१ परिचय
टर्बाइन गभर्नर जलविद्युत एकाइहरूको लागि दुई प्रमुख नियामक उपकरणहरू मध्ये एक हो। यसले गति नियमनको भूमिका मात्र खेल्दैन, तर विभिन्न कार्य अवस्था रूपान्तरण र आवृत्ति, शक्ति, चरण कोण र जलविद्युत उत्पादन गर्ने एकाइहरूको अन्य नियन्त्रण पनि गर्दछ र पानीको पाङ्ग्रालाई सुरक्षित गर्दछ। जेनेरेटर सेटको कार्य। टर्बाइन गभर्नरहरू विकासका तीन चरणहरू पार गरेका छन्: मेकानिकल हाइड्रोलिक गभर्नरहरू, इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक गभर्नरहरू र माइक्रो कम्प्युटर डिजिटल हाइड्रोलिक गभर्नरहरू। हालका वर्षहरूमा, प्रोग्रामेबल नियन्त्रकहरू टर्बाइन गति नियन्त्रण प्रणालीहरूमा परिचय गराइएको छ, जसमा बलियो हस्तक्षेप विरोधी क्षमता र उच्च विश्वसनीयता छ; सरल र सुविधाजनक प्रोग्रामिङ र सञ्चालन; मोड्युलर संरचना, राम्रो बहुमुखी प्रतिभा, लचिलोपन, र सुविधाजनक मर्मतसम्भार; यसमा बलियो नियन्त्रण प्रकार्य र ड्राइभिङ क्षमताका फाइदाहरू छन्; यो व्यावहारिक रूपमा प्रमाणित गरिएको छ।
यस पेपरमा, PLC हाइड्रोलिक टर्बाइन दोहोरो समायोजन प्रणालीमा अनुसन्धान प्रस्ताव गरिएको छ, र प्रोग्रामेबल नियन्त्रक गाइड भ्यान र प्याडलको दोहोरो समायोजन महसुस गर्न प्रयोग गरिन्छ, जसले विभिन्न पानी हेडहरूको लागि गाइड भ्यान र भेनको समन्वय शुद्धतामा सुधार गर्दछ। अभ्यासले देखाउँछ कि दोहोरो नियन्त्रण प्रणालीले पानी ऊर्जाको उपयोग दरमा सुधार गर्दछ।
२. टर्बाइन नियमन प्रणाली
२.१ टर्बाइन नियमन प्रणाली
टर्बाइन गति नियन्त्रण प्रणालीको आधारभूत कार्य भनेको पावर प्रणालीको भार परिवर्तन हुँदा र युनिटको घुमाउने गति विचलित हुँदा गभर्नर मार्फत टर्बाइनको गाइड भ्यानको खोल्ने भागलाई तदनुसार परिवर्तन गर्नु हो, जसले गर्दा टर्बाइनको घुमाउने गति तोकिएको दायरा भित्र रहन्छ, जसले गर्दा जेनेरेटर युनिट सञ्चालन हुन्छ। आउटपुट पावर र फ्रिक्वेन्सीले प्रयोगकर्ताको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। टर्बाइन नियमनको आधारभूत कार्यहरूलाई गति नियमन, सक्रिय पावर नियमन र पानी स्तर नियमनमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
२.२ टर्बाइन नियमनको सिद्धान्त
हाइड्रो-जेनेरेटर युनिट भनेको हाइड्रो-टर्बाइन र जेनेरेटरलाई जोडेर बनाइएको एकाइ हो। हाइड्रो-जेनेरेटर सेटको घुम्ने भाग एक कठोर शरीर हो जुन निश्चित अक्षको वरिपरि घुम्छ, र यसको समीकरणलाई निम्न समीकरणद्वारा वर्णन गर्न सकिन्छ:
सूत्रमा
——एकाइको घुम्ने भागको जडत्वको क्षण (Kg m2)
——परिक्रमा कोणीय वेग (rad/s)
——टर्बाइन टर्क (N/m), जेनेरेटरको मेकानिकल र विद्युतीय क्षति सहित।
——जेनेरेटर प्रतिरोध टर्क, जसले रोटरमा रहेको जेनेरेटर स्टेटरको अभिनय टर्कलाई जनाउँछ, यसको दिशा घुमाउने दिशाको विपरीत हुन्छ, र जेनेरेटरको सक्रिय पावर आउटपुट, अर्थात् लोडको आकारलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।
जब लोड परिवर्तन हुन्छ, गाइड भेनको खोल्ने अपरिवर्तित रहन्छ, र एकाइ गति अझै पनि निश्चित मानमा स्थिर हुन सक्छ। किनभने गति मूल्याङ्कन गरिएको मानबाट विचलित हुनेछ, गति कायम राख्न आत्म-सन्तुलन समायोजन क्षमतामा भर पर्नु पर्याप्त छैन। लोड परिवर्तन पछि एकाइको गतिलाई मूल मूल्याङ्कन गरिएको मानमा राख्नको लागि, चित्र १ बाट देख्न सकिन्छ कि गाइड भेनको खोल्ने तदनुसार परिवर्तन गर्न आवश्यक छ। जब लोड घट्छ, जब प्रतिरोध टर्क १ बाट २ मा परिवर्तन हुन्छ, गाइड भेनको खोल्ने १ मा घटाइनेछ, र एकाइको गति कायम राखिनेछ। त्यसकारण, लोड परिवर्तनसँगै, पानी निर्देशक संयन्त्रको खोल्ने तदनुसार परिवर्तन हुन्छ, ताकि हाइड्रो-जेनरेटर एकाइको गति पूर्वनिर्धारित मानमा कायम रहन्छ, वा पूर्वनिर्धारित कानून अनुसार परिवर्तन हुन्छ। यो प्रक्रिया हाइड्रो-जेनरेटर एकाइको गति समायोजन हो। , वा टर्बाइन नियमन।
३. PLC हाइड्रोलिक टर्बाइन दोहोरो समायोजन प्रणाली
टर्बाइन गभर्नरले पानी गाइड भ्यानहरूको खोल्ने नियन्त्रण गर्नु हो जसले गर्दा टर्बाइनको रनरमा प्रवाह समायोजन हुन्छ, जसले गर्दा टर्बाइनको गतिशील टर्क परिवर्तन हुन्छ र टर्बाइन युनिटको फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण हुन्छ। यद्यपि, अक्षीय-प्रवाह रोटरी प्याडल टर्बाइनको सञ्चालनको क्रममा, गभर्नरले गाइड भ्यानको खोल्ने मात्र समायोजन गर्नु हुँदैन, तर गाइड भ्यान अनुयायीको स्ट्रोक र पानी हेड मान अनुसार रनर ब्लेडहरूको कोण पनि समायोजन गर्नु पर्छ, ताकि गाइड भ्यान र भेन जोडिएका हुन्। तिनीहरू बीचको सहयोगी सम्बन्ध कायम राख्नुहोस्, अर्थात्, समन्वय सम्बन्ध, जसले टर्बाइनको दक्षता सुधार गर्न सक्छ, ब्लेड गुहा र युनिटको कम्पन कम गर्न सक्छ, र टर्बाइनको सञ्चालनको स्थिरता बढाउन सक्छ।
PLC नियन्त्रण टर्बाइन भेन प्रणालीको हार्डवेयर मुख्यतया दुई भागहरू मिलेर बनेको हुन्छ, अर्थात् PLC नियन्त्रक र हाइड्रोलिक सर्वो प्रणाली। पहिले, PLC नियन्त्रकको हार्डवेयर संरचनाको बारेमा छलफल गरौं।
३.१ PLC नियन्त्रक
PLC नियन्त्रक मुख्यतया इनपुट एकाइ, PLC आधारभूत एकाइ र आउटपुट एकाइ मिलेर बनेको हुन्छ। इनपुट एकाइ A/D मोड्युल र डिजिटल इनपुट मोड्युल मिलेर बनेको हुन्छ, र आउटपुट एकाइ D/A मोड्युल र डिजिटल इनपुट मोड्युल मिलेर बनेको हुन्छ। PLC नियन्त्रक प्रणाली PID प्यारामिटरहरू, भ्यान फलोअर स्थिति, गाइड भ्यान फलोअर स्थिति र पानी हेड मानको वास्तविक-समय अवलोकनको लागि LED डिजिटल डिस्प्लेले सुसज्जित छ। माइक्रो कम्प्युटर नियन्त्रक विफलताको घटनामा भ्यान फलोअर स्थिति निगरानी गर्न एनालग भोल्टमिटर पनि प्रदान गरिएको छ।
३.२ हाइड्रोलिक फलो-अप प्रणाली
हाइड्रोलिक सर्वो प्रणाली टर्बाइन भ्यान नियन्त्रण प्रणालीको एक महत्त्वपूर्ण भाग हो। नियन्त्रकको आउटपुट सिग्नललाई हाइड्रोलिक रूपमा प्रवर्द्धन गरिन्छ जसले गर्दा भ्यान फलोअरको चाल नियन्त्रण हुन्छ, जसले गर्दा रनर ब्लेडको कोण समायोजन हुन्छ। हामीले चित्र २ मा देखाइए अनुसार इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक भल्भ र मेसिन-हाइड्रोलिक भल्भको समानान्तर हाइड्रोलिक नियन्त्रण प्रणाली बनाउन समानुपातिक भल्भ नियन्त्रण मुख्य दबाव भल्भ प्रकार इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक नियन्त्रण प्रणाली र परम्परागत मेसिन-हाइड्रोलिक नियन्त्रण प्रणालीको संयोजन अपनायौं। टर्बाइन ब्लेडहरूको लागि हाइड्रोलिक फलो-अप प्रणाली।
टर्बाइन ब्लेडहरूको लागि हाइड्रोलिक अनुगमन प्रणाली
जब PLC नियन्त्रक, इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक भल्भ र स्थिति सेन्सर सबै सामान्य हुन्छन्, टर्बाइन भ्यान प्रणाली समायोजन गर्न PLC इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक नियन्त्रण विधि प्रयोग गरिन्छ, स्थिति प्रतिक्रिया मान र नियन्त्रण आउटपुट मान विद्युतीय संकेतहरू द्वारा प्रसारित गरिन्छ, र संकेतहरू PLC नियन्त्रक द्वारा संश्लेषित गरिन्छ। , प्रशोधन र निर्णय लिने, भ्यान अनुयायीको स्थिति नियन्त्रण गर्न समानुपातिक भल्भ मार्फत मुख्य दबाव वितरण भल्भको भल्भ खोल्ने समायोजन गर्नुहोस्, र गाइड भ्यान, पानीको टाउको र भ्यान बीचको सहकारी सम्बन्ध कायम राख्नुहोस्। इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक भल्भ द्वारा नियन्त्रित टर्बाइन भ्यान प्रणालीमा उच्च तालमेल परिशुद्धता, सरल प्रणाली संरचना, बलियो तेल प्रदूषण प्रतिरोध छ, र माइक्रो कम्प्युटर स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली बनाउन PLC नियन्त्रकसँग इन्टरफेस गर्न सुविधाजनक छ।
मेकानिकल लिंकेज मेकानिज्मको अवधारणको कारणले गर्दा, इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक नियन्त्रण मोडमा, मेकानिकल लिंकेज मेकानिज्मले प्रणालीको सञ्चालन स्थिति ट्र्याक गर्न सिंक्रोनस रूपमा पनि काम गर्दछ। यदि PLC इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक नियन्त्रण प्रणाली असफल भयो भने, स्विचिङ भल्भले तुरुन्तै कार्य गर्नेछ, र मेकानिकल लिंकेज मेकानिज्मले मूल रूपमा इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक नियन्त्रण प्रणालीको चलिरहेको अवस्था ट्र्याक गर्न सक्छ। स्विच गर्दा, प्रणालीको प्रभाव सानो हुन्छ, र भेन प्रणाली सहज रूपमा संक्रमण गर्न सक्छ मेकानिकल एसोसिएशन नियन्त्रण मोडले प्रणाली सञ्चालनको विश्वसनीयताको धेरै ग्यारेन्टी दिन्छ।
जब हामीले हाइड्रोलिक सर्किट डिजाइन गर्यौं, हामीले हाइड्रोलिक कन्ट्रोल भल्भको भल्भ बडी, भल्भ बडी र भल्भ स्लिभको मिल्दो आकार, भल्भ बडी र मुख्य प्रेसर भल्भको जडान आकार, र मेकानिकललाई पुन: डिजाइन गर्यौं। हाइड्रोलिक भल्भ र मुख्य प्रेसर वितरण भल्भ बीचको जडान रडको आकार मूल जस्तै हो। स्थापनाको क्रममा हाइड्रोलिक भल्भको भल्भ बडी मात्र बदल्न आवश्यक छ, र अन्य कुनै भागहरू परिवर्तन गर्न आवश्यक छैन। सम्पूर्ण हाइड्रोलिक नियन्त्रण प्रणालीको संरचना धेरै कम्प्याक्ट छ। मेकानिकल सिनर्जी मेकानिज्मलाई पूर्ण रूपमा कायम राख्ने आधारमा, डिजिटल सिनर्जी नियन्त्रण महसुस गर्न र टर्बाइन वेन प्रणालीको समन्वय शुद्धता सुधार गर्न PLC नियन्त्रकसँग इन्टरफेसलाई सहज बनाउन इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक समानुपातिक नियन्त्रण संयन्त्र थपिएको छ। ; र प्रणालीको स्थापना र डिबगिङ प्रक्रिया धेरै सजिलो छ, जसले हाइड्रोलिक टर्बाइन एकाइको डाउनटाइम छोटो पार्छ, हाइड्रोलिक टर्बाइनको हाइड्रोलिक नियन्त्रण प्रणालीको रूपान्तरणलाई सहज बनाउँछ, र राम्रो व्यावहारिक मूल्य छ। साइटमा वास्तविक सञ्चालनको क्रममा, पावर स्टेशनका इन्जिनियरिङ र प्राविधिक कर्मचारीहरूले प्रणालीको उच्च मूल्याङ्कन गर्छन्, र यो विश्वास गरिन्छ कि यसलाई धेरै जलविद्युत स्टेशनहरूको गभर्नरको हाइड्रोलिक सर्वो प्रणालीमा लोकप्रिय बनाउन र लागू गर्न सकिन्छ।
३.३ प्रणाली सफ्टवेयर संरचना र कार्यान्वयन विधि
PLC-नियन्त्रित टर्बाइन भ्यान प्रणालीमा, गाइड भ्यान, वाटर हेड र भ्यान ओपनिङ बीचको सिनर्जी सम्बन्धलाई महसुस गर्न डिजिटल सिनर्जी विधि प्रयोग गरिन्छ। परम्परागत मेकानिकल सिनर्जी विधिको तुलनामा, डिजिटल सिनर्जी विधिमा सजिलो प्यारामिटर ट्रिमिङका फाइदाहरू छन्, यसमा सुविधाजनक डिबगिङ र मर्मतसम्भार, र एसोसिएशनको उच्च परिशुद्धताका फाइदाहरू छन्। भ्यान नियन्त्रण प्रणालीको सफ्टवेयर संरचना मुख्यतया प्रणाली समायोजन प्रकार्य कार्यक्रम, नियन्त्रण एल्गोरिथ्म कार्यक्रम र निदान कार्यक्रम मिलेर बनेको हुन्छ। तल हामी कार्यक्रमको माथिका तीन भागहरूको प्राप्ति विधिहरूको बारेमा क्रमशः छलफल गर्छौं। समायोजन प्रकार्य कार्यक्रममा मुख्यतया सिनर्जीको सबरुटिन, भ्यान सुरु गर्ने सबरुटिन, भ्यान रोक्ने सबरुटिन र भ्यानको लोडसेडिङको सबरुटिन समावेश हुन्छ। जब प्रणालीले काम गरिरहेको हुन्छ, यसले पहिले हालको सञ्चालन अवस्था पहिचान गर्छ र न्याय गर्छ, त्यसपछि सफ्टवेयर स्विच सुरु गर्छ, सम्बन्धित समायोजन प्रकार्य सबरुटिन कार्यान्वयन गर्छ, र भ्यान अनुयायीको स्थिति दिइएको मान गणना गर्छ।
(१) संघ उपनियम
टर्बाइन एकाइको मोडेल परीक्षण मार्फत, संयुक्त सतहमा मापन गरिएका बिन्दुहरूको ब्याच प्राप्त गर्न सकिन्छ। परम्परागत मेकानिकल संयुक्त क्याम यी मापन गरिएका बिन्दुहरूको आधारमा बनाइन्छ, र डिजिटल संयुक्त विधिले संयुक्त वक्रहरूको सेट कोर्न यी मापन गरिएका बिन्दुहरू पनि प्रयोग गर्दछ। एसोसिएशन कर्भमा ज्ञात बिन्दुहरूलाई नोडहरूको रूपमा चयन गर्दै, र बाइनरी प्रकार्यको टुक्रावार रेखीय प्रक्षेपणको विधि अपनाएर, एसोसिएशनको यस रेखामा गैर-नोडहरूको प्रकार्य मान प्राप्त गर्न सकिन्छ।
(२) भेन स्टार्ट-अप सबरुटिन
स्टार्ट-अप कानूनको अध्ययन गर्नुको उद्देश्य युनिटको स्टार्ट-अप समय छोटो पार्नु, थ्रस्ट बेयरिङको भार कम गर्नु र जेनेरेटर युनिटको लागि ग्रिड-जडित अवस्था सिर्जना गर्नु हो।
(३) भेन स्टप सबरुटिन
भ्यानहरूको बन्द गर्ने नियमहरू यस प्रकार छन्: जब नियन्त्रकले बन्द गर्ने आदेश प्राप्त गर्छ, एकाइको स्थिरता सुनिश्चित गर्न सहकारी सम्बन्ध अनुसार भ्यानहरू र गाइड भ्यानहरू एकै समयमा बन्द गरिन्छन्: जब गाइड भ्यान खोल्ने नो-लोड ओपनिङ भन्दा कम हुन्छ, भ्यानहरू ढिलो हुन्छन् जब गाइड भ्यान बिस्तारै बन्द हुन्छ, भ्यान र गाइड भ्यान बीचको सहकारी सम्बन्ध अब कायम रहँदैन; जब एकाइको गति मूल्याङ्कन गरिएको गतिको ८०% भन्दा कम हुन्छ, भ्यानलाई सुरुवाती कोण Φ० मा पुन: खोलिन्छ, अर्को स्टार्ट-अपको लागि तयार हुन्छ।
(४) ब्लेड लोड रिजेक्शन सबरुटिन
लोड अस्वीकृति भनेको लोड भएको युनिट अचानक पावर ग्रिडबाट विच्छेद हुन्छ, जसले गर्दा युनिट र पानी डाइभर्सन प्रणाली खराब सञ्चालन अवस्थामा हुन्छ, जुन पावर प्लान्ट र युनिटको सुरक्षासँग प्रत्यक्ष रूपमा सम्बन्धित छ। लोड शेड गर्दा, गभर्नर एक सुरक्षा उपकरणको बराबर हुन्छ, जसले गाइड भेन र भेनहरूलाई तुरुन्तै बन्द गर्छ जबसम्म युनिटको गति मूल्याङ्कन गरिएको गतिको नजिकमा झर्दैन। स्थिरता। त्यसकारण, वास्तविक लोड शेडिङमा, भेनहरू सामान्यतया एक निश्चित कोणमा खोलिन्छन्। यो खोल्ने वास्तविक पावर स्टेशनको लोड शेडिङ परीक्षण मार्फत प्राप्त गरिन्छ। यसले सुनिश्चित गर्न सक्छ कि जब युनिटले लोड शेडिङ गरिरहेको हुन्छ, गति वृद्धि मात्र सानो हुँदैन, तर युनिट पनि अपेक्षाकृत स्थिर हुन्छ। ।
४ निष्कर्ष
मेरो देशको हाइड्रोलिक टर्बाइन गभर्नर उद्योगको हालको प्राविधिक स्थितिलाई ध्यानमा राख्दै, यो पेपरले स्वदेश र विदेशमा हाइड्रोलिक टर्बाइन गति नियन्त्रणको क्षेत्रमा नयाँ जानकारीलाई जनाउँछ, र हाइड्रोलिक टर्बाइन जेनेरेटर सेटको गति नियन्त्रणमा प्रोग्रामेबल लॉजिक कन्ट्रोलर (PLC) प्रविधि लागू गर्दछ। प्रोग्राम कन्ट्रोलर (PLC) अक्षीय-प्रवाह प्याडल-प्रकार हाइड्रोलिक टर्बाइन दोहोरो-नियमन प्रणालीको मूल हो। व्यावहारिक अनुप्रयोगले देखाउँछ कि योजनाले विभिन्न पानी हेड अवस्थाहरूको लागि गाइड भेन र भेन बीचको समन्वय परिशुद्धतामा धेरै सुधार गर्दछ, र पानी ऊर्जाको उपयोग दरमा सुधार गर्दछ।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-११-२०२२
