जलविद्युत प्रौद्योगिकी के विकास में हाइड्रोलिक टरबाइन मॉडल परीक्षण बेड का महत्व

हाइड्रोलिक टर्बाइन मॉडल टेस्ट बेड जलविद्युत प्रौद्योगिकी के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह जलविद्युत उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार और इकाइयों के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। किसी भी रनर के उत्पादन के लिए, मॉडल रनर को पहले विकसित किया जाना चाहिए, और मॉडल का परीक्षण हाई हेड हाइड्रोलिक मशीनरी टेस्ट बेंच पर हाइड्रोपावर स्टेशन के वास्तविक हेड मीटर का अनुकरण करके किया जा सकता है। यदि सभी डेटा उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, तो रनर को औपचारिक रूप से उत्पादित किया जा सकता है। इसलिए, विदेशों में कुछ प्रसिद्ध जलविद्युत उपकरण निर्माताओं के पास कई उच्च हेड टेस्ट बेंच हैं जो विभिन्न कार्यों की जरूरतों को पूरा करते हैं, जैसे कि फ्रांस की नायरपिक कंपनी के पांच उन्नत उच्च-सटीक मॉडल टेस्ट बेंच; हिताची और तोशिबा में से प्रत्येक के पास 50 मीटर से अधिक पानी के सिर के साथ पांच मॉडल टेस्ट स्टैंड हैं। उत्पादन की जरूरतों के अनुसार, एक बड़े इलेक्ट्रिक मशीन अनुसंधान संस्थान ने पूर्ण कार्यों और उच्च सटीकता के साथ एक उच्च जल हेड टेस्ट बेंच तैयार की है, जो क्रमशः ट्यूबलर, मिश्रित प्रवाह, अक्षीय प्रवाह और प्रतिवर्ती हाइड्रोलिक मशीनरी पर मॉडल परीक्षण कर सकती है। पानी का सिर 150 मीटर तक पहुंच सकता है। परीक्षण बेंच ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज इकाइयों के मॉडल परीक्षण के लिए अनुकूल हो सकता है। परीक्षण बेंच को दो स्टेशनों ए और बी के साथ डिज़ाइन किया गया है। जब स्टेशन ए काम करता है, तो स्टेशन बी स्थापित किया जाता है, जो परीक्षण चक्र को छोटा कर सकता है। ए.बी दो स्टेशन विद्युत नियंत्रण प्रणाली और परीक्षण प्रणाली के एक सेट को साझा करते हैं। विद्युत नियंत्रण प्रणाली कोर के रूप में PROFIBUS, मुख्य नियंत्रक के रूप में NAIS fp10sh PLC, और IPC (औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर) केंद्रीकृत नियंत्रण का एहसास कराती है। सिस्टम उन्नत पूर्ण डिजिटल नियंत्रण मोड को साकार करने के लिए फील्ड बस तकनीक को अपनाता है, जो सिस्टम की विश्वसनीयता, सुरक्षा और आसान रखरखाव सुनिश्चित करता है। यह चीन में उच्च स्तर की स्वचालन के साथ हाइड्रोलिक मशीनरी परीक्षण नियंत्रण प्रणाली है। नियंत्रण प्रणाली की संरचना

उच्च जल शीर्ष परीक्षण बेंच दो पंप मोटर्स से बना है जिसमें 550 किलोवाट की स्थापित शक्ति और 250-1100 आर / मिनट की घूर्णन गति सीमा है ताकि उपयोगकर्ता द्वारा आवश्यक जल शीर्ष मीटर में पाइपलाइन में पानी के प्रवाह में तेजी लाई जा सके और जल शीर्ष को सुचारू रूप से चलाया जा सके। रनर के मापदंडों की निगरानी डायनेमोमीटर द्वारा की जाती है। डायनेमोमीटर की मोटर शक्ति 500 ​​किलोवाट है, और घूर्णन गति 300 से 2300 आर / मिनट के बीच है। स्टेशन ए और स्टेशन बी पर एक डायनेमोमीटर है। उच्च सिर हाइड्रोलिक मशीनरी परीक्षण बेंच का सिद्धांत चित्र 1 में दिखाया गया है। सिस्टम के लिए आवश्यक है कि मोटर नियंत्रण सटीकता 0.5% से कम हो, और विफलताओं के बीच औसत समय (एमटीटीएफ) 5000 घंटे से अधिक हो दूसरा डिजिटल मोड में प्राप्त करके गति की आवश्यकता को पूरा करने के लिए PROFIBUS DP मॉड्यूल जोड़ना है। पहली विधि सरल और सस्ती है, लेकिन यह वर्तमान संचरण में हस्तक्षेप करेगी, जिससे नियंत्रण सटीकता प्रभावित होगी; हालांकि दूसरा मोड महंगा है, यह संचरण प्रक्रिया में डेटा की सटीकता और नियंत्रण सटीकता सुनिश्चित कर सकता है। इसलिए, सिस्टम क्रमशः दो डायनेमोमीटर और दो पानी पंप मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए चार DCS500 का उपयोग करता है। PROFIBUS DP स्लेव स्टेशन के रूप में, चार डिवाइस मास्टर स्टेशन PLC के साथ मास्टर-स्लेव मोड में संचार करते हैं। PLC डायनेमोमीटर और पंप मोटर के स्टार्ट / स्टॉप को नियंत्रित करता है, PROFIBUS DP के माध्यम से DCS500 को मोटर चलने की गति प्रसारित करता है, और DCS500 से मोटर चलने की स्थिति और मापदंडों को प्राप्त करता है, और वास्तविक समय की निगरानी का एहसास करने के लिए उन्हें PROFIBUS FMS के माध्यम से ऊपरी IPC में प्रसारित करता है।

पीएलसी एनएआईएस यूरोप द्वारा निर्मित एएफपी37911 मॉड्यूल को मास्टर स्टेशन के रूप में चुनता है, जो एक ही समय में एफएमएस और डीपी प्रोटोकॉल का समर्थन करता है। यह मॉड्यूल एफएमएस का मुख्य स्टेशन है और मास्टर मास्टर मोड में आईपीसी और डेटा अधिग्रहण प्रणाली के साथ संचार करता है; यह एक डीपी मास्टर स्टेशन भी है, जो डीसीएस500 के साथ मास्टर-स्लेव संचार का एहसास करता है।

डेटा अधिग्रहण प्रणाली डायनेमोमीटर के विभिन्न मापदंडों को इकट्ठा करने और उन्हें बड़ी स्क्रीन पर प्रदर्शित करने के लिए वीएक्सआई बस तकनीक को अपनाती है, और * * * परिणामों को तालिकाओं और ग्राफ़ में बनाती है (यह हिस्सा अन्य कंपनियों द्वारा पूरा किया जाता है)। आईपीसी एफएमएस के माध्यम से डेटा अधिग्रहण प्रणाली के साथ संचार करता है। पूरे सिस्टम की संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है।
1.1 फील्डबस प्रोफ़िबस प्रोफ़िबस सीमेंस और एईसी जैसी 13 कंपनियों और संयुक्त विकास परियोजना में 5 वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों द्वारा विकसित एक मानक है। इसे यूरोपीय मानक en50170 में सूचीबद्ध किया गया है और यह चीन में अनुशंसित औद्योगिक फील्डबस मानकों में से एक है। इसमें निम्नलिखित रूप शामिल हैं:
·PROFIBUS FMS  कार्यशाला स्तर पर सामान्य संचार कार्यों को हल करता है  बड़ी संख्या में संचार सेवाएँ प्रदान करता है  मध्यम संचरण गति के साथ चक्रीय और गैर चक्रीय संचार कार्यों को पूरा करता है। NAIS का Profibus मॉड्यूल 1.2mbps की * * * संचार दर का समर्थन करता है और चक्रीय संचार मोड का समर्थन नहीं करता है  यह केवल MMA  गैर चक्रीय डेटा संचरण  मास्टर कनेक्शन  अन्य FMS मास्टर स्टेशनों के साथ संचार का उपयोग कर सकता है  और यह मॉड्यूल किसी * * * कंपनी के PROFIBUS FMS के साथ संगत नहीं है  इसलिए, योजना डिज़ाइन के दौरान PROFIBUS के एक रूप का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
·PROFIBUS PA  मानक आंतरिक रूप से सुरक्षित ट्रांसमिशन तकनीक है जिसे विशेष रूप से प्रक्रिया स्वचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है  जो iec1158-2  में निर्दिष्ट संचार प्रोटोकॉल को साकार करता है और इसका उपयोग उच्च सुरक्षा आवश्यकताओं वाले स्थानों और बस द्वारा संचालित स्टेशनों में किया जाता है। सिस्टम में उपयोग किया जाने वाला ट्रांसमिशन माध्यम कॉपर शील्डेड ट्विस्टेड पेयर  है, संचार प्रोटोकॉल RS485  है और संचार दर 500kbps है। औद्योगिक फील्ड बस का अनुप्रयोग सिस्टम की सुरक्षा और विश्वसनीयता की गारंटी प्रदान करता है।
1.2 आईपीसी औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर
ऊपरी औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर ताइवान के एडवांटेक औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर को अपनाता है  विंडोज एनटी4.0 वर्कस्टेशन ऑपरेटिंग सिस्टम चलाता है  सीमेंस के विनसीसी औद्योगिक कॉन्फ़िगरेशन सॉफ्टवेयर को अपनाता है  बड़ी स्क्रीन सिस्टम की ऑपरेटिंग स्थितियों और उद्धरण जानकारी को प्रदर्शित करती है, और पाइपलाइन प्रवाह और अवरुद्ध स्थितियों को ग्राफिक रूप से दिखाती है। सभी डेटा पीएलसी द्वारा PROFIBUS के माध्यम से प्रेषित किए जाते हैं। IPC आंतरिक रूप से जर्मन सॉफ़्टिंग कंपनी द्वारा निर्मित प्रोफ़ाइबोर्ड नेटवर्क कार्ड से सुसज्जित है, जिसे विशेष रूप से PROFIBUS के लिए डिज़ाइन किया गया है। सॉफ़्टिंग द्वारा प्रदान किए गए कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर के माध्यम से, नेटवर्किंग को पूरा किया जा सकता है, नेटवर्क संचार संबंध Cr (संचार संबंध) स्थापित किया जा सकता है, और ऑब्जेक्ट डिक्शनरी OD (ऑब्जेक्ट डिक्शनरी) स्थापित किया जा सकता है। WINCC का निर्माण सीमेंस द्वारा किया
1.3 पीएलसी
एनएआईएस कंपनी की एफपी10एसएच को पीएलसी के रूप में चुना गया है।

(2) नियंत्रण प्रणाली कार्य
दो पानी पंप मोटर्स और दो डायनेमोमीटर को नियंत्रित करने के अलावा, नियंत्रण प्रणाली को 28 इलेक्ट्रिक वाल्व, 4 वजन मोटर्स, 8 तेल पंप मोटर्स, 3 वैक्यूम पंप मोटर्स, 4 तेल निर्वहन पंप मोटर्स और 2 स्नेहन सॉलोनॉइड वाल्व को भी नियंत्रित करने की आवश्यकता है। उपयोगकर्ताओं की परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वाल्व स्विच द्वारा पानी के प्रवाह की दिशा और प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है।
2.1 स्थिर हेड वाटर पंप की रोटेशन गति को समायोजित करें: इसे एक निश्चित मूल्य पर स्थिर करें, और इस समय वाटर हेड स्थिर है; डायनेमोमीटर की गति को एक निश्चित मूल्य पर समायोजित करें। 2-4 मिनट के लिए काम करने की स्थिति स्थिर होने के बाद, प्रासंगिक डेटा एकत्र करें। परीक्षण के दौरान, वाटर हेड को अपरिवर्तित रखना आवश्यक है। मोटर की गति को इकट्ठा करने के लिए पंप मोटर पर एक कोड डिस्क रखी जाती है, ताकि DCS500 एक बंद लूप नियंत्रण बना सके। वाटर पंप की गति IPC कीबोर्ड द्वारा इनपुट की जाती है।
2.2 स्थिर गति
डायनेमोमीटर की गति को एक निश्चित मान पर स्थिर करने के लिए इसे समायोजित करें, और डायनेमोमीटर की गति स्थिर है; पंप की गति को एक निश्चित मान पर समायोजित करें (यानी सिर को समायोजित करें), और 2-4 मिनट के लिए काम करने की स्थिति स्थिर होने के बाद प्रासंगिक डेटा एकत्र करें। DCS500 डायनेमोमीटर की गति को स्थिर करने के लिए डायनेमोमीटर की गति के लिए एक बंद लूप बनाता है।
2.3 भगोड़ा परीक्षण
डायनेमोमीटर की गति को एक निश्चित मान पर समायोजित करें और डायनेमोमीटर की गति को अपरिवर्तित रखें  पानी पंप की गति को समायोजित करें ताकि डायनेमोमीटर का आउटपुट टॉर्क लगभग शून्य हो (इस कार्यशील स्थिति के तहत, डायनेमोमीटर बिजली उत्पादन और इलेक्ट्रिक ऑपरेशन के लिए काम करता है), और प्रासंगिक डेटा एकत्र करें। परीक्षण के दौरान, पंप मोटर की गति को DCS500 द्वारा स्थिर और विनियमित किया जाना आवश्यक है।
2.4 प्रवाह अंशांकन
सिस्टम में प्रवाह मीटर को कैलिब्रेट करने के लिए सिस्टम दो प्रवाह सुधार टैंकों से सुसज्जित है। अंशांकन से पहले, पहले चिह्नित प्रवाह मूल्य निर्धारित करें, फिर पानी पंप मोटर शुरू करें, और पानी पंप मोटर की घूर्णन गति को लगातार समायोजित करें। इस समय, प्रवाह मूल्य पर ध्यान दें। जब प्रवाह मूल्य आवश्यक मूल्य तक पहुँच जाता है, तो पानी पंप मोटर को वर्तमान घूर्णन गति पर स्थिर करें (इस समय, पानी अंशांकन पाइपलाइन में घूमता है)। डिफ्लेक्टर का स्विचिंग समय सेट करें। काम करने की स्थिति स्थिर होने के बाद, सॉलोनॉइड वाल्व चालू करें और समय शुरू करें। उसी समय, पाइपलाइन में पानी को अंशांकन टैंक में स्विच करें। जब समय का समय समाप्त हो जाता है, तो सॉलोनॉइड वाल्व काट दिया जाता है। इस समय, पानी को अंशांकन पाइपलाइन में स्विच किया जाता है, और पानी पंप मोटर की घूर्णन गति को एक निश्चित गति पर स्थिर करने के लिए कम किया जाता है। संबंधित डेटा पढ़ें। फिर पानी को निकाल दें और अगले बिंदु को कैलिब्रेट करें।
2.5 मैनुअल / स्वचालित निर्बाध स्विचिंग
सिस्टम के रखरखाव और डिबगिंग को सुविधाजनक बनाने के लिए, सिस्टम के लिए एक मैनुअल कीबोर्ड डिज़ाइन किया गया है। ऑपरेटर इंटरलॉकिंग द्वारा विवश हुए बिना कीबोर्ड के माध्यम से स्वतंत्र रूप से एक निश्चित वाल्व की क्रिया को नियंत्रित कर सकता है। सिस्टम NAIS रिमोट I / O मॉड्यूल को अपनाता है, जो कीबोर्ड को विभिन्न स्थानों पर संचालित कर सकता है। मैनुअल / स्वचालित स्विचिंग के दौरान, वाल्व की स्थिति अपरिवर्तित रहती है।
सिस्टम मुख्य नियंत्रक के रूप में पीएलसी को अपनाता है, जो सिस्टम को सरल बनाता है और सिस्टम की उच्च विश्वसनीयता और रखरखाव सुनिश्चित करता है; PROFIBUS पूर्ण डेटा ट्रांसमिशन का एहसास करता है, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से बचता है, और सिस्टम को डिज़ाइन सटीकता आवश्यकताओं को पूरा करता है; विभिन्न उपकरणों के बीच डेटा साझाकरण का एहसास होता है; PROFIBUS का लचीलापन सिस्टम विस्तार के लिए सुविधाजनक स्थिति प्रदान करता है। औद्योगिक क्षेत्र बस पर आधारित सिस्टम डिज़ाइन योजना औद्योगिक अनुप्रयोग की मुख्यधारा बन जाएगी।