1 Utangulizi
Gavana wa turbine ni mojawapo ya vifaa viwili vikuu vya udhibiti wa vitengo vya umeme wa maji. Haina jukumu la udhibiti wa kasi tu, bali pia hufanya mabadiliko na masafa mbalimbali ya kazi, nguvu, pembe ya awamu na udhibiti mwingine wa vitengo vya kuzalisha umeme wa maji na kulinda gurudumu la maji. Kazi ya seti ya jenereta. Gavana wa turbine wamepitia hatua tatu za maendeleo: gavana wa majimaji wa mitambo, gavana wa umeme-hydraulic na gavana wa majimaji wa dijitali wa kompyuta ndogo. Katika miaka ya hivi karibuni, vidhibiti vinavyoweza kupangwa vimeanzishwa katika mifumo ya kudhibiti kasi ya turbine, ambayo ina uwezo mkubwa wa kuzuia kuingiliwa na uaminifu mkubwa; upangaji na uendeshaji rahisi na rahisi; muundo wa moduli, utofauti mzuri, kubadilika, na matengenezo rahisi; Ina faida za utendaji mzuri wa udhibiti na uwezo wa kuendesha; imethibitishwa kivitendo.
Katika karatasi hii, utafiti kuhusu mfumo wa marekebisho ya turbine ya majimaji ya PLC unapendekezwa, na kidhibiti kinachoweza kupangwa kinatumika kutambua marekebisho mawili ya vane ya mwongozo na kasia, ambayo huboresha usahihi wa uratibu wa vane ya mwongozo na vane kwa vichwa tofauti vya maji. Mazoezi yanaonyesha kuwa mfumo wa udhibiti wa pande mbili huboresha kiwango cha matumizi ya nishati ya maji.
2. Mfumo wa udhibiti wa turbine
2.1 Mfumo wa udhibiti wa turbine
Kazi ya msingi ya mfumo wa kudhibiti kasi ya turbine ni kubadilisha ufunguzi wa vane za mwongozo za turbine ipasavyo kupitia gavana wakati mzigo wa mfumo wa umeme unabadilika na kasi ya mzunguko wa kitengo inapotoka, ili kasi ya mzunguko wa turbine iwekwe ndani ya safu maalum, ili kufanya kitengo cha jenereta kifanye kazi. Nguvu ya kutoa na masafa yanakidhi mahitaji ya mtumiaji. Kazi za msingi za udhibiti wa turbine zinaweza kugawanywa katika udhibiti wa kasi, udhibiti wa nguvu inayofanya kazi na udhibiti wa kiwango cha maji.
2.2 Kanuni ya udhibiti wa turbine
Kitengo cha jenereta ya maji ni kitengo kinachoundwa kwa kuunganisha turbine ya maji na jenereta. Sehemu inayozunguka ya seti ya jenereta ya maji ni mwili mgumu unaozunguka mhimili usiobadilika, na mlinganyo wake unaweza kuelezewa kwa mlinganyo ufuatao:
Katika fomula
——Wakati wa hali ya kutofanya kazi kwa sehemu inayozunguka ya kitengo (Kg m2)
——Kasi ya pembe ya mzunguko (rad/s)
——Toka ya turbine (N/m), ikijumuisha hasara za mitambo na umeme za jenereta.
——Toka ya upinzani wa jenereta, ambayo inarejelea torka inayofanya kazi ya stata ya jenereta kwenye rota, mwelekeo wake uko kinyume na mwelekeo wa mzunguko, na inawakilisha pato la nguvu inayofanya kazi ya jenereta, yaani, ukubwa wa mzigo.
Mzigo unapobadilika, ufunguzi wa vane ya mwongozo hubaki bila kubadilika, na kasi ya kitengo bado inaweza kuimarishwa kwa thamani fulani. Kwa sababu kasi itatofautiana na thamani iliyokadiriwa, haitoshi kutegemea uwezo wa kurekebisha usawazishaji ili kudumisha kasi. Ili kuweka kasi ya kitengo katika thamani ya awali iliyokadiriwa baada ya mabadiliko ya mzigo, inaweza kuonekana kutoka kwa Mchoro 1 kwamba ni muhimu kubadilisha ufunguzi wa vane ya mwongozo ipasavyo. Mzigo unapopungua, wakati torque ya upinzani inabadilika kutoka 1 hadi 2, ufunguzi wa vane ya mwongozo utapunguzwa hadi 1, na kasi ya kitengo itadumishwa. Kwa hivyo, pamoja na mabadiliko ya mzigo, ufunguzi wa utaratibu wa kuongoza maji hubadilishwa ipasavyo, ili kasi ya kitengo cha jenereta ya maji idumishwe kwa thamani iliyopangwa mapema, au mabadiliko kulingana na sheria iliyopangwa mapema. Mchakato huu ni marekebisho ya kasi ya kitengo cha jenereta ya maji. , au kanuni ya turbine.
3. Mfumo wa marekebisho mawili ya turbine ya majimaji ya PLC
Gavana wa turbine anapaswa kudhibiti ufunguzi wa vane za mwongozo wa maji ili kurekebisha mtiririko ndani ya kiendesha cha turbine, na hivyo kubadilisha torque inayobadilika ya turbine na kudhibiti masafa ya kitengo cha turbine. Hata hivyo, wakati wa uendeshaji wa turbine ya mzunguko wa mhimili wa mtiririko wa axial, gavana hapaswi tu kurekebisha ufunguzi wa vane za mwongozo, lakini pia kurekebisha pembe ya vile vya kiendesha kulingana na kiharusi na thamani ya kichwa cha maji cha mfuasi wa vane ya mwongozo, ili vane ya mwongozo na vane ziunganishwe. Dumisha uhusiano wa ushirikiano kati yao, yaani, uhusiano wa uratibu, ambao unaweza kuboresha ufanisi wa turbine, kupunguza ukali wa blade na mtetemo wa kitengo, na kuongeza utulivu wa uendeshaji wa turbine.
Vifaa vya mfumo wa vani ya turbine ya kudhibiti PLC vina sehemu mbili, yaani kidhibiti cha PLC na mfumo wa servo ya majimaji. Kwanza, hebu tujadili muundo wa vifaa vya kidhibiti cha PLC.
Kidhibiti cha PLC cha 3.1
Kidhibiti cha PLC kinaundwa zaidi na kitengo cha kuingiza data, kitengo cha msingi cha PLC na kitengo cha kutoa data. Kitengo cha kuingiza data kinaundwa na moduli ya A/D na moduli ya kuingiza data ya kidijitali, na kitengo cha kutoa data kinaundwa na moduli ya D/A na moduli ya kuingiza data ya kidijitali. Kidhibiti cha PLC kina vifaa vya kuonyesha data ya kidijitali ya LED kwa ajili ya uchunguzi wa wakati halisi wa vigezo vya PID vya mfumo, nafasi ya mfuasi wa vane, nafasi ya mfuasi wa vane ya mwongozo na thamani ya kichwa cha maji. Kipima-volti cha analogi pia hutolewa ili kufuatilia nafasi ya mfuasi wa vane iwapo kidhibiti cha kompyuta ndogo kitashindwa kufanya kazi.
3.2 Mfumo wa ufuatiliaji wa majimaji
Mfumo wa servo ya majimaji ni sehemu muhimu ya mfumo wa kudhibiti vane ya turbine. Ishara ya kutoa ya kidhibiti hupanuliwa kwa majimaji ili kudhibiti mwendo wa mfuasi wa vane, na hivyo kurekebisha pembe ya vile vya mkimbiaji. Tulipitisha mchanganyiko wa mfumo mkuu wa kudhibiti shinikizo la vali sawia aina ya vali kuu ya shinikizo na mfumo wa jadi wa kudhibiti mashine-majimaji ili kuunda mfumo sawia wa kudhibiti majimaji wa vali sawia ya electro-hydraulic na vali ya mashine-majimaji kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Mfumo wa ufuatiliaji wa majimaji kwa vile vya turbine.
Mfumo wa ufuatiliaji wa majimaji kwa vile vya turbine
Wakati kidhibiti cha PLC, vali sawia ya umeme-hydraulic na kihisi cha nafasi vyote vikiwa vya kawaida, mbinu ya udhibiti sawia ya umeme-hydraulic ya PLC hutumika kurekebisha mfumo wa vane ya turbine, thamani ya maoni ya nafasi na thamani ya pato la udhibiti hupitishwa na ishara za umeme, na ishara hutengenezwa na kidhibiti cha PLC. , usindikaji na kufanya maamuzi, kurekebisha ufunguzi wa vali ya vali kuu ya usambazaji wa shinikizo kupitia vali sawia ili kudhibiti nafasi ya mfuasi wa vane, na kudumisha uhusiano wa ushirikiano kati ya vane ya mwongozo, kichwa cha maji na vane. Mfumo wa vane ya turbine unaodhibitiwa na vali sawia ya umeme-hydraulic una usahihi wa hali ya juu wa ushirikiano, muundo rahisi wa mfumo, upinzani mkubwa wa uchafuzi wa mafuta, na ni rahisi kuunganishwa na kidhibiti cha PLC ili kuunda mfumo wa kudhibiti otomatiki wa kompyuta ndogo.
Kutokana na uhifadhi wa utaratibu wa muunganisho wa mitambo, katika hali ya udhibiti sawia wa umeme-hydraulic, utaratibu wa muunganisho wa mitambo pia hufanya kazi sawia ili kufuatilia hali ya uendeshaji wa mfumo. Ikiwa mfumo wa udhibiti sawia wa umeme-hydraulic wa PLC utashindwa, vali ya kubadili itafanya kazi mara moja, na utaratibu wa muunganisho wa mitambo unaweza kufuatilia hali ya uendeshaji wa mfumo wa udhibiti sawia wa umeme-hydraulic. Wakati wa kubadilisha, athari ya mfumo ni ndogo, na mfumo wa vane unaweza kubadilika vizuri hadi Hali ya udhibiti wa muunganisho wa mitambo inahakikisha sana uaminifu wa uendeshaji wa mfumo.
Tulipobuni saketi ya majimaji, tulibuni upya mwili wa vali ya kudhibiti majimaji, ukubwa unaolingana wa mwili wa vali na kifuko cha vali, ukubwa wa muunganisho wa mwili wa vali na vali kuu ya shinikizo, na ya mitambo. Ukubwa wa fimbo ya kuunganisha kati ya vali ya majimaji na vali kuu ya usambazaji wa shinikizo ni sawa na ile ya awali. Ni mwili wa vali ya vali ya majimaji pekee unaohitaji kubadilishwa wakati wa usakinishaji, na hakuna sehemu nyingine zinazohitaji kubadilishwa. Muundo wa mfumo mzima wa udhibiti wa majimaji ni mdogo sana. Kwa msingi wa kudumisha kabisa utaratibu wa uratibu wa mitambo, utaratibu wa udhibiti sawia wa umeme-majimaji unaongezwa ili kurahisisha kiolesura na kidhibiti cha PLC ili kufikia udhibiti wa uratibu wa kidijitali na kuboresha usahihi wa uratibu wa mfumo wa vane ya turbine. ; Na mchakato wa usakinishaji na utatuzi wa mfumo ni rahisi sana, ambao hufupisha muda wa kutofanya kazi kwa kitengo cha turbine ya majimaji, hurahisisha mabadiliko ya mfumo wa udhibiti wa majimaji wa turbine ya majimaji, na una thamani nzuri ya vitendo. Wakati wa operesheni halisi kwenye eneo hilo, mfumo huo hupimwa sana na wahandisi na wafanyakazi wa kiufundi wa kituo cha umeme, na inaaminika kwamba unaweza kupendwa na kutumika katika mfumo wa servo wa majimaji wa gavana wa vituo vingi vya umeme wa maji.
3.3 Muundo wa programu ya mfumo na mbinu ya utekelezaji
Katika mfumo wa vane ya turbine inayodhibitiwa na PLC, mbinu ya ulinganifu wa kidijitali hutumika kutambua uhusiano wa ulinganifu kati ya vane za mwongozo, kichwa cha maji na ufunguzi wa vane. Ikilinganishwa na mbinu ya kitamaduni ya ulinganifu wa mitambo, mbinu ya ulinganifu wa kidijitali ina faida za kupunguza vigezo kwa urahisi, Ina faida za utatuzi na matengenezo rahisi, na usahihi wa juu wa uhusiano. Muundo wa programu wa mfumo wa udhibiti wa vane unajumuisha zaidi programu ya utendaji wa marekebisho ya mfumo, programu ya algoriti ya udhibiti na programu ya utambuzi. Hapa chini tunajadili mbinu za utambuzi wa sehemu tatu zilizo hapo juu za programu mtawalia. Programu ya utendaji wa marekebisho inajumuisha hasa utaratibu mdogo wa ulinganifu, utaratibu mdogo wa kuanzisha vane, utaratibu mdogo wa kusimamisha vane na utaratibu mdogo wa kumwaga mzigo wa vane. Mfumo unapofanya kazi, kwanza hutambua na kuhukumu hali ya sasa ya uendeshaji, kisha huanza swichi ya programu, kutekeleza utaratibu mdogo wa utendaji wa marekebisho unaolingana, na kuhesabu nafasi iliyopewa thamani ya mfuasi wa vane.
(1) Utaratibu mdogo wa muungano
Kupitia jaribio la kielelezo la kitengo cha turbine, kundi la nukta zilizopimwa kwenye uso wa kiungo linaweza kupatikana. Kamera ya kitamaduni ya kiunganishi cha mitambo hutengenezwa kulingana na nukta hizi zilizopimwa, na mbinu ya kiunganishi cha kidijitali pia hutumia nukta hizi zilizopimwa kuchora seti ya mikunjo ya viungo. Kwa kuchagua nukta zinazojulikana kwenye mkunjo wa kiunganishi kama nodi, na kutumia njia ya uingiliaji wa mstari wa kitendakazi cha binary kwa vipande, thamani ya kiunganishi ya noti zisizo kwenye mstari huu wa kiunganishi inaweza kupatikana.
(2) Utaratibu mdogo wa kuanzisha Vane
Madhumuni ya kusoma sheria ya kuanzisha ni kufupisha muda wa kuanzisha kitengo, kupunguza mzigo wa fani ya kusukuma, na kuunda hali zilizounganishwa na gridi ya taifa kwa kitengo cha jenereta.
(3) Utaratibu mdogo wa kusimama kwa Vane
Sheria za kufunga za vane ni kama ifuatavyo: wakati kidhibiti kinapokea amri ya kuzima, vane na vane za mwongozo hufungwa kwa wakati mmoja kulingana na uhusiano wa ushirikiano ili kuhakikisha uthabiti wa kitengo: wakati ufunguzi wa vane ya mwongozo uko chini ya ufunguzi usio na mzigo, vane huchelewa Wakati vane ya mwongozo imefungwa polepole, uhusiano wa ushirikiano kati ya vane na vane ya mwongozo hauendelezwi tena; wakati kasi ya kitengo inapungua chini ya 80% ya kasi iliyokadiriwa, vane hufunguliwa tena hadi pembe ya kuanzia Φ0, tayari kwa uzinduzi unaofuata. Jiandae.
(4) Utaratibu mdogo wa kukataliwa kwa mzigo wa blade
Kukataliwa kwa mzigo kunamaanisha kwamba kitengo chenye mzigo hutenganishwa ghafla kutoka kwa gridi ya umeme, na kufanya kitengo na mfumo wa kugeuza maji kuwa katika hali mbaya ya uendeshaji, ambayo inahusiana moja kwa moja na usalama wa kiwanda cha umeme na kitengo. Wakati mzigo unapomwagwa, gavana ni sawa na kifaa cha ulinzi, ambacho hufanya vane za mwongozo na vane za mwongozo kufunga mara moja hadi kasi ya kitengo ishuke karibu na utulivu wa kasi iliyokadiriwa. Kwa hivyo, katika kumwaga mzigo halisi, vane kwa ujumla hufunguliwa kwa pembe fulani. Uwazi huu hupatikana kupitia jaribio la kumwaga mzigo la kituo halisi cha umeme. Inaweza kuhakikisha kwamba wakati kitengo kinamwaga mzigo, sio tu ongezeko la kasi ni dogo, lakini pia kitengo ni thabiti kiasi.
4 Hitimisho
Kwa kuzingatia hali ya kiufundi ya sasa ya tasnia ya gavana wa turbine ya majimaji ya nchi yangu, karatasi hii inarejelea taarifa mpya katika uwanja wa udhibiti wa kasi ya turbine ya majimaji nyumbani na nje ya nchi, na inatumia teknolojia ya kidhibiti cha mantiki kinachoweza kupangwa (PLC) kwa udhibiti wa kasi wa seti ya jenereta ya turbine ya majimaji. Kidhibiti cha programu (PLC) ndicho kiini cha mfumo wa udhibiti wa pande mbili wa turbine ya majimaji ya aina ya mhimili wa mtiririko wa paddle. Matumizi ya vitendo yanaonyesha kuwa mpango huo unaboresha sana usahihi wa uratibu kati ya turbine ya mwongozo na turbine kwa hali tofauti za kichwa cha maji, na inaboresha kiwango cha matumizi ya nishati ya maji.
Muda wa chapisho: Februari-11-2022
