1 Kirish
Turbina gubernatori gidroelektr bloklari uchun ikkita asosiy tartibga soluvchi uskunadan biridir. U nafaqat tezlikni tartibga solish rolini o'ynaydi, balki turli xil ish sharoitlarini konvertatsiya qilish va chastotani, quvvatni, faza burchagini va gidroenergetika bloklarini boshqaradi va suv g'ildiragini himoya qiladi. Jeneratör to'plamining vazifasi. Turbina boshqaruvchilari rivojlanishning uch bosqichidan o'tdi: mexanik gidravlik regulyatorlar, elektro-gidravlik regulyatorlar va mikrokompyuterli raqamli gidravlik regulyatorlar. So'nggi yillarda turbina tezligini nazorat qilish tizimlariga dasturlashtiriladigan kontrollerlar kiritildi, ular kuchli shovqinga qarshi qobiliyatga va yuqori ishonchlilikka ega; oddiy va qulay dasturlash va ishlash; modulli tuzilish, yaxshi ko'p qirralilik, moslashuvchanlik va qulay texnik xizmat ko'rsatish; Bu kuchli boshqaruv funktsiyasi va haydash qobiliyatining afzalliklariga ega; amalda tasdiqlangan.
Ushbu maqolada PLC gidravlik turbinali dual rostlash tizimi bo'yicha tadqiqotlar taklif etiladi va dasturlashtiriladigan boshqaruvchi hidoyat qanoti va eshkak eshishning ikki tomonlama sozlanishini amalga oshirish uchun ishlatiladi, bu esa turli xil suv boshlari uchun yo'naltiruvchi qanot va qanotning muvofiqlashtirish aniqligini yaxshilaydi. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, ikkita boshqaruv tizimi suv energiyasidan foydalanish darajasini yaxshilaydi.
2. Turbinani tartibga solish tizimi
2.1 Turbinani tartibga solish tizimi
Turbina tezligini boshqarish tizimining asosiy vazifasi quvvat tizimining yuki o'zgarganda va blokning aylanish tezligi og'ishganda, turbinaning aylanish tezligini belgilangan diapazonda ushlab turishi uchun generator blokining ishlashini ta'minlash uchun turbinaning yo'naltiruvchi qanotlarining ochilishini regulyator orqali mos ravishda o'zgartirishdir. Chiqish quvvati va chastotasi foydalanuvchi talablariga javob beradi. Turbinani tartibga solishning asosiy vazifalari tezlikni tartibga solish, faol quvvatni tartibga solish va suv darajasini tartibga solishga bo'linishi mumkin.
2.2 Turbinani tartibga solish printsipi
Gidrogenerator agregati - gidroturbin va generatorni ulash natijasida hosil bo'lgan qurilma. Gidrogenerator majmuasining aylanadigan qismi qattiq o'q atrofida aylanadigan qattiq jism bo'lib, uning tenglamasini quyidagi tenglama bilan tasvirlash mumkin:
Formulada
——Agregatning aylanuvchi qismining inersiya momenti (Kg m2)
—— Aylanishning burchak tezligi (rad/s)
——Turbina momenti (N/m), shu jumladan generatorning mexanik va elektr yo‘qotishlari.
——Generatorning qarshilik momenti, bu generator statorining rotorga taʼsir etuvchi momentini bildiradi, uning yoʻnalishi aylanish yoʻnalishiga qarama-qarshi boʻlib, generatorning faol quvvat chiqishini, yaʼni yuk hajmini ifodalaydi.
Yuk o'zgarganda, hidoyat qanotining ochilishi o'zgarishsiz qoladi va birlik tezligi hali ham ma'lum bir qiymatda barqarorlashtirilishi mumkin. Tezlik nominal qiymatdan chetga chiqishi sababli, tezlikni saqlab qolish uchun o'z-o'zini muvozanatlashni sozlash qobiliyatiga tayanish etarli emas. Yuk o'zgargandan keyin qurilma tezligini dastlabki nominal qiymatida ushlab turish uchun 1-rasmdan ko'rinib turibdiki, yo'naltiruvchi qanotning ochilishini mos ravishda o'zgartirish kerak. Yuk pasayganda, qarshilik momenti 1 dan 2 gacha o'zgarganda, yo'naltiruvchi qanotning ochilishi 1 ga kamayadi va jihozning tezligi saqlanadi. Shu sababli, yukning o'zgarishi bilan suvni boshqarish mexanizmining ochilishi mos ravishda o'zgartiriladi, shuning uchun gidrogenerator blokining tezligi oldindan belgilangan qiymatda saqlanadi yoki oldindan belgilangan qonunga muvofiq o'zgaradi. Bu jarayon gidrogenerator blokining tezligini sozlashdir. , yoki turbinani tartibga solish.
3. PLC gidravlik turbinali dual sozlash tizimi
Turbina boshqaruvchisi turbinaning yuguruvchisiga oqimni sozlash uchun suv yo'naltiruvchi qanotlarining ochilishini nazorat qiladi, shu bilan turbinaning dinamik momentini o'zgartiradi va turbina blokining chastotasini nazorat qiladi. Shu bilan birga, eksenel oqimli aylanuvchi eshkakli turbinaning ishlashi vaqtida gubernator nafaqat yo'naltiruvchi qanotlarning ochilishini sozlashi, balki yo'naltiruvchi qanot izdoshining zarbasi va suv boshi qiymatiga ko'ra yuguruvchi pichoqlar burchagini ham sozlashi kerak, shunda hidoyat qanoti va qanot ulanadi. Ular o'rtasidagi hamkorlik aloqalarini, ya'ni turbinaning samaradorligini oshirish, pichoq kavitatsiyasini va blokning tebranishini kamaytirish va turbinaning ishlashi barqarorligini oshirishi mumkin bo'lgan muvofiqlashtiruvchi munosabatlarni saqlang.
PLC boshqaruv turbinasi qanotli tizimining apparati asosan ikki qismdan, ya'ni PLC boshqaruvchisi va gidravlik servo tizimdan iborat. Birinchidan, PLC kontrollerining apparat tuzilishini muhokama qilaylik.
3.1 PLC boshqaruvchisi
PLC tekshirgichi asosan kirish bloki, PLC asosiy bloki va chiqish blokidan iborat. Kirish birligi A/D moduli va raqamli kirish modulidan, chiqish bloki esa D/A modulidan va raqamli kirish modulidan iborat. PLC tekshirgichi tizim PID parametrlarini real vaqtda kuzatish uchun LED raqamli displey bilan jihozlangan, qanot kuzatuvchisi holati, yo'naltiruvchi qanot kuzatuvchisi holati va suv boshi qiymati. Mikrokompyuter boshqaruvchisi ishlamay qolganda qanot izdoshining holatini kuzatish uchun analog voltmetr ham taqdim etiladi.
3.2 Shlangi kuzatuv tizimi
Shlangi servo tizim turbinaning qanotlarini boshqarish tizimining muhim qismidir. Tekshirish moslamasining chiqish signali qanot izdoshining harakatini boshqarish uchun gidravlik kuchaytiriladi va shu bilan yugurish pichoqlarining burchagini moslashtiradi. Biz 2-rasmda ko'rsatilganidek, elektro-gidravlik proportsional valf va mashina-gidravlik valfning parallel gidravlik boshqaruv tizimini shakllantirish uchun proportsional valfni boshqarishning asosiy bosim klapan turi elektro-gidravlik nazorat qilish tizimi va an'anaviy mashina-gidravlik boshqaruv tizimining kombinatsiyasini qabul qildik. Turbinli pichoqlar uchun gidravlik kuzatuv tizimi.
Turbina pichoqlari uchun gidravlik kuzatuv tizimi
PLC tekshirgichi, elektro-gidravlik proportsional klapan va joylashuv sensori normal bo'lsa, PLC elektro-gidravlik proportsional nazorat qilish usuli turbinali qanot tizimini sozlash uchun ishlatiladi, pozitsiyani qayta tiklash qiymati va nazorat chiqish qiymati elektr signallari orqali uzatiladi va signallar PLC tekshirgichi tomonidan sintezlanadi. , ishlov berish va qaror qabul qilish, qanot izdoshining o'rnini nazorat qilish uchun mutanosib valf orqali asosiy bosim taqsimlash valfining valf ochilishini sozlang va hidoyat qanoti, suv boshi va qanot o'rtasidagi hamkorlik aloqasini saqlang. Elektro-gidravlik proportsional klapan tomonidan boshqariladigan turbinali qanotli tizim yuqori sinergiya aniqligiga, oddiy tizim tuzilishiga, kuchli yog 'ifloslanishiga qarshilikka ega va mikrokompyuter avtomatik boshqaruv tizimini yaratish uchun PLC tekshirgichi bilan interfeysga qulay.
Mexanik bog'lanish mexanizmining saqlanishi tufayli elektro-gidravlik mutanosib boshqaruv rejimida mexanik aloqa mexanizmi tizimning ish holatini kuzatish uchun ham sinxron ishlaydi. Agar PLC elektro-gidravlik proportsional boshqaruv tizimi ishlamay qolsa, kommutatsiya valfi darhol harakat qiladi va mexanik aloqa mexanizmi asosan elektro-gidravlik proportsional boshqaruv tizimining ish holatini kuzatishi mumkin. O'tish paytida tizimning ta'siri kichik va qanotli tizim muammosiz o'tishi mumkin Mexanik assotsiatsiyani boshqarish rejimi tizim ishlashining ishonchliligini katta kafolatlaydi.
Shlangi sxemani ishlab chiqqanimizda, biz gidravlik nazorat klapanining vana tanasini, valf tanasi va valf ushlagichining mos keladigan o'lchamini, vana tanasi va asosiy bosim klapanining ulanish o'lchamini va mexanik Shlangi valf va asosiy bosim taqsimlash valfi o'rtasidagi bog'lovchi novda o'lchami asl nusxasi bilan bir xil. O'rnatish vaqtida faqat gidravlik valfning valf tanasini almashtirish kerak, boshqa qismlarni o'zgartirish kerak emas. Butun gidravlik boshqaruv tizimining tuzilishi juda ixchamdir. Mexanik sinergiya mexanizmini to'liq saqlab qolish asosida raqamli sinergiya nazoratini amalga oshirish va turbinali qanot tizimining muvofiqlashtirish aniqligini yaxshilash uchun PLC boshqaruvchisi bilan interfeysni osonlashtirish uchun elektro-gidravlik proportsional boshqaruv mexanizmi qo'shiladi. ; Va tizimni o'rnatish va disk raskadrovka jarayoni juda oson, bu gidravlik turbinali blokning ishlamay qolish vaqtini qisqartiradi, gidravlik turbinaning gidravlik boshqaruv tizimini o'zgartirishni osonlashtiradi va yaxshi amaliy ahamiyatga ega. Saytda amalda ishlayotganda, tizim elektr stantsiyasining muhandislik-texnik xodimlari tomonidan yuqori baholanadi va uni ommalashtirish va ko'plab gidroelektrostantsiyalar hokimining gidravlik servo tizimida qo'llash mumkinligiga ishoniladi.
3.3 Tizim dasturiy ta'minotining tuzilishi va amalga oshirish usuli
PLC tomonidan boshqariladigan turbinali qanot tizimida raqamli sinergiya usuli hidoyat qanotlari, suv boshi va qanot ochilishi o'rtasidagi sinergiya munosabatlarini amalga oshirish uchun ishlatiladi. An'anaviy mexanik sinergiya usuli bilan solishtirganda, raqamli sinergiya usuli oson parametrlarni kesishning afzalliklariga ega, qulay disk raskadrovka va texnik xizmat ko'rsatish va birlashmaning yuqori aniqligi afzalliklariga ega. Qavatli boshqaruv tizimining dasturiy tuzilmasi asosan tizimni sozlash funktsiyasi dasturidan, boshqaruv algoritmi dasturidan va diagnostika dasturidan iborat. Quyida biz mos ravishda dasturning yuqoridagi uch qismini amalga oshirish usullarini muhokama qilamiz. Sozlash funksiyasi dasturi asosan sinergiya, qanotni ishga tushirish, qanotni to‘xtatish va yuk ko‘tarilishining pastki dasturini o‘z ichiga oladi. Tizim ishlayotganda, u avval joriy ish holatini aniqlaydi va baholaydi, so'ngra dasturiy ta'minotni o'zgartirishni ishga tushiradi, mos keladigan sozlash funktsiyasining pastki dasturini bajaradi va qanot izdoshining pozitsiyasini hisoblab chiqadi.
(1) Assotsiatsiya quyi dasturi
Turbina blokining namunaviy sinovi orqali bo'g'in yuzasida o'lchangan nuqtalar to'plamini olish mumkin. An'anaviy mexanik qo'shma kamera ushbu o'lchangan nuqtalar asosida amalga oshiriladi va raqamli qo'shma usuli ham qo'shma egri chiziqlar to'plamini chizish uchun ushbu o'lchangan nuqtalardan foydalanadi. Assotsiatsiya egri chizig'idagi ma'lum nuqtalarni tugunlar sifatida tanlab, ikkilik funktsiyani bo'lak-bo'lak chiziqli interpolyatsiya qilish usulini qo'llagan holda, assotsiatsiyaning ushbu chizig'idagi tugun bo'lmaganlarning funktsiya qiymatini olish mumkin.
(2) Qavatlarni ishga tushirish uchun yordamchi dastur
Ishga tushirish qonunini o'rganishdan maqsad agregatni ishga tushirish vaqtini qisqartirish, surish podshipnikining yukini kamaytirish va generator bloki uchun tarmoqqa ulangan sharoitlarni yaratishdir.
(3) Qavatlarni to'xtatish pastki dasturi
Kanatlarni yopish qoidalari quyidagilardan iborat: boshqaruvchi o'chirish buyrug'ini olganida, qanotlar va yo'naltiruvchi qanotlar birlikning barqarorligini ta'minlash uchun kooperativ munosabatlarga muvofiq bir vaqtning o'zida yopiladi: yo'naltiruvchi qanotning ochilishi yuk bo'lmagan ochilishdan kamroq bo'lsa, qanotlar orqada qoladi. birlik tezligi nominal tezlikning 80% dan pastga tushganda, qanot PH 0 boshlang'ich burchagiga qayta ochiladi, keyingi ishga tushirish uchun tayyorlang.
(4) Pichoq yukini rad etish subprogrammasi
Yukni rad etish deganda yuklangan qurilma to'satdan elektr tarmog'idan uzilib, qurilma va suv o'tkazish tizimini yomon ish holatiga keltiradi, bu esa elektr stantsiyasi va blokning xavfsizligi bilan bevosita bog'liqdir. Yuk tushirilganda, regulyator himoya moslamasiga ekvivalent bo'lib, u hidoyat qanotlari va qanotlarini birlik tezligi nominal tezlik yaqiniga tushguncha darhol yopib qo'yadi. barqarorlik. Shuning uchun, haqiqiy yukni yo'qotishda qanotlar odatda ma'lum bir burchakka ochiladi. Ushbu ochilish haqiqiy elektr stantsiyasining yukni yo'qotish testi orqali olinadi. Bu jihoz yukni to'kib tashlaganida, nafaqat tezlikni oshirish kichik, balki birlik nisbatan barqaror bo'lishini ta'minlashi mumkin. .
4 Xulosa
Mamlakatimning gidravlik turbinali gubernator sanoatining hozirgi texnik holatini hisobga olgan holda, ushbu maqola uyda va chet elda gidravlik turbinaning tezligini nazorat qilish sohasidagi yangi ma'lumotlarga ishora qiladi va gidravlik turbinali generator majmuasining tezlikni nazorat qilish uchun dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchi (PLC) texnologiyasini qo'llaydi. Dastur boshqaruvchisi (PLC) eksenel oqimli paddle tipidagi gidravlik turbinali ikki tomonlama tartibga solish tizimining yadrosidir. Amaliy qo'llash shuni ko'rsatadiki, sxema turli xil suv boshi sharoitlari uchun hidoyat qanoti va qanot o'rtasidagi muvofiqlashtirish aniqligini sezilarli darajada yaxshilaydi va suv energiyasidan foydalanish tezligini yaxshilaydi.
Xabar vaqti: 2022-yil 11-fevral
