जलविद्युत तंत्रज्ञानाच्या विकासात हायड्रॉलिक टर्बाइन मॉडेल टेस्ट बेडचे महत्त्व

हायड्रॉलिक टर्बाइन मॉडेल टेस्ट बेंच जलविद्युत तंत्रज्ञानाच्या विकासात महत्त्वाची भूमिका बजावते. जलविद्युत उत्पादनांची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी आणि युनिट्सची कार्यक्षमता ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी हे एक महत्त्वाचे उपकरण आहे. कोणत्याही धावपटूच्या उत्पादनासाठी प्रथम मॉडेल रनर विकसित करणे आवश्यक आहे आणि हाय हेड हायड्रॉलिक मशिनरी टेस्ट-बेडवर जलविद्युत केंद्राच्या वास्तविक हेड मीटरचे अनुकरण करून मॉडेलची चाचणी करणे आवश्यक आहे. जर सर्व डेटा वापरकर्त्यांच्या गरजा पूर्ण करत असेल, तर धावपटू अधिकृतपणे तयार केला जाऊ शकतो. म्हणून, काही परदेशी जलविद्युत उपकरणे उत्पादकांकडे विविध कार्यांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी अनेक हाय वॉटर हेड टेस्ट बेंच आहेत. उदाहरणार्थ, फ्रान्सच्या नेयरपिक कंपनीकडे पाच प्रगत उच्च-परिशुद्धता मॉडेल चाचणी बेंच आहेत; हिताची आणि तोशिबाकडे 50 मीटरपेक्षा जास्त पाण्याचे डोके असलेले पाच मॉडेल चाचणी स्टँड आहेत. उत्पादनाच्या गरजांनुसार, एका मोठ्या विद्युत यंत्रसामग्री संशोधन संस्थेने पूर्ण कार्ये आणि उच्च अचूकतेसह उच्च वॉटर हेड टेस्ट-बेड डिझाइन केले आहे, जे अनुक्रमे ट्यूबलर, मिश्र प्रवाह, अक्षीय प्रवाह आणि उलट करण्यायोग्य हायड्रॉलिक यंत्रसामग्रीवर मॉडेल चाचण्या करू शकते आणि पाण्याचे डोके 150 मीटरपर्यंत पोहोचू शकते. चाचणी बेंच उभ्या आणि क्षैतिज युनिट्सच्या मॉडेल चाचणीशी जुळवून घेऊ शकते. चाचणी बेंच दोन स्टेशन्स अ आणि ब सह डिझाइन केलेले आहे. जेव्हा स्टेशन अ काम करते तेव्हा स्टेशन ब स्थापित केले जाते, जे चाचणी चक्र कमी करू शकते. अ. ब दोन स्टेशन्स इलेक्ट्रिकल कंट्रोल सिस्टम आणि टेस्ट सिस्टमचा एक संच सामायिक करतात. इलेक्ट्रिकल कंट्रोल सिस्टम PROFIBUS ला कोर म्हणून, NAIS fp10sh PLC ला मुख्य कंट्रोलर म्हणून घेते आणि IPC (औद्योगिक नियंत्रण संगणक) केंद्रीकृत नियंत्रण साकार करते. सिस्टम प्रगत ऑल डिजिटल कंट्रोल मोड साकार करण्यासाठी फील्डबस तंत्रज्ञानाचा अवलंब करते, जे सिस्टमची विश्वासार्हता, सुरक्षितता आणि सोपी देखभाल सुनिश्चित करते. ही चीनमध्ये उच्च दर्जाची ऑटोमेशन असलेली जलसंवर्धन यंत्रसामग्री चाचणी नियंत्रण प्रणाली आहे. नियंत्रण प्रणालीची रचना

हाय वॉटर हेड टेस्ट बेंचमध्ये ५५० किलोवॅट क्षमतेच्या आणि २५० ~ ११०० आर/मिनिट गती श्रेणी असलेल्या दोन पंप मोटर्स असतात, ज्या वापरकर्त्याला आवश्यक असलेल्या वॉटर हेड मीटरपर्यंत पाइपलाइनमधील पाण्याचा प्रवाह वाढवतात आणि वॉटर हेड सुरळीत चालू ठेवतात. रनरचे पॅरामीटर्स डायनामोमीटरद्वारे नियंत्रित केले जातात. डायनामोमीटरची मोटर पॉवर ५०० किलोवॅट आहे, वेग ३०० ~ २३०० आर/मिनिट दरम्यान आहे आणि स्टेशन अ आणि ब वर एक डायनामोमीटर आहे. हाय हेड हायड्रॉलिक मशिनरी टेस्ट बेंचचे तत्व आकृती १ मध्ये दर्शविले आहे. सिस्टमला मोटर नियंत्रण अचूकता ०.५% पेक्षा कमी आणि एमटीबीएफ ५००० तासांपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. बऱ्याच संशोधनानंतर, * * * कंपनीने उत्पादित केलेली DCS500 DC स्पीड रेग्युलेशन सिस्टम निवडली जाते. DCS500 दोन प्रकारे नियंत्रण आदेश प्राप्त करू शकते. एक म्हणजे वेग आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी ४ ~ २० एमए सिग्नल प्राप्त करणे; दुसरे म्हणजे गती आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी डिजिटल मोडमध्ये प्राप्त करण्यासाठी PROFIBUS DP मॉड्यूल जोडणे. पहिल्या पद्धतीमध्ये साधे नियंत्रण आणि कमी किंमत आहे, परंतु ते वर्तमान प्रसारणात अडथळा आणेल आणि नियंत्रण अचूकतेवर परिणाम करेल; जरी दुसरी पद्धत महाग असली तरी, ती डेटाची अचूकता आणि प्रसारण प्रक्रियेत नियंत्रण अचूकता सुनिश्चित करू शकते. म्हणून, सिस्टम अनुक्रमे दोन डायनामोमीटर आणि दोन वॉटर पंप मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी चार DCS500 स्वीकारते. PROFIBUS DP स्लेव्ह स्टेशन म्हणून, चार उपकरणे मास्टर-स्लेव्ह मोडमध्ये मास्टर स्टेशन PLC शी संवाद साधतात. PLC डायनामोमीटर आणि वॉटर पंप मोटरच्या स्टार्ट/स्टॉपवर नियंत्रण ठेवते, PROFIBUS DP द्वारे मोटर रनिंग स्पीड DCS500 वर प्रसारित करते आणि DCS500 कडून मोटर रनिंग स्टेट आणि पॅरामीटर्स मिळवते.
पीएलसी NAIS युरोपने तयार केलेले afp37911 मॉड्यूल मास्टर स्टेशन म्हणून निवडते, जे एकाच वेळी FMS आणि DP प्रोटोकॉलला समर्थन देते. हे मॉड्यूल FMS चे मुख्य स्टेशन आहे, जे IPC आणि डेटा अधिग्रहण प्रणालीसह मुख्य मुख्य मोड संप्रेषण साकार करते; हे DP मास्टर स्टेशन देखील आहे, जे DCS500 सह मास्टर-स्लेव्ह संप्रेषण साकार करते.
डायनामोमीटरचे सर्व पॅरामीटर्स VXI बस तंत्रज्ञानाद्वारे गोळा केले जातील आणि स्क्रीनवर प्रदर्शित केले जातील (इतर पॅरामीटर्स VXI कंपनीद्वारे गोळा केले जातील). संप्रेषण पूर्ण करण्यासाठी IPC FMS द्वारे डेटा अधिग्रहण प्रणालीशी जोडते. संपूर्ण प्रणालीची रचना आकृती 2 मध्ये दर्शविली आहे.

१.१ फील्डबस प्रोफिबस हे १३ कंपन्या आणि ५ वैज्ञानिक संशोधन संस्थांनी संयुक्त विकास प्रकल्पात तयार केलेले एक मानक आहे. ते युरोपियन मानक en50170 मध्ये सूचीबद्ध केले गेले आहे आणि चीनमध्ये शिफारस केलेल्या औद्योगिक फील्डबस मानकांपैकी एक आहे. त्यात खालील फॉर्म समाविष्ट आहेत:
·PROFIBUS FMS कार्यशाळेच्या पातळीवर सामान्य संप्रेषण कार्ये सोडवते, मोठ्या संख्येने संप्रेषण सेवा प्रदान करते आणि मध्यम प्रसारण गतीने चक्रीय आणि नॉन-चक्रीय संप्रेषण कार्ये पूर्ण करते. NAIS चे प्रोफिबस मॉड्यूल 1.2mbps च्या संप्रेषण दराचे समर्थन करते आणि चक्रीय संप्रेषण मोडला समर्थन देत नाही. ते फक्त MMA  नॉन-चक्रीय डेटा ट्रान्समिशन  मास्टर कनेक्शन  वापरून इतर FMS मास्टर स्टेशनशी संवाद साधू शकते आणि मॉड्यूल FMS शी सुसंगत नाही. म्हणून, ते स्कीम डिझाइनमध्ये केवळ PROFIBUS चा एक प्रकार वापरू शकत नाही.
·PROFIBUS-DP  ऑप्टिमाइझ केलेले हाय-स्पीड आणि स्वस्त कम्युनिकेशन कनेक्शन हे ऑटोमॅटिक कंट्रोल सिस्टम आणि उपकरण पातळी विकेंद्रित I/O यांच्यातील संवादासाठी डिझाइन केलेले आहे. DP आणि FMS समान कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल स्वीकारत असल्याने, ते एकाच नेटवर्क विभागात एकत्र राहू शकतात. NAIS आणि a दरम्यान, msaz  नॉन-सायक्लिक डेटा ट्रान्समिशन  मास्टर-स्लेव्ह कनेक्शन  स्लेव्ह स्टेशन सक्रियपणे संवाद साधत नाही.
·PROFIBUS PA  मानक आंतरिक सुरक्षित ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान जे विशेषतः प्रक्रिया ऑटोमेशनसाठी डिझाइन केलेले आहे  उच्च सुरक्षा आवश्यकता असलेल्या प्रसंगी आणि बसद्वारे चालविल्या जाणाऱ्या स्टेशनसाठी iec1158-2  मध्ये निर्दिष्ट केलेल्या संप्रेषण प्रक्रिया अंमलात आणते. सिस्टममध्ये वापरलेले ट्रान्समिशन माध्यम तांबे संरक्षित ट्विस्टेड जोडी आहे  संप्रेषण प्रोटोकॉल RS485 आहे आणि संप्रेषण दर 500kbps आहे. औद्योगिक फील्डबसचा वापर सिस्टमच्या सुरक्षिततेची आणि विश्वासार्हतेची हमी प्रदान करतो.

१.२ आयपीसी औद्योगिक नियंत्रण संगणक
अप्पर इंडस्ट्रियल कंट्रोल कॉम्प्युटर तैवान अॅडव्हान्टेक इंडस्ट्रियल कंट्रोल कॉम्प्युटर  विंडोज एनटी४ ० वर्कस्टेशन ऑपरेटिंग सिस्टम चालवतो  सीमेन्स कंपनीचे विनसीसी इंडस्ट्रियल कॉन्फिगरेशन सॉफ्टवेअर मोठ्या स्क्रीनवर सिस्टमची ऑपरेटिंग कंडिशन माहिती प्रदर्शित करण्यासाठी आणि पाइपलाइन फ्लो आणि ब्लॉकेजचे ग्राफिकली प्रतिनिधित्व करण्यासाठी वापरले जाते. सर्व डेटा पीएलसी वरून पीएलसी द्वारे प्रोफिबस द्वारे प्रसारित केला जातो. आयपीसी अंतर्गत जर्मन सॉफ्टिंग कंपनीने उत्पादित केलेल्या प्रोफायबोर्ड नेटवर्क कार्डसह सुसज्ज आहे, जे विशेषतः प्रोफिबससाठी डिझाइन केलेले आहे. सॉफ्टिंगद्वारे प्रदान केलेल्या कॉन्फिगरेशन सॉफ्टवेअरद्वारे, नेटवर्किंग पूर्ण केले जाऊ शकते, नेटवर्क कम्युनिकेशन रिलेशनशिप सीआर (कम्युनिकेशन रिलेशनशिप) आणि ऑब्जेक्ट डिक्शनरी ओडी (ऑब्जेक्ट डिक्शनरी) स्थापित केले जाऊ शकते. विनसीसी सीमेन्सद्वारे तयार केले जाते. ते फक्त कंपनीच्या एस५ / एस७ पीएलसीशी थेट कनेक्शनला समर्थन देते आणि विंडोजद्वारे प्रदान केलेल्या डीडीई तंत्रज्ञानाद्वारेच इतर पीएलसीशी संवाद साधू शकते. सॉफ्टिंग कंपनी विनसीसीसह प्रोफायबस कम्युनिकेशन साकार करण्यासाठी डीडीई सर्व्हर सॉफ्टवेअर प्रदान करते.

१.३ पीएलसी
NAIS कंपनीच्या Fp10sh ची PLC म्हणून निवड झाली आहे.

२ नियंत्रण प्रणाली कार्ये
दोन वॉटर पंप मोटर्स आणि दोन डायनामोमीटर नियंत्रित करण्याव्यतिरिक्त, नियंत्रण प्रणालीला २८ इलेक्ट्रिक व्हॉल्व्ह, ४ वेट मोटर्स, ८ ऑइल पंप मोटर्स, ३ व्हॅक्यूम पंप मोटर्स, ४ ऑइल ड्रेन पंप मोटर्स आणि २ स्नेहन सोलेनॉइड व्हॉल्व्ह नियंत्रित करावे लागतात. वापरकर्त्यांच्या चाचणी आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी व्हॉल्व्हच्या स्विचद्वारे पाण्याचा प्रवाह दिशा आणि प्रवाह नियंत्रित केला जातो.

२.१ सतत डोके
पाण्याच्या पंपाचा वेग समायोजित करा: तो एका विशिष्ट मूल्यावर स्थिर करा आणि यावेळी पाण्याचे डोके निश्चित असेल; डायनामोमीटरचा वेग एका विशिष्ट मूल्यावर समायोजित करा आणि २ ~ ४ मिनिटे कार्यरत स्थिती स्थिर झाल्यानंतर संबंधित डेटा गोळा करा. चाचणी दरम्यान, पाण्याचे डोके अपरिवर्तित ठेवणे आवश्यक आहे. मोटरचा वेग गोळा करण्यासाठी वॉटर पंप मोटरवर एक कोड डिस्क ठेवली जाते, जेणेकरून DCS500 एक बंद-लूप नियंत्रण तयार करेल. पाण्याच्या पंपाचा वेग IPC कीबोर्डद्वारे इनपुट केला जातो.

२.२ स्थिर गती
डायनामोमीटरचा वेग एका विशिष्ट मूल्यावर स्थिर करण्यासाठी समायोजित करा. यावेळी, डायनामोमीटरचा वेग स्थिर असतो; पंपचा वेग एका विशिष्ट मूल्यावर समायोजित करा (म्हणजेच डोके समायोजित करा), आणि 2 ~ 4 मिनिटांसाठी कार्यरत स्थिती स्थिर झाल्यानंतर संबंधित डेटा गोळा करा. डायनामोमीटरचा वेग स्थिर करण्यासाठी DCS500 डायनामोमीटरच्या गतीसाठी एक बंद लूप तयार करते.

२.३ धावपळ चाचणी
डायनामोमीटरचा वेग एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत समायोजित करा आणि डायनामोमीटरचा वेग अपरिवर्तित ठेवा  डायनामोमीटरचा आउटपुट टॉर्क शून्याच्या जवळ करण्यासाठी वॉटर पंपचा वेग समायोजित करा (या कार्यरत स्थितीत, डायनामोमीटर वीज निर्मिती आणि विद्युत ऑपरेशनसाठी कार्य करतो), आणि संबंधित डेटा गोळा करा. चाचणी दरम्यान, वॉटर पंप मोटरचा वेग अपरिवर्तित राहणे आणि DCS500 द्वारे समायोजित करणे आवश्यक आहे.

२.४ प्रवाह कॅलिब्रेशन
सिस्टीममध्ये फ्लोमीटर कॅलिब्रेट करण्यासाठी दोन फ्लो करेक्शन टँक आहेत. कॅलिब्रेशन करण्यापूर्वी, प्रथम चिन्हांकित फ्लो व्हॅल्यू निश्चित करा, नंतर वॉटर पंप मोटर सुरू करा आणि वॉटर पंप मोटरचा वेग सतत समायोजित करा. यावेळी, फ्लो व्हॅल्यूकडे लक्ष द्या. जेव्हा फ्लो व्हॅल्यू आवश्यक मूल्यापर्यंत पोहोचते, तेव्हा वॉटर पंप मोटरला सध्याच्या वेगाने स्थिर करा (या वेळी, कॅलिब्रेशन पाइपलाइनमध्ये पाणी फिरते). डिफ्लेक्टरचा स्विचिंग वेळ सेट करा. कामाची स्थिती स्थिर झाल्यानंतर, सोलेनॉइड व्हॉल्व्ह चालू करा, टाइमिंग सुरू करा आणि त्याच वेळी पाइपलाइनमधील पाणी करेक्शन टँकमध्ये स्विच करा. जेव्हा टाइमिंग वेळ संपते, तेव्हा सोलेनॉइड व्हॉल्व्ह डिस्कनेक्ट होतो. यावेळी, पाणी पुन्हा कॅलिब्रेशन पाइपलाइनवर स्विच केले जाते. वॉटर पंप मोटरचा वेग कमी करा, तो एका विशिष्ट वेगाने स्थिर करा आणि संबंधित डेटा वाचा. नंतर पाणी काढून टाका आणि पुढील बिंदू कॅलिब्रेट करा.

२.५ मॅन्युअल / ऑटोमॅटिक अबाधित स्विचिंग
सिस्टमची देखभाल आणि डीबगिंग सुलभ करण्यासाठी, सिस्टमसाठी एक मॅन्युअल कीबोर्ड डिझाइन केला आहे. ऑपरेटर कीबोर्डद्वारे स्वतंत्रपणे व्हॉल्व्हची क्रिया नियंत्रित करू शकतो, जो इंटरलॉकिंगद्वारे मर्यादित नाही. सिस्टम NAIS रिमोट I/O मॉड्यूल स्वीकारते, ज्यामुळे कीबोर्ड वेगवेगळ्या ठिकाणी ऑपरेट होऊ शकतो. मॅन्युअल / ऑटोमॅटिक स्विचिंग दरम्यान, व्हॉल्व्हची स्थिती अपरिवर्तित राहते.
ही प्रणाली मुख्य नियंत्रक म्हणून पीएलसी स्वीकारते, जी प्रणाली सुलभ करते आणि प्रणालीची उच्च विश्वासार्हता आणि सुलभ देखभाल सुनिश्चित करते; प्रोफिबस संपूर्ण डेटा ट्रान्समिशन साकार करते, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप टाळते आणि सिस्टमला डिझाइनच्या अचूकतेच्या आवश्यकता पूर्ण करते; वेगवेगळ्या उपकरणांमध्ये डेटा शेअरिंग साकार होते; प्रोफिबसची लवचिकता प्रणालीच्या विस्तारासाठी सोयीस्कर परिस्थिती प्रदान करते. औद्योगिक फील्डबसला कोर म्हणून असलेली सिस्टम डिझाइन योजना औद्योगिक अनुप्रयोगाचा मुख्य प्रवाह बनेल.