1 Bubuka
Gubernur turbin mangrupikeun salah sahiji tina dua alat pangaturan utama pikeun unit hidroelektrik. Éta henteu ngan ukur maénkeun peran pangaturan kecepatan, tapi ogé ngalaksanakeun rupa-rupa konvérsi kaayaan kerja sareng frékuénsi, daya, sudut fase sareng kontrol sanés tina unit pembangkit listrik hidroelektrik sareng ngajaga roda cai. Tugas set generator. Gubernur turbin parantos ngalangkungan tilu tahapan pamekaran: gubernur hidrolik mékanis, gubernur éléktro-hidrolik sareng gubernur hidrolik digital mikrokomputer. Dina sababaraha taun ka pengker, pangontrol anu tiasa diprogram parantos diwanohkeun kana sistem kontrol kecepatan turbin, anu gaduh kamampuan anti-gangguan anu kuat sareng reliabilitas anu luhur; pamrograman sareng operasi anu saderhana sareng merenah; struktur modular, versatility anu saé, kalenturan, sareng pangropéa anu merenah; Éta gaduh kaunggulan fungsi kontrol anu kuat sareng kamampuan nyetir; éta parantos diverifikasi sacara praktis.
Dina tulisan ieu, panalungtikan ngeunaan sistem pangaturan ganda turbin hidrolik PLC diajukeun, sareng kontroler anu tiasa diprogram dianggo pikeun ngawujudkeun pangaturan ganda tina baling-baling pituduh sareng dayung, anu ningkatkeun akurasi koordinasi baling-baling pituduh sareng baling-baling pikeun sirah cai anu béda. Praktek nunjukkeun yén sistem kontrol ganda ningkatkeun laju panggunaan énergi cai.
2. Sistem pangaturan turbin
2.1 Sistem pangaturan turbin
Tugas dasar sistem kontrol kecepatan turbin nyaéta pikeun ngarobih bukaan baling-baling pituduh turbin sacara saksama ngalangkungan gubernur nalika beban sistem daya robih sareng kecepatan rotasi unit nyimpang, supados kecepatan rotasi turbin dijaga dina kisaran anu ditangtukeun, supados unit generator tiasa beroperasi. Daya kaluaran sareng frékuénsi nyumponan sarat pangguna. Tugas dasar pangaturan turbin tiasa dibagi kana pangaturan kecepatan, pangaturan daya aktif sareng pangaturan tingkat cai.
2.2 Prinsip pangaturan turbin
Unit hidro-generator nyaéta unit anu dibentuk ku cara nyambungkeun hidro-turbin sareng generator. Bagian anu muter tina set hidro-generator nyaéta awak kaku anu muter di sabudeureun sumbu anu tetep, sareng persamaanana tiasa dijelaskeun ku persamaan ieu:
Dina rumusna
——Momen inersia bagian unit anu muter (Kg m2)
——Kagancangan sudut rotasi (rad/s)
——Torsi turbin (N/m), kalebet karugian mékanis sareng listrik generator.
——Torsi résistansi generator, anu nujul kana torsi akting stator generator dina rotor, arahna sabalikna tina arah rotasi, sareng ngagambarkeun kaluaran daya aktif generator, nyaéta, ukuran beban.
Nalika beban robah, bukaan baling-baling pituduh tetep teu robah, sareng kecepatan unit masih tiasa distabilisasi dina nilai anu tangtu. Kusabab kecepatan bakal nyimpang tina nilai anu dipeunteun, teu cekap ngandelkeun kamampuan pangaturan kasaimbangan diri pikeun ngajaga kecepatan. Pikeun ngajaga kecepatan unit dina nilai anu dipeunteun aslina saatos beban robah, tiasa ditingali tina Gambar 1 yén perlu ngarobih bukaan baling-baling pituduh. Nalika beban turun, nalika torsi résistansi robih tina 1 ka 2, bukaan baling-baling pituduh bakal dikirangan janten 1, sareng kecepatan unit bakal dijaga. Ku alatan éta, kalayan parobahan beban, bukaan mékanisme pituduh cai ogé robih, supados kecepatan unit hidro-generator dijaga dina nilai anu ditangtukeun, atanapi robih numutkeun hukum anu ditangtukeun. Prosés ieu nyaéta pangaturan kecepatan unit hidro-generator. , atanapi pangaturan turbin.
3. Sistem pangaturan ganda turbin hidrolik PLC
Gubernur turbin kedah ngontrol bubuka baling-baling pituduh cai pikeun nyaluyukeun aliran kana runner turbin, ku kituna ngarobih torsi dinamis turbin sareng ngontrol frékuénsi unit turbin. Nanging, salami operasi turbin dayung puteran aliran aksial, gubernur henteu ngan ukur kedah nyaluyukeun bubuka baling-baling pituduh, tapi ogé nyaluyukeun sudut bilah runner numutkeun stroke sareng nilai head cai tina pengikut baling-baling pituduh, supados baling-baling pituduh sareng baling-baling nyambung. Ngajaga hubungan kerjasama antara aranjeunna, nyaéta hubungan koordinasi, anu tiasa ningkatkeun efisiensi turbin, ngirangan kavitasi bilah sareng getaran unit, sareng ningkatkeun stabilitas operasi turbin.
Perangkat keras sistem baling-baling turbin kontrol PLC utamina diwangun ku dua bagian, nyaéta kontroler PLC sareng sistem servo hidrolik. Mimitina, hayu urang bahas struktur perangkat keras kontroler PLC.
3.1 Pangontrol PLC
Kontroler PLC utamina diwangun ku unit input, unit dasar PLC, sareng unit output. Unit input diwangun ku modul A/D sareng modul input digital, sareng unit output diwangun ku modul D/A sareng modul input digital. Kontroler PLC dilengkepan tampilan digital LED pikeun observasi sacara real-time parameter PID sistem, posisi pengikut baling-baling, posisi pengikut baling-baling pituduh, sareng nilai sirah cai. Voltmeter analog ogé disayogikeun pikeun ngawas posisi pengikut baling-baling upami aya kagagalan kontroler mikrokomputer.
3.2 Sistem tindak lanjut hidrolik
Sistem servo hidrolik mangrupikeun bagian penting tina sistem kontrol baling-baling turbin. Sinyal kaluaran kontroler dikuatkeun sacara hidrolik pikeun ngontrol gerakan pengikut baling-baling, sahingga nyaluyukeun sudut bilah runner. Kami ngadopsi kombinasi sistem kontrol éléktro-hidrolik tipe klep tekanan utama kontrol klep proporsional sareng sistem kontrol mesin-hidrolik tradisional pikeun ngabentuk sistem kontrol hidrolik paralel tina klep proporsional éléktro-hidrolik sareng klep mesin-hidrolik sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 2. Sistem tindak lanjut hidrolik pikeun bilah turbin.
Sistem tindak lanjut hidrolik pikeun bilah turbin
Nalika kontroler PLC, klep proporsional éléktro-hidrolik, sareng sénsor posisi sadayana normal, metode kontrol proporsional éléktro-hidrolik PLC dianggo pikeun nyaluyukeun sistem baling-baling turbin, nilai eupan balik posisi sareng nilai kaluaran kontrol dikirimkeun ku sinyal listrik, sareng sinyal disintésis ku kontroler PLC. , ngolah sareng ngadamel kaputusan, nyaluyukeun bubuka klep tina klep distribusi tekanan utama ngalangkungan klep proporsional pikeun ngontrol posisi pengikut baling-baling, sareng ngajaga hubungan kerjasama antara baling-baling pituduh, sirah cai, sareng baling-baling. Sistem baling-baling turbin anu dikontrol ku klep proporsional éléktro-hidrolik gaduh presisi sinergi anu luhur, struktur sistem anu saderhana, résistansi polusi minyak anu kuat, sareng merenah pikeun berinteraksi sareng kontroler PLC pikeun ngabentuk sistem kontrol otomatis mikrokomputer.
Kusabab mékanisme sambungan mékanis tetep aya, dina modeu kontrol proporsional éléktro-hidrolik, mékanisme sambungan mékanis ogé jalan sacara sinkron pikeun ngalacak status operasi sistem. Upami sistem kontrol proporsional éléktro-hidrolik PLC gagal, klep switching bakal langsung bertindak, sareng mékanisme sambungan mékanis sacara dasarna tiasa ngalacak kaayaan jalanna sistem kontrol proporsional éléktro-hidrolik. Nalika switching, dampak sistemna alit, sareng sistem baling-baling tiasa lancar transisi ka modeu kontrol asosiasi mékanis anu ngajamin pisan reliabilitas operasi sistem.
Nalika urang ngarancang sirkuit hidrolik, urang ngarancang ulang awak klep tina klep kontrol hidrolik, ukuran anu cocog tina awak klep sareng selongsong klep, ukuran sambungan awak klep sareng klep tekanan utama, sareng ukuran mékanis batang panyambung antara klep hidrolik sareng klep distribusi tekanan utama sami sareng anu aslina. Ngan awak klep tina klep hidrolik anu kedah diganti nalika pamasangan, sareng teu aya bagian sanés anu kedah dirobih. Struktur sakabéh sistem kontrol hidrolik kompak pisan. Dumasar kana ngajaga mékanisme sinergi mékanis sacara lengkep, mékanisme kontrol proporsional éléktro-hidrolik ditambahkeun pikeun ngagampangkeun antarmuka sareng kontroler PLC pikeun ngawujudkeun kontrol sinergi digital sareng ningkatkeun akurasi koordinasi sistem baling-baling turbin. ; Sareng prosés pamasangan sareng debugging sistem gampang pisan, anu ngirangan downtime unit turbin hidrolik, ngagampangkeun transformasi sistem kontrol hidrolik turbin hidrolik, sareng gaduh nilai praktis anu saé. Salila operasi anu saleresna di lokasi, sistem ieu dipeunteun pisan ku tanaga rékayasa sareng téknis pembangkit listrik, sareng dipercaya yén éta tiasa dipopulerkeun sareng diterapkeun dina sistem servo hidrolik gubernur seueur pembangkit listrik tenaga cai.
3.3 Struktur sareng metode implementasi perangkat lunak sistem
Dina sistem baling-baling turbin anu dikontrol PLC, metode sinergi digital dianggo pikeun ngawujudkeun hubungan sinergi antara baling-baling pituduh, sirah cai, sareng pambukaan baling-baling. Dibandingkeun sareng metode sinergi mékanis tradisional, metode sinergi digital ngagaduhan kaunggulan tina motong parameter anu gampang, ngagaduhan kaunggulan tina debugging sareng pangropéa anu merenah, sareng presisi asosiasi anu luhur. Struktur perangkat lunak sistem kontrol baling-baling utamina diwangun ku program fungsi pangaturan sistem, program algoritma kontrol, sareng program diagnosis. Di handap ieu urang ngabahas metode realisasi tina tilu bagian program di luhur masing-masing. Program fungsi pangaturan utamina ngawengku subrutin sinergi, subrutin pikeun ngamimitian baling-baling, subrutin pikeun ngeureunkeun baling-baling, sareng subrutin pikeun ngaleupaskeun beban baling-baling. Nalika sistem jalan, éta mimitina ngaidentipikasi sareng nangtoskeun kaayaan operasi ayeuna, teras ngamimitian saklar perangkat lunak, ngalaksanakeun subrutin fungsi pangaturan anu saluyu, sareng ngitung posisi anu dipasihkeun tina pengikut baling-baling.
(1) Subrutin asosiasi
Ngaliwatan uji modél unit turbin, sakumpulan titik anu diukur dina permukaan sambungan tiasa diala. Cam sambungan mékanis tradisional didamel dumasar kana titik anu diukur ieu, sareng metode sambungan digital ogé nganggo titik anu diukur ieu pikeun ngagambar sakumpulan kurva sambungan. Milih titik anu dipikanyaho dina kurva asosiasi salaku simpul, sareng ngadopsi metode interpolasi linier sapotong-sapotong tina fungsi binér, nilai fungsi non-simpul dina garis asosiasi ieu tiasa diala.
(2) Subrutin ngamimitian vane
Tujuan diajar hukum ngamimitian nyaéta pikeun ngirangan waktos ngamimitian unit, ngirangan beban bantalan dorong, sareng nyiptakeun kaayaan anu nyambung ka grid pikeun unit generator.
(3) Subrutin eureun vane
Aturan nutup baling-baling nyaéta sapertos kieu: nalika controller nampi paréntah mareuman, baling-baling sareng baling-baling pituduh ditutup dina waktos anu sami numutkeun hubungan kerjasama pikeun mastikeun stabilitas unit: nalika bukaan baling-baling pituduh kirang ti bukaan tanpa beban, baling-balingna lag Nalika baling-baling pituduh ditutup lalaunan, hubungan kerjasama antara baling-baling sareng baling-baling pituduh henteu dijaga deui; nalika kecepatan unit turun di handap 80% tina kecepatan anu dipeunteun, baling-baling dibuka deui kana sudut awal Φ0, siap pikeun persiapan ngamimitian salajengna.
(4) Subrutin panolakan beban bilah
Panolakan beban hartina unit anu bebanna ujug-ujug pegat tina jaringan listrik, ngajantenkeun unit sareng sistem pangalihan cai dina kaayaan operasi anu goréng, anu langsung aya hubunganana sareng kaamanan pembangkit listrik sareng unit. Nalika beban dileupaskeun, gubernur sami sareng alat panyalindungan, anu ngajantenkeun baling-baling pituduh sareng baling-baling nutup langsung dugi ka kecepatan unit turun ka sakitar kecepatan anu dipeunteun. stabilitas. Ku alatan éta, dina ngaleupaskeun beban anu saleresna, baling-baling umumna dibuka kana sudut anu tangtu. Bubuka ieu diala ngaliwatan uji ngaleupaskeun beban tina pembangkit listrik anu saleresna. Éta tiasa mastikeun yén nalika unit ngaleupaskeun beban, henteu ngan ukur paningkatan kecepatan anu alit, tapi ogé unit relatif stabil. .
4 Kacindekan
Kalayan ningali status téknis ayeuna industri gubernur turbin hidrolik nagara kuring, tulisan ieu ngarujuk kana inpormasi énggal dina widang kontrol kecepatan turbin hidrolik di jero sareng di luar negeri, sareng nerapkeun téknologi pangontrol logika anu tiasa diprogram (PLC) kana kontrol kecepatan set generator turbin hidrolik. Pangontrol program (PLC) mangrupikeun inti tina sistem pangaturan ganda turbin hidrolik tipe dayung aliran aksial. Aplikasi praktis nunjukkeun yén skéma ieu ningkatkeun pisan katepatan koordinasi antara baling-baling pituduh sareng baling-baling pikeun kaayaan sirah cai anu béda, sareng ningkatkeun tingkat panggunaan énergi cai.
Waktos posting: 11-Peb-2022
