1 Муқаддима
Регулятори турбина яке аз ду таҷҳизоти асосии танзимкунанда барои агрегатҳои гидроэнергетикӣ мебошад. Он на танҳо нақши танзими суръатро мебозад, балки инчунин табдили шароити гуногуни корӣ ва басомад, қувват, кунҷи фаза ва дигар назорати агрегатҳои тавлидкунандаи гидроэнергетикиро анҷом медиҳад ва чархи обро муҳофизат мекунад. Вазифаи маҷмӯи генераторҳо. Регуляторҳои турбина аз се марҳилаи рушд гузаштаанд: регуляторҳои механикии гидравликӣ, регуляторҳои электрогидравликӣ ва регуляторҳои рақамии гидравликии микрокомпютерӣ. Дар солҳои охир, контроллерҳои барномарезишаванда ба системаҳои назорати суръати турбина ворид карда шуданд, ки қобилияти қавии зидди халал ва эътимоднокии баланд доранд; барномарезӣ ва кори оддӣ ва қулай; сохтори модулӣ, чандирии хуб, чандирӣ ва нигоҳдории қулай; Он бартариҳои функсияи қавии назорат ва қобилияти ронандагӣ дорад; он амалан тасдиқ шудааст.
Дар ин мақола, таҳқиқоти системаи танзими дугонаи турбинаи гидравликии PLC пешниҳод карда мешавад ва контроллери барномарезишаванда барои амалӣ кардани танзими дугонаи парраки роҳнамо ва бел истифода мешавад, ки дақиқии ҳамоҳангсозии парраки роҳнамо ва белро барои сарлавҳаҳои гуногуни об беҳтар мекунад. Амалия нишон медиҳад, ки системаи идоракунии дугона сатҳи истифодаи энергияи обро беҳтар мекунад.
2. Системаи танзими турбина
2.1 Системаи танзими турбина
Вазифаи асосии системаи идоракунии суръати турбина ин тағйир додани кушодагии парраҳои роҳнамои турбина тавассути танзимкунанда мувофиқан ҳангоми тағирёбии бори системаи барқ ва тағйир ёфтани суръати гардиши агрегат мебошад, то ки суръати гардиши турбина дар доираи муайяншуда нигоҳ дошта шавад, то агрегати генератор кор кунад. Қувваи баромад ва басомад ба талаботи корбар ҷавобгӯ бошанд. Вазифаҳои асосии танзими турбинаро метавон ба танзими суръат, танзими қувваи фаъол ва танзими сатҳи об тақсим кард.
2.2 Принсипи танзими турбина
Агрегати гидрогенератор агрегате аст, ки бо пайваст кардани гидротурбина ва генератор ташкил карда мешавад. Қисми гардиши маҷмӯи гидрогенератор ҷисми сахтест, ки дар атрофи меҳвари собит чарх мезанад ва муодилаи онро бо муодилаи зерин тавсиф кардан мумкин аст:
Дар формула
——Моменти инерсияи қисми гардиши агрегат (кг м2)
——Суръати кунҷии гардиш (рад/с)
——Моменти гардиши турбина (Н/м), аз ҷумла талафоти механикӣ ва барқии генератор.
——Моменти муқовимати генератор, ки ба моменти амалии статори генератор дар ротор ишора мекунад, самти он муқобили самти гардиш аст ва қувваи фаъоли генераторро, яъне андозаи борро ифода мекунад.
Ҳангоми тағйир ёфтани бор, кушодагии винти роҳнамо бетағйир боқӣ мемонад ва суръати агрегат метавонад дар арзиши муайян устувор карда шавад. Азбаски суръат аз арзиши номиналӣ фарқ мекунад, барои нигоҳ доштани суръат ба қобилияти танзими худмувозинаткунӣ такя кардан кофӣ нест. Барои нигоҳ доштани суръати агрегат дар арзиши аввалаи номиналӣ пас аз тағйир ёфтани бор, аз расми 1 дидан мумкин аст, ки зарур аст, ки кушодагии винти роҳнамо мутаносибан тағир дода шавад. Вақте ки бор кам мешавад, вақте ки моменти муқовимат аз 1 ба 2 тағйир меёбад, кушодагии винти роҳнамо то 1 кам мешавад ва суръати агрегат нигоҳ дошта мешавад. Аз ин рӯ, бо тағйир ёфтани бор, кушодагии механизми роҳнамоии об мутаносибан тағйир меёбад, то суръати агрегати гидрогенератор дар арзиши муайяншуда нигоҳ дошта шавад ё мувофиқи қонуни муайяншуда тағйир ёбад. Ин раванд танзими суръати агрегати гидрогенератор мебошад. , ё танзими турбина.
3. Системаи танзими дугонаи турбинаи гидравликии PLC
Регулятори турбина бояд кушодани кранҳои роҳнамои обро барои танзими ҷараёни турбина назорат кунад ва бо ин васила моменти динамикии турбинаро тағйир диҳад ва басомади агрегати турбинаро назорат кунад. Аммо, ҳангоми кори турбинаи чархзанандаи меҳварӣ-ҷараён, регулятор бояд на танҳо кушодани кранҳои роҳнаморо танзим кунад, балки кунҷи парраҳои давандаро мувофиқи зарба ва арзиши баландии об дар пайрави крани роҳнамо низ танзим кунад, то крани роҳнамо ва кран пайваст шаванд. Муносибати ҳамкорӣ байни онҳо, яъне муносибати ҳамоҳангсозиро нигоҳ доред, ки метавонад самаранокии турбинаро беҳтар кунад, кавитатсияи кран ва ларзиши агрегатҳоро кам кунад ва устувории кори турбинаро беҳтар созад.
Қисми сахтафзори системаи турбинаи парраки идоракунии PLC асосан аз ду қисм иборат аст: контроллери PLC ва системаи сервои гидравликӣ. Аввалан, биёед сохтори сахтафзори контроллери PLC-ро баррасӣ кунем.
3.1 Контроллери PLC
Контроллери PLC асосан аз воҳиди вуруд, воҳиди асосии PLC ва воҳиди баромад иборат аст. Воҳиди вуруд аз модули A/D ва модули вуруди рақамӣ ва воҳиди баромад аз модули D/A ва модули вуруди рақамӣ иборат аст. Контроллери PLC бо дисплейи рақамии LED барои мушоҳидаи вақти воқеӣ аз параметрҳои PID система, мавқеи пайрави поршен, мавқеи пайрави поршен ва арзиши сарбории об муҷаҳҳаз шудааст. Вольтметри аналогӣ инчунин барои назорат кардани мавқеи пайрави поршен дар сурати нокомии контроллери микрокомпютер пешбинӣ шудааст.
3.2 Системаи пайгирии гидравликӣ
Системаи гидравликии серво қисми муҳими системаи идоракунии винти турбина мебошад. Сигнали баромади контроллер барои назорат кардани ҳаракати пайрави винт ба таври гидравликӣ тақвият дода мешавад ва бо ин васила кунҷи парраҳои даванда танзим карда мешавад. Мо якҷоякунии системаи идоракунии электрогидравликии навъи клапани фишори асосии клапан ва системаи идоракунии анъанавии мошинӣ-гидравликиро барои ташкил додани системаи идоракунии гидравликии параллелии клапани пропорционалии электрогидравликӣ ва клапани мошинӣ-гидравликӣ, ки дар расми 2 нишон дода шудааст, истифода бурдем. Системаи пайгирии гидравликӣ барои парраҳои турбина.
Системаи пайгирии гидравликӣ барои парраҳои турбина
Вақте ки контроллери PLC, клапани мутаносибии электрогидравликӣ ва сенсори мавқеъ ҳама муқаррарӣ ҳастанд, усули идоракунии мутаносибии электрогидравликии PLC барои танзими системаи парраки турбина истифода мешавад, арзиши бозгашти мавқеъ ва арзиши баромади идоракунӣ тавассути сигналҳои электрикӣ интиқол дода мешавад ва сигналҳо аз ҷониби контроллери PLC синтез карда мешаванд. , коркард ва қабули қарор, кушодагии клапани клапани тақсимоти асосии фишорро тавассути клапани мутаносиб танзим кунед, то мавқеи пайрави парракро назорат кунед ва муносибати ҳамкорӣ байни парраки роҳнамо, сари об ва парракро нигоҳ доред. Системаи парраки турбина, ки аз ҷониби клапани мутаносибии электрогидравликӣ идора мешавад, дақиқии баланди синергия, сохтори соддаи система, муқовимати қавии ифлосшавии равған дорад ва барои пайвастшавӣ бо контроллери PLC барои ташкили системаи автоматии идоракунии микрокомпютер қулай аст.
Аз сабаби нигоҳ доштани механизми пайванди механикӣ, дар ҳолати идоракунии мутаносибии электрогидравликӣ, механизми пайванди механикӣ инчунин барои пайгирии ҳолати кори система ҳамоҳанг кор мекунад. Агар системаи идоракунии мутаносибии электрогидравликии PLC кор накунад, клапани гузариш фавран кор мекунад ва механизми пайванди механикӣ асосан метавонад ҳолати кори системаи идоракунии мутаносибии электрогидравликиро пайгирӣ кунад. Ҳангоми гузариш, таъсири система ночиз аст ва системаи паррак метавонад ба таври бефосила ба ҳолати идоракунии пайвасти механикӣ гузарад. Ҳолати идоракунии пайвасти механикӣ эътимоднокии кори системаро хеле кафолат медиҳад.
Ҳангоми тарроҳии схемаи гидравликӣ, мо корпуси клапани идоракунии гидравликиро аз нав тарҳрезӣ кардем, андозаи мувофиқи корпуси клапан ва ғилофи клапан, андозаи пайвастшавии корпуси клапан ва клапани асосии фишор ва андозаи механикии асои пайвасткунанда байни клапани гидравликӣ ва клапани асосии тақсимоти фишор якхела аст. Ҳангоми насб танҳо корпуси клапани клапани гидравликӣ бояд иваз карда шавад ва қисмҳои дигарро тағир додан лозим нест. Сохтори тамоми системаи идоракунии гидравликӣ хеле фишурда аст. Дар асоси нигоҳ доштани пурраи механизми синергияи механикӣ, механизми идоракунии мутаносиби электрогидравликӣ илова карда шудааст, то интерфейсро бо контроллери PLC осон кунад, то идоракунии синергияи рақамиро амалӣ кунад ва дақиқии ҳамоҳангсозии системаи парраки турбинаро беҳтар кунад. ; Ва раванди насб ва ислоҳи хатогиҳои система хеле осон аст, ки вақти корношоямии агрегати турбинаи гидравликиро кӯтоҳ мекунад, табдили системаи идоракунии гидравликии турбинаи гидравликиро осон мекунад ва арзиши амалии хуб дорад. Ҳангоми кори воқеӣ дар макон, система аз ҷониби кормандони муҳандисӣ ва техникии нерӯгоҳ баҳои баланд мегирад ва боварӣ дорад, ки онро метавон дар системаи гидравликии сервои губернатори бисёр нерӯгоҳҳои барқӣ маъмул ва татбиқ кард.
3.3 Сохтори нармафзори системавӣ ва усули татбиқ
Дар системаи турбинаи винти бо PLC идорашаванда, усули синергияи рақамӣ барои амалӣ кардани робитаи синергия байни винтҳои роҳнамо, сари об ва кушодани винт истифода мешавад. Дар муқоиса бо усули анъанавии механикии синергия, усули синергияи рақамӣ бартариҳои буридани осони параметрҳоро дорад, он бартариҳои қулайи ислоҳи хатогиҳо ва нигоҳдорӣ ва дақиқии баланди пайвастшавӣ дорад. Сохтори нармафзори системаи идоракунии винт асосан аз барномаи функсияи танзими система, барномаи алгоритми идоракунӣ ва барномаи ташхис иборат аст. Дар зер мо усулҳои амалӣ кардани се қисми дар боло зикршудаи барномаро баррасӣ мекунем. Барномаи функсияи танзим асосан зерпрограммаи синергия, зерпрограммаи ба кор андохтани винт, зерпрограммаи қатъ кардани винт ва зерпрограммаи рехтани борро дар бар мегирад. Вақте ки система кор мекунад, аввал ҳолати кори ҷориро муайян ва арзёбӣ мекунад, сипас гузариши нармафзорро оғоз мекунад, зерпрограммаи мувофиқи функсияи танзимро иҷро мекунад ва мавқеи арзиши додашудаи пайрави винтро ҳисоб мекунад.
(1) Зерпрограммаи ассотсиатсия
Тавассути озмоиши модели агрегати турбина, як қатор нуқтаҳои ченшуда дар сатҳи пайванд ба даст овардан мумкин аст. Ками пайванди механикии анъанавӣ дар асоси ин нуқтаҳои ченшуда сохта мешавад ва усули пайванди рақамӣ инчунин аз ин нуқтаҳои ченшуда барои кашидани маҷмӯи каҷҳои пайванд истифода мебарад. Интихоби нуқтаҳои маълум дар каҷи ассотсиатсия ҳамчун гиреҳҳо ва истифодаи усули интерполятсияи хаттии қисман функсияи дуӣ, арзиши функсияи ғайригиреҳҳо дар ин хати ассотсиатсия ба даст оварда мешавад.
(2) Зерпрограммаи оғози парра
Ҳадафи омӯзиши қонуни ба кор андохтани қувваи барқ кӯтоҳ кардани вақти ба кор андохтани дастгоҳ, кам кардани бори подшипники теладиҳанда ва фароҳам овардани шароити пайвасти шабака барои дастгоҳи генератор мебошад.
(3) Зерпрограммаи қатъи вентилятор
Қоидаҳои бастани винтҳо чунинанд: вақте ки контроллер фармони хомӯшкуниро мегирад, винтҳо ва винтҳои роҳнамо мувофиқи муносибати ҳамкорӣ якбора баста мешаванд, то устувории дастгоҳро таъмин кунанд: вақте ки кушодагии винти роҳнамо аз кушодагии бебор камтар аст, винтҳо қафо мемонанд. Вақте ки винти роҳнамо оҳиста баста мешавад, муносибати ҳамкорӣ байни винт ва винти роҳнамо дигар нигоҳ дошта намешавад; вақте ки суръати агрегат аз 80% суръати номиналӣ паст мешавад, винт то кунҷи ибтидоии Φ0 дубора кушода мешавад ва барои оғози навбатӣ омода мешавад. Омода шавед.
(4) Зерпрограммаи рад кардани бори теғ
Рад кардани бор маънои онро дорад, ки агрегати дорои бор ногаҳон аз шабакаи барқ ҷудо мешавад ва агрегат ва системаи гардиши обро дар ҳолати кори бад қарор медиҳад, ки ин мустақиман ба бехатарии нерӯгоҳ ва агрегат алоқаманд аст. Вақте ки бор кам мешавад, танзимкунанда ба дастгоҳи муҳофизатӣ баробар аст, ки варақҳои роҳнамо ва варақҳоро фавран то он даме ки суръати агрегат ба наздикии суръати номиналӣ коҳиш ёбад, мепӯшонад. Аз ин рӯ, дар рехтани воқеии бор, варақҳо одатан ба кунҷи муайян кушода мешаванд. Ин кушодагӣ тавассути санҷиши рехтани бори истгоҳи воқеии барқ ба даст оварда мешавад. Он метавонад кафолат диҳад, ки ҳангоми рехтани бор аз ҷониби агрегат на танҳо афзоиши суръат ночиз аст, балки агрегат нисбатан устувор аст.
4 Хулоса
Бо назардошти вазъи кунунии техникии саноати танзимкунандаи турбинаҳои гидравликии кишвари ман, ин мақола ба маълумоти нав дар соҳаи назорати суръати турбинаҳои гидравликӣ дар дохил ва хориҷи кишвар ишора мекунад ва технологияи контроллери мантиқии барномарезишаванда (PLC)-ро ба назорати суръати маҷмӯи генераторҳои турбинаҳои гидравликӣ татбиқ мекунад. Контроллери барнома (PLC) асоси системаи танзими дугонаи турбинаҳои гидравликии навъи меҳварии ҷараёни қаламӣ мебошад. Татбиқи амалӣ нишон медиҳад, ки ин схема дақиқии ҳамоҳангиро байни қалами роҳнамо ва қалам барои шароити гуногуни сарбории об ба таври назаррас беҳтар мекунад ва сатҳи истифодаи энергияи обро беҳтар мекунад.
Вақти нашр: 11 феврали соли 2022
