जलविद्युत तंत्रज्ञानाच्या विकासात हायड्रॉलिक टर्बाइन मॉडेल टेस्ट बेडचे महत्त्व

हायड्रॉलिक टर्बाइन मॉडेल टेस्ट बेड 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 बेंचवर हायड्रॉलिक स्टेशनच्या वास्तविक हेड मीटरचे अनुकरण करून मॉडेलची चाचणी केली जाऊ शकते. जर सर्व डेटा वापरकर्त्याच्या गरजा पूर्ण करत असेल, तर धावपटू औपचारिकपणे तयार केला जाऊ शकतो. म्हणून, परदेशातील काही सुप्रसिद्ध जलविद्युत उपकरण उत्पादकांकडे अनेक हाय हेड टेस्ट बेंच आहेत जे विविध कार्यांच्या गरजा पूर्ण करतात, जसे की फ्रान्सच्या नायरपिक कंपनीचे पाच प्रगत उच्च-परिशुद्धता मॉडेल टेस्ट बेंच; हिताची आणि तोशिबा प्रत्येकी 50 मीटरपेक्षा जास्त पाण्याचे डोके असलेले पाच मॉडेल टेस्ट स्टँड आहेत. उत्पादनाच्या गरजांनुसार, एका मोठ्या इलेक्ट्रिक मशीन संशोधन संस्थेने पूर्ण कार्ये आणि उच्च अचूकतेसह उच्च वॉटर हेड टेस्ट बेंच डिझाइन केले आहे, जे अनुक्रमे ट्यूबलर, मिश्र प्रवाह, अक्षीय प्रवाह आणि उलट करण्यायोग्य हायड्रॉलिक मशिनरीवर मॉडेल चाचण्या करू शकते. 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 पूर्ण डिजिटल कंट्रोल मोड साकार करण्यासाठी फील्ड बस तंत्रज्ञानाचा अवलंब करते, जे सिस्टमची विश्वासार्हता, सुरक्षितता आणि सोपी देखभाल सुनिश्चित करते. ही चीनमध्ये उच्च दर्जाची ऑटोमेशन असलेली हायड्रॉलिक मशिनरी टेस्ट कंट्रोल सिस्टम आहे. नियंत्रण प्रणालीची रचना

हाय वॉटर हेड टेस्ट बेंचमध्ये दोन पंप मोटर्स असतात ज्यांची पॉवर ५५० किलोवॅट असते आणि रोटेशन स्पीड रेंज २५०-११०० आर/मिनिट असते जेणेकरून वापरकर्त्याला आवश्यक असलेल्या वॉटर हेड मीटरपर्यंत पाइपलाइनमधील पाण्याचा प्रवाह वाढेल आणि वॉटर हेड सुरळीत चालू राहील. रनरचे पॅरामीटर्स डायनामोमीटरद्वारे नियंत्रित केले जातात. डायनामोमीटरची मोटर पॉवर ५०० किलोवॅट आहे आणि रोटेशन स्पीड ३०० ते २३०० आर/मिनिट दरम्यान आहे. स्टेशन अ आणि स्टेशन ब येथे एक डायनामोमीटर आहे. हाय हेड हायड्रॉलिक मशिनरी टेस्ट बेंचचे तत्व आकृती १ मध्ये दर्शविले आहे. सिस्टमला मोटर कंट्रोल अचूकता ०.५% पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे आणि फेल्युअर्समधील सरासरी वेळ (MTTF) ५००० तासांपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. बऱ्याच संशोधनानंतर, DCS500 DC स्पीड कंट्रोल सिस्टम निवडली जाते. DCS500 दोन प्रकारे कंट्रोल कमांड प्राप्त करू शकते, एक म्हणजे स्पीड आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी ४-२० एमए सिग्नल प्राप्त करणे; दुसरे म्हणजे डिजिटल मोडमध्ये रिसीव्हिंग करून गतीची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी PROFIBUS DP मॉड्यूल जोडणे. पहिली पद्धत सोपी आणि स्वस्त आहे, परंतु ती वर्तमान ट्रान्समिशनमध्ये व्यत्यय आणेल, ज्यामुळे नियंत्रण अचूकतेवर परिणाम होईल; जरी दुसरा मोड महाग असला तरी, तो ट्रान्समिशन प्रक्रियेत डेटाची अचूकता आणि नियंत्रण अचूकता सुनिश्चित करू शकतो. म्हणून, सिस्टम अनुक्रमे दोन डायनामोमीटर आणि दोन वॉटर पंप मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी चार DCS500 वापरते. PROFIBUS DP स्लेव्ह स्टेशन म्हणून, चार उपकरणे मास्टर-स्लेव्ह मोडमध्ये मास्टर स्टेशन PLC शी संवाद साधतात. PLC डायनामोमीटर आणि पंप मोटरच्या स्टार्ट/स्टॉपवर नियंत्रण ठेवते, PROFIBUS DP द्वारे मोटर रनिंग स्पीड DCS500 वर प्रसारित करते आणि DCS500 वरून मोटर रनिंग स्टेटस आणि पॅरामीटर्स मिळवते आणि रिअल-टाइम मॉनिटरिंग साकारण्यासाठी त्यांना PROFIBUS FMS द्वारे वरच्या IPC वर प्रसारित करते.

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 आणि मास्टर मास्टर मोडमध्ये IPC आणि डेटा अधिग्रहण प्रणालीशी संवाद साधते; हे एक DP मास्टर स्टेशन देखील आहे, जे DCS500 सह मास्टर-स्लेव्ह संप्रेषण साकार करते.

डेटा अधिग्रहण प्रणाली डायनामोमीटरचे विविध पॅरामीटर्स गोळा करण्यासाठी आणि त्यांना मोठ्या स्क्रीनवर प्रदर्शित करण्यासाठी VXI बस तंत्रज्ञानाचा वापर करते आणि * * * निकाल टेबल आणि आलेखांमध्ये बनवते (हा भाग इतर कंपन्यांद्वारे पूर्ण केला जातो). IPC FMS द्वारे डेटा अधिग्रहण प्रणालीशी संवाद साधते. संपूर्ण प्रणालीची रचना आकृती 2 मध्ये दर्शविली आहे.
१.१ फील्डबस प्रोफिबस प्रोफिबस हे सीमेन्स आणि एईसी सारख्या १३ कंपन्यांनी आणि ५ वैज्ञानिक संशोधन संस्थांनी संयुक्त विकास प्रकल्पात विकसित केलेले एक मानक आहे. ते युरोपियन मानक en50170 मध्ये सूचीबद्ध केले गेले आहे आणि चीनमधील शिफारस केलेल्या औद्योगिक फील्डबस मानकांपैकी एक आहे. त्यात खालील प्रकारांचा समावेश आहे:
·PROFIBUS FMS  कार्यशाळेच्या पातळीवर सामान्य संप्रेषण कार्ये सोडवते  मोठ्या संख्येने संप्रेषण सेवा प्रदान करते  मध्यम ट्रान्समिशन गतीसह चक्रीय आणि नॉन-चक्रीय संप्रेषण कार्ये पूर्ण करते. NAIS चे प्रोफिबस मॉड्यूल * * * 1.2mbps च्या संप्रेषण दराला समर्थन देते आणि चक्रीय संप्रेषण मोडला समर्थन देत नाही  ते फक्त MMA  नॉन-चक्रीय डेटा ट्रान्समिशन  मास्टर कनेक्शन  इतर FMS मास्टर स्टेशनसह संप्रेषण  वापरू शकते आणि हे मॉड्यूल * * * कंपनीच्या PROFIBUS FMS शी सुसंगत नाही  म्हणून, योजना डिझाइन दरम्यान PROFIBUS चा एक प्रकार वापरला जाऊ शकत नाही.
·PROFIBUS PA  ही प्रक्रिया ऑटोमेशनसाठी विशेषतः डिझाइन केलेली मानक आंतरिक सुरक्षित ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान आहे  हे iec1158-2  मध्ये निर्दिष्ट केलेल्या कम्युनिकेशन प्रोटोकॉलची अंमलबजावणी करते आणि उच्च सुरक्षा आवश्यकता असलेल्या ठिकाणी आणि बसद्वारे चालणाऱ्या स्टेशनवर वापरली जाते. सिस्टममध्ये वापरलेले ट्रान्समिशन माध्यम कॉपर शील्डेड ट्विस्टेड पेअर आहे  कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल RS485  आहे आणि कम्युनिकेशन रेट 500kbps आहे. औद्योगिक फील्ड बसचा वापर सिस्टमच्या सुरक्षिततेची आणि विश्वासार्हतेची हमी देतो.
१.२ आयपीसी औद्योगिक नियंत्रण संगणक
वरचा औद्योगिक नियंत्रण संगणक तैवानचा अॅडव्हान्टेक औद्योगिक नियंत्रण संगणक स्वीकारतो  विंडोज NT4.0 वर्कस्टेशन ऑपरेटिंग सिस्टम चालवतो  सीमेन्सचा WinCC औद्योगिक कॉन्फिगरेशन सॉफ्टवेअर स्वीकारतो  मोठी स्क्रीन सिस्टमची ऑपरेटिंग परिस्थिती आणि कोटेशन माहिती प्रदर्शित करते आणि पाइपलाइन प्रवाह आणि ब्लॉकिंग स्थिती ग्राफिकली दर्शवते. सर्व डेटा PLO द्वारे PROFIBUS द्वारे PROFIBUS द्वारे प्रसारित केला जातो. IPC अंतर्गत जर्मन सॉफ्टिंग कंपनीने उत्पादित केलेल्या प्रोफायबोर्ड नेटवर्क कार्डसह सुसज्ज आहे, जे विशेषतः PROFIBUS साठी डिझाइन केलेले आहे. सॉफ्टिंगद्वारे प्रदान केलेल्या कॉन्फिगरेशन सॉफ्टवेअरद्वारे, नेटवर्किंग पूर्ण केले जाऊ शकते, नेटवर्क कम्युनिकेशन रिलेशनशिप Cr (कम्युनिकेशन रिलेशनशिप) स्थापित केले जाऊ शकते आणि ऑब्जेक्ट डिक्शनरी OD (ऑब्जेक्ट डिक्शनरी) स्थापित केले जाऊ शकते. WINCC सीमेन्सद्वारे तयार केले जाते. ते फक्त कंपनीच्या S5 / S7 PLC शी थेट कनेक्शनला समर्थन देते आणि विंडोजद्वारे प्रदान केलेल्या DDE तंत्रज्ञानाद्वारे इतर PLC शीच संवाद साधू शकते. सॉफ्टवेअर कंपनी WinCC सोबत PROFIBUS संप्रेषण साध्य करण्यासाठी DDE सर्व्हर सॉफ्टवेअर प्रदान करते.
१.३ पीएलसी
NAIS कंपनीच्या Fp10sh ची PLC म्हणून निवड झाली आहे.

(२) नियंत्रण प्रणालीचे कार्य
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 डिस्चार्ज पंप मोटर्स आणि २ ल्युब्रिकेटिंग सोलेनॉइड व्हॉल्व्ह नियंत्रित करावे लागतात. वापरकर्त्यांच्या चाचणी आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी व्हॉल्व्ह स्विचद्वारे पाण्याचा प्रवाह दिशा आणि प्रवाह नियंत्रित केला जातो.
२.१ स्थिर हेड वॉटर पंपच्या रोटेशन स्पीडला समायोजित करा: ते एका विशिष्ट मूल्यावर स्थिर करा आणि यावेळी वॉटर हेड स्थिर असेल; डायनामामीटरचा वेग एका विशिष्ट मूल्यावर समायोजित करा. २-४ मिनिटे कार्यरत स्थिती स्थिर झाल्यानंतर, संबंधित डेटा गोळा करा. चाचणी दरम्यान, वॉटर हेड अपरिवर्तित ठेवणे आवश्यक आहे. मोटर स्पीड गोळा करण्यासाठी पंप मोटरवर एक कोड डिस्क ठेवली जाते, जेणेकरून DCS500 एक बंद-लूप नियंत्रण तयार करेल. वॉटर पंप स्पीड IPC कीबोर्डद्वारे इनपुट केला जातो.
२.२ स्थिर गती
डायनामोमीटरचा वेग एका विशिष्ट मूल्यावर स्थिर करण्यासाठी समायोजित करा आणि डायनामोमीटरचा वेग स्थिर असेल; पंपचा वेग एका विशिष्ट मूल्यावर समायोजित करा (म्हणजेच डोके समायोजित करा), आणि २-४ मिनिटे कार्यरत स्थिती स्थिर झाल्यानंतर संबंधित डेटा गोळा करा. डायनामोमीटरचा वेग स्थिर करण्यासाठी DCS500 डायनामोमीटरच्या गतीसाठी एक बंद लूप तयार करते.
२.३ धावपळ चाचणी
डायनामामीटरचा वेग एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत समायोजित करा आणि डायनामामीटरचा वेग अपरिवर्तित ठेवा  वॉटर पंपचा वेग समायोजित करा जेणेकरून डायनामामीटरचा आउटपुट टॉर्क अंदाजे शून्य असेल (या कार्यरत स्थितीत, डायनामामीटर वीज निर्मिती आणि विद्युत ऑपरेशनसाठी कार्य करतो), आणि संबंधित डेटा गोळा करा. चाचणी दरम्यान, पंप मोटरचा वेग स्थिर आणि DCS500 द्वारे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.
२.४ प्रवाह कॅलिब्रेशन
सिस्टीममध्ये फ्लो मीटर 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 रोटेशन स्पीड सतत समायोजित करा. यावेळी, फ्लो व्हॅल्यूकडे लक्ष द्या. जेव्हा फ्लो व्हॅल्यू आवश्यक व्हॅल्यूपर्यंत पोहोचते, तेव्हा वॉटर पंप मोटरला सध्याच्या रोटेशन स्पीडवर स्थिर करा (या वेळी, कॅलिब्रेशन पाइपलाइनमध्ये पाणी फिरते). डिफ्लेक्टरचा स्विचिंग टाइम सेट करा. काम करण्याची स्थिती स्थिर झाल्यानंतर, सोलेनॉइड व्हॉल्व्ह चालू करा आणि टाइमिंग सुरू करा. त्याच वेळी, पाइपलाइनमधील पाणी कॅलिब्रेशन टँकवर स्विच करा. जेव्हा टाइमिंग टाइम संपतो, तेव्हा सोलेनॉइड व्हॉल्व्ह डिस्कनेक्ट होतो. यावेळी, पाणी कॅलिब्रेशन पाइपलाइनवर स्विच केले जाते आणि वॉटर पंप मोटरचा रोटेशन स्पीड एका विशिष्ट वेगाने स्थिर करण्यासाठी कमी केला जातो. संबंधित डेटा वाचा. नंतर पाणी काढून टाका आणि पुढील पॉइंट कॅलिब्रेट करा.
२.५ मॅन्युअल / ऑटोमॅटिक अबाधित स्विचिंग
सिस्टमची देखभाल आणि डीबगिंग सुलभ करण्यासाठी, सिस्टमसाठी एक मॅन्युअल कीबोर्ड डिझाइन केला आहे. ऑपरेटर इंटरलॉकिंगच्या बंधनाशिवाय कीबोर्डद्वारे स्वतंत्रपणे विशिष्ट व्हॉल्व्हची क्रिया नियंत्रित करू शकतो. 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 देखभालक्षमता सुनिश्चित करते; PROFIBUS संपूर्ण डेटा ट्रान्समिशन साकार करते, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप टाळते आणि प्रणालीला डिझाइन अचूकतेच्या आवश्यकता पूर्ण करते; वेगवेगळ्या उपकरणांमध्ये डेटा शेअरिंग साकार होते; PROFIBUS ची लवचिकता प्रणाली विस्तारासाठी सोयीस्कर परिस्थिती प्रदान करते. औद्योगिक फील्ड बसवर आधारित प्रणाली डिझाइन योजना औद्योगिक अनुप्रयोगाचा मुख्य प्रवाह बनेल.