1 Киришүү
Турбина жөнгө салгычы - гидроэлектростанциялар үчүн эки негизги жөнгө салуучу жабдуулардын бири. Ал ылдамдыкты жөнгө салуу ролун гана ойнобостон, гидроэлектростанциялардын ар кандай жумуш шарттарын өзгөртүүнү жана жыштыкты, кубаттуулукту, фаза бурчун жана башка башкарууну жүзөгө ашырат жана суу дөңгөлөгүн коргойт. Генератордук топтомдун милдети. Турбина жөнгө салгычтары өнүгүүнүн үч этабынан өттү: механикалык гидравликалык жөнгө салгычтар, электрогидравликалык жөнгө салгычтар жана микрокомпьютердик санариптик гидравликалык жөнгө салгычтар. Акыркы жылдары турбинанын ылдамдыгын башкаруу системаларына программалануучу контроллерлор киргизилди, алар күчтүү тоскоолдуктарга каршы жөндөмгө жана жогорку ишенимдүүлүккө ээ; жөнөкөй жана ыңгайлуу программалоо жана иштетүү; модулдук түзүлүш, жакшы ар тараптуулук, ийкемдүүлүк жана ыңгайлуу тейлөө; Ал күчтүү башкаруу функциясынын жана айдоо жөндөмүнүн артыкчылыктарына ээ; ал иш жүзүндө текшерилген.
Бул макалада PLC гидравликалык турбинанын кош жөнгө салуу системасы боюнча изилдөө сунушталат жана программалануучу контроллер жетектөөчү калак менен калактын кош жөнгө салуусун ишке ашыруу үчүн колдонулат, бул ар кандай суу баштары үчүн жетектөөчү калак менен калактын координациясынын тактыгын жакшыртат. Практика көрсөткөндөй, кош башкаруу системасы суу энергиясын пайдалануу көрсөткүчүн жакшыртат.
2. Турбинаны жөнгө салуу системасы
2.1 Турбинаны жөнгө салуу системасы
Турбинанын ылдамдыгын башкаруу системасынын негизги милдети - электр системасынын жүгү өзгөргөндө жана агрегаттын айлануу ылдамдыгы четтегенде, турбинанын багыттоочу калактарынын ачылышын жөнгө салгыч аркылуу тиешелүү түрдө өзгөртүү, ошентип турбинанын айлануу ылдамдыгы белгиленген диапазондо сакталып, генератор блогунун иштешин камсыз кылуу. Чыгаруучу кубаттуулук жана жыштык колдонуучунун талаптарына жооп берет. Турбинаны жөнгө салуунун негизги милдеттерин ылдамдыкты жөнгө салуу, активдүү кубаттуулукту жөнгө салуу жана суунун деңгээлин жөнгө салуу деп бөлүүгө болот.
2.2 Турбинаны жөнгө салуу принциби
Гидрогенератор блогу – бул гидротурбинаны жана генераторду туташтыруудан түзүлгөн блок. Гидрогенератор топтомунун айлануучу бөлүгү – бул туруктуу октун айланасында айланган катуу дене жана анын теңдемесин төмөнкү теңдеме менен сүрөттөөгө болот:
Формулада
——Агрегаттын айлануучу бөлүгүнүн инерция моменти (кг м2)
——Айлануу бурчтук ылдамдыгы (рад/с)
——Генератордун механикалык жана электрдик жоготууларын кошо алганда, турбинанын моменти (Н/м).
——Генератордун каршылык моменти, ал ротордогу генератор статорунун иштөөчү моментин билдирет, анын багыты айлануу багытына карама-каршы келет жана генератордун активдүү кубаттуулугун, башкача айтканда, жүктүн көлөмүн билдирет.
Жүк өзгөргөндө, жетектөөчү калактын ачылышы өзгөрүүсүз калат жана агрегаттын ылдамдыгы белгилүү бир мааниде турукташтырылышы мүмкүн. Ылдамдык номиналдык мааниден четтеп кеткендиктен, ылдамдыкты сактоо үчүн өзүн-өзү тең салмактоо жөндөмүнө таянуу жетишсиз. Жүк өзгөргөндөн кийин агрегаттын ылдамдыгын баштапкы номиналдык мааниде сактоо үчүн, 1-сүрөттөн жетектөөчү калактын ачылышын тиешелүү түрдө өзгөртүү зарылдыгын көрүүгө болот. Жүк азайганда, каршылык моменти 1ден 2ге өзгөргөндө, жетектөөчү калактын ачылышы 1ге чейин төмөндөйт жана агрегаттын ылдамдыгы сакталат. Ошондуктан, жүктүн өзгөрүшү менен сууну жетектөөчү механизмдин ачылышы тиешелүү түрдө өзгөрөт, ошондуктан гидрогенератор агрегатынын ылдамдыгы алдын ала аныкталган мааниде сакталат же алдын ала аныкталган мыйзамга ылайык өзгөрөт. Бул процесс гидрогенератор агрегатынын ылдамдыгын жөндөө болуп саналат. , же турбинаны жөнгө салуу.
3. PLC гидравликалык турбинанын кош жөнгө салуу системасы
Турбинанын жөнгө салуучусу суу жетектөөчү калактардын ачылышын башкарып, турбинанын айланма моментин өзгөртүп, турбина блогунун жыштыгын көзөмөлдөйт. Бирок, октук агымдуу айланма калак турбинасын иштетүү учурунда жөнгө салуучу жетектөөчү калактардын ачылышын гана эмес, ошондой эле жетектөөчү калактын жүрүшүнө жана суу басымынын маанисине жараша жүрүүчү калактардын бурчун да жөнгө салышы керек, ошондо жетектөөчү калак менен калак туташат. Алардын ортосундагы кызматташтык мамилесин, башкача айтканда, координациялык мамилени сактаңыз, бул турбинанын натыйжалуулугун жогорулатат, калактын кавитациясын жана агрегаттын титирөөсүн азайтат жана турбинанын иштөөсүнүн туруктуулугун жогорулатат.
PLC башкаруу турбиналык канат системасынын аппараттык бөлүгү негизинен эки бөлүктөн турат: PLC контроллери жана гидравликалык серво система. Алгач, PLC контроллеринин аппараттык түзүлүшүн талкуулайлы.
3.1 PLC контроллери
PLC контроллери негизинен киргизүү блогунан, PLC негизги блогунан жана чыгаруу блогунан турат. Киргизүү блогу A/D модулунан жана санариптик киргизүү модулунан, ал эми чыгаруу блогу D/A модулунан жана санариптик киргизүү модулунан турат. PLC контроллери системанын PID параметрлерин, калак ээрчигичтин абалын, жетектөөчү калак ээрчигичтин абалын жана суу басымынын маанисин реалдуу убакыт режиминде байкоо үчүн LED санариптик дисплей менен жабдылган. Микрокомпьютер контроллери иштебей калган учурда калак ээрчигичтин абалын көзөмөлдөө үчүн аналогдук вольтметр да каралган.
3.2 Гидравликалык көзөмөлдөө системасы
Гидравликалык серво системасы турбинанын калагын башкаруу системасынын маанилүү бөлүгү болуп саналат. Контроллердин чыгуучу сигналы калактын кыймылын башкаруу үчүн гидравликалык күчөтүлөт, ошону менен чуркоочу калактардын бурчун тууралайт. 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, биз пропорционалдуу клапанды башкаруунун негизги басым клапан тибиндеги электрогидравликалык башкаруу системасын жана салттуу машина-гидравликалык башкаруу системасынын айкалышын кабыл алдык. Турбинанын калактары үчүн гидравликалык көзөмөлдөө системасы.
Турбина калактары үчүн гидравликалык көзөмөлдөө системасы
PLC контроллери, электрогидравликалык пропорционалдык клапан жана позиция сенсору кадимкидей болгондо, турбинанын канат системасын жөндөө үчүн PLC электрогидравликалык пропорционалдык башкаруу ыкмасы колдонулат, позициянын кайтарым байланыш мааниси жана башкаруунун чыгыш мааниси электр сигналдары аркылуу берилет жана сигналдар PLC контроллери тарабынан синтезделет. , иштетүү жана чечим кабыл алуу, канаттын жолдоочусунун абалын көзөмөлдөө үчүн пропорционалдык клапан аркылуу негизги басым бөлүштүрүү клапанынын клапан ачылышын жөнгө салуу жана жетектөөчү канат, суу башы жана канат ортосундагы кызматташтык мамилесин сактоо. Электрогидравликалык пропорционалдык клапан менен башкарылуучу турбинанын канат системасы жогорку синергиянын тактыгына, жөнөкөй системанын түзүлүшүнө, күчтүү майдын булганышына туруктуулугуна ээ жана микрокомпьютердик автоматтык башкаруу системасын түзүү үчүн PLC контроллери менен байланышууга ыңгайлуу.
Механикалык байланыш механизминин сакталып калышынан улам, электрогидравликалык пропорционалдык башкаруу режиминде механикалык байланыш механизми системанын иштөө абалын көзөмөлдөө үчүн синхрондуу иштейт. Эгерде PLC электрогидравликалык пропорционалдык башкаруу системасы иштебей калса, которуштуруу клапаны дароо иштейт жана механикалык байланыш механизми негизинен электрогидравликалык пропорционалдык башкаруу системасынын иштөө абалын көзөмөлдөй алат. Которулганда, системанын таасири аз болот жана канаттуу система жылмакай өтө алат. Механикалык байланышты башкаруу режими системанын иштешинин ишенимдүүлүгүн чоң кепилдикке алат.
Гидравликалык схеманы иштеп чыкканда, биз гидравликалык башкаруу клапанынын клапан корпусун, клапан корпусунун жана клапан жеңинин дал келген өлчөмүн, клапан корпусунун жана негизги басым клапанынын туташтыруу өлчөмүн жана механикалык түзүлүштү кайра иштеп чыктык. Гидравликалык клапан менен негизги басым бөлүштүрүү клапанынын ортосундагы туташтыруучу таякчанын өлчөмү баштапкысы менен бирдей. Орнотуу учурунда гидравликалык клапандын клапан корпусун гана алмаштыруу керек, башка бөлүктөрүн өзгөртүүнүн кажети жок. Бүтүндөй гидравликалык башкаруу системасынын түзүлүшү абдан компакттуу. Механикалык синергия механизмин толугу менен сактоонун негизинде, PLC контроллери менен интерфейсти жеңилдетүү үчүн санариптик синергияны башкарууну ишке ашыруу жана турбинанын канат системасынын координациялык тактыгын жакшыртуу үчүн электрогидравликалык пропорционалдуу башкаруу механизми кошулган. ; Ал эми системаны орнотуу жана мүчүлүштүктөрдү оңдоо процесси абдан оңой, бул гидравликалык турбина блогунун иштебей калуу убактысын кыскартат, гидравликалык турбинанын гидравликалык башкаруу системасын трансформациялоону жеңилдетет жана жакшы практикалык мааниге ээ. Иш жүзүндөгү иштөө учурунда, система электр станциясынын инженердик-техникалык кызматкерлери тарабынан жогору бааланат жана аны көптөгөн гидроэлектр станцияларынын башкаруучусунун гидравликалык серво системасында жайылтууга жана колдонууга болот деп эсептелет.
3.3 Системалык программалык камсыздоонун түзүмү жана ишке ашыруу ыкмасы
PLC менен башкарылуучу турбиналык канат системасында жетектөөчү канаттардын, суу башынын жана канаттын ачылышынын ортосундагы синергиялык байланышты ишке ашыруу үчүн санариптик синергия ыкмасы колдонулат. Салттуу механикалык синергия ыкмасы менен салыштырганда, санариптик синергия ыкмасы параметрлерди оңой кесүү артыкчылыктарына ээ, ал ыңгайлуу мүчүлүштүктөрдү оңдоо жана тейлөө, ошондой эле жогорку тактыктагы байланыш артыкчылыктарына ээ. Канатты башкаруу системасынын программалык түзүмү негизинен системаны жөндөө функциясынын программасынан, башкаруу алгоритминин программасынан жана диагностика программасынан турат. Төмөндө биз программанын жогорудагы үч бөлүгүнүн ишке ашыруу ыкмаларын тиешелүү түрдө талкуулайбыз. Жөндөө функциясынын программасы негизинен синергиянын субпрограммасын, канатты ишке киргизүүнүн субпрограммасын, канатты токтотуунун субпрограммасын жана канаттын жүгүн түшүрүүнүн субпрограммасын камтыйт. Система иштеп жатканда, ал алгач учурдагы иштөө абалын аныктайт жана баалайт, андан кийин программалык которгучту иштетет, тиешелүү жөндөө функциясынын субпрограммасын аткарат жана канаттын жолдоочусунун берилген маанисин эсептейт.
(1) Ассоциациянын кошумча программасы
Турбина блогунун моделин сыноо аркылуу муун бетиндеги өлчөнгөн чекиттердин партиясын алууга болот. Салттуу механикалык муун камерасы ушул өлчөнгөн чекиттердин негизинде жасалат жана санарип муун ыкмасы да ушул өлчөнгөн чекиттерди муун ийри сызыктарынын жыйындысын чийүү үчүн колдонот. Ассоциация ийри сызыгындагы белгилүү чекиттерди түйүндөр катары тандап, экилик функциянын сызыктуу интерполяция ыкмасын колдонуу менен, ассоциациянын бул сызыгындагы түйүн эместердин функциясынын маанисин алууга болот.
(2) Канатты ишке киргизүү боюнча кошумча программа
Ишке киргизүү мыйзамын изилдөөнүн максаты - агрегаттын ишке киргизүү убактысын кыскартуу, түртүү подшипнигинин жүгүн азайтуу жана генератордук агрегат үчүн электр тармагына туташкан шарттарды түзүү.
(3) Канатты токтотуучу подпрограмма
Канаттардын жабылуу эрежелери төмөнкүдөй: контроллер өчүрүү буйругун алганда, канаттардын жана жетектөөчү канаттардын бир убакта жабылышы агрегаттын туруктуулугун камсыз кылуу үчүн кооперативдик мамилеге ылайык жүргүзүлөт: жетектөөчү канаттын тешиги жүктөмсүз тешигинен аз болгондо, канаттардын кечигиши байкалат. Жетектөөчү канат жай жабылганда, канат менен жетектөөчү канаттын ортосундагы кооперативдик мамиле сакталбай калат; агрегаттын ылдамдыгы номиналдык ылдамдыктын 80% дан төмөн түшкөндө, канат баштапкы Φ0 бурчуна чейин кайра ачылып, кийинки ишке киргизүүгө даяр болот. Даярдануу.
(4) Бычактын жүгүн четке кагуу боюнча кошумча программа
Жүктү четке кагуу жүк менен агрегаттын күтүүсүздөн электр тармагынан ажыратылып, агрегаттын жана сууну буруу системасынын начар иштөө абалына алып келишин билдирет, бул электр станциясынын жана агрегаттын коопсуздугуна түздөн-түз байланыштуу. Жүктү азайтканда, жөнгө салгыч коргоочу түзүлүшкө барабар болуп, ал жетектөөчү калактарды жана калактарды агрегаттын ылдамдыгы номиналдык ылдамдыкка жакын түшкөнгө чейин дароо жабат. Ошондуктан, чыныгы жүктү азайтууда калактар, адатта, белгилүү бир бурчта ачылат. Бул ачылыш чыныгы электр станциясынын жүктү азайтуу сыноосу аркылуу алынат. Бул агрегат жүктү азайтканда, ылдамдыктын жогорулашынын аз гана эмес, ошондой эле агрегаттын салыштырмалуу туруктуу болушун камсыздай алат.
4 Жыйынтык
Менин өлкөмдүн гидравликалык турбина жөнгө салуучу өнөр жайынын учурдагы техникалык абалын эске алуу менен, бул макалада гидравликалык турбина ылдамдыгын башкаруу жаатындагы жаңы маалыматтарга шилтеме жасалат жана программалануучу логикалык контроллер (PLC) технологиясын гидравликалык турбина генераторунун ылдамдыгын башкарууга колдонот. Программалык контроллер (PLC) октук агымдуу калак тибиндеги гидравликалык турбинанын кош жөнгө салуу системасынын өзөгү болуп саналат. Практикалык колдонуу көрсөткөндөй, схема ар кандай суу басымынын шарттары үчүн жетектөөчү калак менен калактын ортосундагы координациянын тактыгын бир топ жакшыртат жана суу энергиясын пайдалануу көрсөткүчүн жакшыртат.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 11-февралы
