1 Pambuka
Gubernur turbin minangka salah siji saka rong piranti pangaturan utama kanggo unit hidroelektrik. Iku ora mung muter peran angger-angger kacepetan, nanging uga undertakes macem-macem kahanan apa konversi lan frekuensi, daya, amba phase lan kontrol liyane saka unit ngasilaken hidroelektrik lan nglindhungi setir banyu. Tugas generator set. Gubernur turbin wis ngliwati telung tahap pangembangan: gubernur hidrolik mekanik, gubernur elektro-hidrolik lan gubernur hidraulik digital mikrokomputer. Ing taun-taun pungkasan, pengontrol sing bisa diprogram wis dikenalake menyang sistem kontrol kacepetan turbin, sing nduweni kemampuan anti-gangguan sing kuat lan linuwih sing dhuwur; program lan operasi prasaja lan trep; struktur modular, versatility apik, keluwesan, lan trep pangopènan; Wis kaluwihan saka fungsi kontrol kuwat lan kemampuan nyopir; wis prakteke diverifikasi.
Ing makalah iki, riset babagan sistem pangaturan dual turbin hidrolik PLC diusulake, lan pengontrol sing bisa diprogram digunakake kanggo nyadari imbuhan dual guide vane lan paddle, sing nambah akurasi koordinasi guide vane lan vane kanggo kepala banyu sing beda. Praktek nuduhake yen sistem kontrol dual nambah tingkat panggunaan energi banyu.
2. Sistem regulasi turbin
2.1 Sistem regulasi turbin
Tugas dhasar sistem kontrol kacepetan turbin yaiku kanggo ngganti bukaan saka baling-baling panuntun turbin miturut gubernur nalika beban sistem tenaga diganti lan kacepetan rotasi unit nyimpang, supaya kacepetan rotasi turbin tetep ing kisaran sing ditemtokake, supaya unit generator bisa digunakake. Daya lan frekuensi output nyukupi kabutuhan pangguna. Tugas dhasar regulasi turbin bisa dipérang dadi regulasi kacepetan, regulasi daya aktif lan regulasi tingkat banyu.
2.2 Prinsip regulasi turbin
Unit hydro-generator minangka unit sing dibentuk kanthi nyambungake turbin hidro lan generator. Bagean puteran saka set hydro-generator yaiku awak kaku sing muter ngubengi sumbu tetep, lan persamaane bisa diterangake kanthi persamaan ing ngisor iki:
Ing rumus
——Momen inersia saka bagean puteran saka unit (Kg m2)
——Kacepetan sudut rotasi (rad/s)
——Torsi turbin (N/m), kalebu kerugian mekanik lan listrik generator.
——Torsi resistance generator, sing nuduhake torsi akting stator generator ing rotor, arah kasebut ngelawan arah rotasi, lan nggambarake output daya aktif generator, yaiku ukuran beban.
Nalika beban diganti, bukaan saka guide vane tetep panggah, lan kacepetan unit isih bisa stabil ing Nilai tartamtu. Amarga kacepetan bakal nyimpang saka nilai dirating, iku ora cukup kanggo gumantung ing kemampuan imbuhan poto-wawas kanggo njaga kacepetan. Supaya kacepetan unit ing Nilai asli dirating sawise owah-owahan mbukak, bisa dideleng saka Figure 1 sing perlu kanggo ngganti bukaan guide vane patut. Nalika mbukak sudo, nalika torsi resistance diganti saka 1 kanggo 2, bukaan saka guide vane bakal suda kanggo 1, lan kacepetan unit bakal maintained. Mulane, kanthi owah-owahan beban, bukaan mekanisme panuntun banyu uga diganti, supaya kacepetan unit hidro-generator tetep ing nilai sing wis ditemtokake, utawa owah-owahan miturut hukum sing wis ditemtokake. Proses iki minangka pangaturan kacepetan unit hydro-generator. , utawa regulasi turbin.
3. Sistem pangaturan ganda turbin hidrolik PLC
Gubernur turbin kanggo ngontrol bukaan saka vanes panuntun banyu kanggo nyetel aliran menyang runner saka turbin, mangkono ngganti torsi dinamis turbin lan ngontrol frekuensi saka unit turbin. Nanging, sajrone operasi turbin paddle rotary axial-flow, gubernur ora mung nyetel bukaan saka guide vanes, nanging uga nyetel amba saka glathi runner miturut stroke lan Nilai sirah banyu saka guide vane follower, supaya guide vane lan vane disambungake. Njaga hubungan kooperatif ing antarane, yaiku hubungan koordinasi, sing bisa ningkatake efisiensi turbin, nyuda cavitation blade lan getaran unit, lan ningkatake stabilitas operasi turbin.
Hardware sistem baling-baling turbin kontrol PLC utamane dumadi saka rong bagean, yaiku pengontrol PLC lan sistem servo hidrolik. Pisanan, ayo ngrembug struktur hardware pengontrol PLC.
3.1 Pengontrol PLC
Kontroler PLC utamane dumadi saka unit input, unit dhasar PLC lan unit output. Unit input kasusun saka modul A / D lan modul input digital, lan unit output dumadi saka modul D / A lan modul input digital. Pengontrol PLC dilengkapi tampilan digital LED kanggo pengamatan wektu nyata paramèter PID sistem, posisi pengikut vane, posisi pengikut vane lan nilai sirah banyu. Voltmeter analog uga kasedhiya kanggo ngawasi posisi pengikut vane yen ana kegagalan pengontrol mikrokomputer.
3.2 Sistem follow-up hidrolik
Sistem servo hidrolik minangka bagéyan penting saka sistem kontrol baling-baling turbin. Sinyal output pengontrol digedhekake kanthi hidrolik kanggo ngontrol gerakan pengikut vane, saéngga nyetel sudut blades pelari. We diadopsi kombinasi saka kontrol tutup proporsional jinis katup tekanan utama sistem kontrol elektro-hidraulik lan sistem kontrol mesin-hidraulik tradisional kanggo mbentuk sistem kontrol hydraulic podo saka tutup proporsional elektro-hidraulik lan tutup mesin-hidrolik minangka ditampilake ing Figure 2. Hydraulic tindakake-munggah sistem kanggo glathi turbin.
Sistem follow-up hidrolik kanggo bilah turbin
Nalika pengontrol PLC, katup proporsional elektro-hidraulik lan sensor posisi kabeh normal, metode kontrol proporsional elektro-hidraulik PLC digunakake kanggo nyetel sistem baling-baling turbin, nilai umpan balik posisi lan nilai output kontrol ditularake dening sinyal listrik, lan sinyal kasebut disintesis dening pengontrol PLC. , Ngolah lan nggawe keputusan, nyetel bukaan tutup katup distribusi tekanan utama liwat katup proporsional kanggo ngontrol posisi pengikut vane, lan njaga hubungan kooperatif antarane guide vane, sirah banyu lan vane. Sistem baling-baling turbin sing dikontrol dening katup proporsional elektro-hidraulik nduweni presisi sinergi sing dhuwur, struktur sistem sing prasaja, tahan polusi minyak sing kuwat, lan trep kanggo antarmuka karo pengontrol PLC kanggo mbentuk sistem kontrol otomatis mikrokomputer.
Amarga penylametan mekanisme linkage mechanical, ing mode kontrol proporsional elektro-hidraulik, mekanisme linkage mechanical uga dianggo synchronously kanggo trek status operasi saka sistem. Yen sistem kontrol proporsional elektro-hidraulik PLC gagal, katup switching bakal langsung tumindak, lan mekanisme hubungan mekanik bisa nglacak kahanan sistem kontrol proporsional elektro-hidrolik. Nalika ngoper, impact sistem cilik, lan sistem vane bisa lancar transisi menyang mode kontrol asosiasi mechanical nemen njamin linuwih saka operasi sistem.
Nalika kita ngrancang sirkuit hidrolik, kita ngrancang maneh awak tutup katup kontrol hidrolik, ukuran sing cocog karo awak tutup lan lengen tutup, ukuran sambungan awak tutup lan katup tekanan utama, lan mekanik Ukuran rod nyambungake antarane katup hidrolik lan katup distribusi tekanan utama padha karo sing asli. Mung awak tutup katup hidrolik sing kudu diganti nalika instalasi, lan ora ana bagean liya sing kudu diganti. Struktur kabeh sistem kontrol hydraulic banget kompak. Ing basis saka rampung mertahanake mekanisme sinergi mechanical, mekanisme kontrol proporsional elektro-hidrolik ditambahake kanggo nggampangake antarmuka karo controller PLC kanggo éling kontrol sinergi digital lan nambah akurasi koordinasi sistem vane turbin. ; Lan proses instalasi lan debugging sistem gampang banget, sing nyuda downtime unit turbin hidrolik, nggampangake transformasi sistem kontrol hidrolik turbin hidrolik, lan nduweni nilai praktis sing apik. Sajrone operasi nyata ing situs kasebut, sistem kasebut dinilai banget dening tenaga teknis lan teknis stasiun tenaga listrik, lan dipercaya bisa dipopulerkan lan ditrapake ing sistem servo hidrolik gubernur ing akeh stasiun tenaga air.
3.3 Struktur piranti lunak sistem lan metode implementasine
Ing sistem baling-baling turbin sing dikontrol PLC, metode sinergi digital digunakake kanggo mujudake hubungan sinergi ing antarane baling-baling panuntun, sirah banyu lan bukaan baling-baling. Dibandhingake karo cara sinergi mechanical tradisional, cara sinergi digital nduweni kaluwihan saka trimming parameter gampang, Wis kaluwihan saka debugging trep lan pangopènan, lan tliti dhuwur saka asosiasi. Struktur piranti lunak sistem kontrol vane utamane dumadi saka program fungsi penyesuaian sistem, program algoritma kontrol lan program diagnosis. Ing ngisor iki kita ngrembug cara realisasi saka telung bagean ing ndhuwur program kasebut. Program fungsi imbuhan utamane kalebu subrutin sinergi, subrutin miwiti baling-baling, subrutin mandeg baling-baling lan subrutin ngeculake beban baling-baling. Nalika sistem digunakake, pisanan ngenali lan ngadili kondisi operasi saiki, banjur miwiti ngalih piranti lunak, nglakokaké subrutin fungsi imbuhan cocog, lan ngetung posisi diwenehi Nilai saka pengikut vane.
(1) Subrutin asosiasi
Liwat tes model unit turbin, sakumpulan titik sing diukur ing permukaan sendi bisa dipikolehi. Cam gabungan mekanik tradisional digawe adhedhasar titik sing diukur, lan metode gabungan digital uga nggunakake titik sing diukur iki kanggo nggambar sakumpulan kurva gabungan. Milih titik sing dikawruhi ing kurva asosiasi minangka simpul, lan nggunakake metode interpolasi linear piecewise saka fungsi binar, nilai fungsi non-node ing garis asosiasi iki bisa dipikolehi.
(2) Subrutin wiwitan Vane
Tujuan sinau hukum wiwitan yaiku nyepetake wektu wiwitan unit, nyuda beban bantalan dorong, lan nggawe kahanan sing nyambungake kothak kanggo unit generator.
(3) Vane stop subrutin
Aturan nutup vane kaya ing ngisor iki: nalika controller nampa printah shutdown, vanes lan guide vanes ditutup ing wektu sing padha miturut hubungan koperasi kanggo mesthekake stabilitas unit: nalika mbukak vane guide kurang saka bukaan ora mbukak, vanes lag Nalika guide vane ditutup alon-alon, hubungan koperasi antarane vane lan guide vane ora ana maneh; nalika kacepetan Unit irungnya ngisor 80% saka kacepetan dirating, vane dibukak maneh kanggo amba wiwitan Φ0, siap kanggo wiwitan sabanjuré Siapke.
(4) Subrutin penolakan beban blade
Nolak beban tegese unit kanthi beban tiba-tiba dicopot saka jaringan listrik, nggawe unit lan sistem pangalihan banyu ing negara operasi sing ora apik, sing ana hubungane langsung karo keamanan pembangkit listrik lan unit kasebut. Nalika mbukak wis ngeculaké, gubernur padha karo piranti pangayoman, kang ndadekake guide vanes lan vanes nutup langsung nganti kacepetan unit irungnya kanggo sacedhake kacepetan dirating. stabilitas. Mulane, ing shedding mbukak nyata, vanes umume dibukak menyang amba tartamtu. Bukaan iki dipikolehi liwat tes ngeculake beban stasiun tenaga nyata. Bisa mesthekake yen unit ngeculake beban, ora mung nambah kacepetan cilik, nanging uga unit kasebut relatif stabil. .
4 Kesimpulan
Amarga status teknis saiki industri gubernur turbin hidrolik negaraku, makalah iki nuduhake informasi anyar babagan kontrol kecepatan turbin hidrolik ing omah lan ing luar negeri, lan nggunakake teknologi pengontrol logika sing bisa diprogram (PLC) kanggo kontrol kacepetan generator turbin hidrolik. Program controller (PLC) minangka inti saka sistem dual-regulasi turbin hidrolik paddle-aliran aksial. Aplikasi praktis nuduhake yen skema nemen nambah tliti koordinasi antarane guide vane lan vane kanggo kahanan sirah banyu beda, lan mbenakake tingkat pemanfaatan energi banyu.
Wektu kirim: Feb-11-2022
