosunod: kung ang controller makadawat sa mando sa pagsira, ang mga vane ug ang mga guide vane gisirhan sa parehas nga oras sumala sa kooperatiba nga relasyon aron masiguro ang kalig-on sa yunit: kung ang pag-abli sa guide vane mas gamay kaysa sa pag-abli nga walay karga, ang mga vane malangan. Kung ang guide vane hinay nga gisirhan, ang kooperatiba nga relasyon tali sa vane ug sa guide vane dili na mapadayon; kung ang katulin sa yunit moubos sa 80% sa rated nga katulin, ang vane ablihan pag-usab sa pagsugod nga anggulo Φ0, andam na alang sa sunod nga pagsugod. Pag-andam.
(4) Subroutine sa pagsalikway sa karga sa blade
Ang load rejection nagpasabot nga ang unit nga adunay load kalit nga maputol gikan sa power grid, nga maghimo sa unit ug sa water diversion system nga dili maayo ang pag-operate, nga direktang may kalabutan sa kaluwasan sa power plant ug sa unit. Kung ang load matangtang, ang governor katumbas sa usa ka protection device, nga mopasira dayon sa mga guide vanes ug vanes hangtod nga ang unit speed moubos duol sa rated speed. Busa, sa aktuwal nga load shedding, ang mga vanes kasagaran ablihan sa usa ka piho nga anggulo. Kini nga pag-abli makuha pinaagi sa load shedding test sa aktuwal nga power station. Makasiguro kini nga kung ang unit matangtang ang load, dili lang gamay ang pagtaas sa speed, apan medyo lig-on usab ang unit.
4 Konklusyon
Tungod sa kasamtangang teknikal nga kahimtang sa industriya sa hydraulic turbine governor sa akong nasud, kini nga papel nagtumong sa bag-ong impormasyon sa natad sa hydraulic turbine speed control sa sulod ug gawas sa nasud, ug gigamit ang programmable logic controller (PLC) nga teknolohiya sa speed control sa hydraulic turbine generator set. Ang program controller (PLC) mao ang kinauyokan sa axial-flow paddle-type hydraulic turbine dual-regulation system. Ang praktikal nga aplikasyon nagpakita nga ang laraw nagpauswag pag-ayo sa katukma sa koordinasyon tali sa guide vane ug sa vane alang sa lainlaing mga kondisyon sa head sa tubig, ug nagpauswag sa rate sa paggamit sa enerhiya sa tubig.
Oras sa pag-post: Pebrero 11, 2022
