1. Sarrera
Turbina gobernadorea unitate hidroelektrikoetarako bi ekipamendu erregulatzaile nagusietako bat da.Abiadura erregulatzeko zeregina ez ezik, hainbat lan-baldintzen bihurketa eta maiztasuna, potentzia, fase-angelua eta sorkuntza-unitate hidroelektrikoen beste kontrola ere hartzen ditu eta ur-gurpila babesten du.Sorgailu multzoaren zeregina.Turbina-gobernadoreek hiru garapen-fase igaro dituzte: erregulatzaile hidrauliko mekanikoak, erregulatzaile elektro-hidraulikoak eta mikroordenagailuko gobernadore hidrauliko digitalak.Azken urteotan, turbinaren abiadura kontrolatzeko sistemetan kontrolagailu programagarriak sartu dira, interferentziaren aurkako gaitasun handia eta fidagarritasun handia dutenak;programazio eta funtzionamendu sinple eta erosoa;egitura modularra, aldakortasun ona, malgutasuna eta mantentze erosoa;Kontrol funtzio sendoaren eta gidatzeko gaitasunaren abantailak ditu;ia egiaztatu da.
Artikulu honetan, PLC turbina hidraulikoaren doikuntza sistema bikoitzeko ikerketa proposatzen da, eta kontrolagailu programagarria erabiltzen da gida-paleta eta paleta doikuntza bikoitza gauzatzeko, eta horrek gidaren eta palenaren koordinazio-zehaztasuna hobetzen du desberdinetarako. ur-buruak.Praktikak erakusten du kontrol bikoitzeko sistemak uraren energiaren erabilera-tasa hobetzen duela.
2. Turbinak erregulatzeko sistema
2.1 Turbinak erregulatzeko sistema
Turbinaren abiadura kontrolatzeko sistemaren oinarrizko zeregina turbinaren gida paleten irekiera aldatzea da gobernadorearen bidez, potentzia-sistemaren karga aldatzen denean eta unitatearen biraketa-abiadura desbideratzen denean, turbinaren biraketa-abiadura izan dadin. zehaztutako tartean mantentzen da, sorgailu-unitateak funtziona dezan.Irteerako potentzia eta maiztasuna erabiltzailearen eskakizunak betetzen dituzte.Turbinak erregulatzeko oinarrizko zereginak abiadura erregulatzea, potentzia aktiboa erregulatzea eta ur maila erregulatzea hauetan bana daitezke.
2.2 Turbinaren erregulazioaren printzipioa
Hidrosorgailu unitatea hidroturbina eta sorgailu bat konektatuz osatutako unitatea da.Hidrosorgailuaren zati birakaria ardatz finko baten inguruan biratzen duen gorputz zurruna da, eta bere ekuazioa honako ekuazio honen bidez deskriba daiteke:
Formulan
——Unitatearen zati birakariaren inertzi momentua (Kg m2)
—— Errotazio-abiadura angeluarra (rad/s)
——Turbinaren momentua (N/m), sorgailuaren galera mekanikoak eta elektrikoak barne.
-- Sorgailuaren erresistentzia-momentua, errotorearen sorgailuaren estatorearen eragile-momentuari erreferentzia egiten diona, bere norabidea biraketa-noranzkoaren aurkakoa da eta sorgailuaren potentzia aktiboaren irteera adierazten du, hau da, kargaren tamaina.
Karga aldatzen denean, gida paleta irekiera aldatu gabe geratzen da, eta unitatearen abiadura balio jakin batean egonkor daiteke oraindik.Abiadura balio kalifikatutik desbideratuko denez, ez da nahikoa auto-orekatzeko doikuntza gaitasunean konfiantza izatea abiadura mantentzeko.Karga aldatu ondoren unitatearen abiadura jatorrizko balio nominalean mantentzeko, 1. irudian ikus daiteke beharrezkoa dela gida-lepa irekidura horren arabera aldatzea.Karga gutxitzen denean, erresistentzia-momentua 1etik 2ra aldatzen denean, gida paleta irekiera 1era murriztuko da eta unitatearen abiadura mantenduko da.Hori dela eta, karga aldatzean, ura gidatzeko mekanismoaren irekiera aldatu egiten da, beraz, hidrosorgailuaren unitatearen abiadura aurrez zehaztutako balio batean mantentzen da, edo aurrez zehaztutako lege baten arabera aldatzen da.Prozesu hau hidrosorgailuaren unitatearen abiadura doitzea da., edo turbinaren erregulazioa.
3. PLC turbina hidraulikoa doikuntza bikoitzeko sistema
Turbinaren gobernadoreak uraren gida paleten irekiera kontrolatzen du, turbinaren korrontearen fluxua doitzeko, horrela turbinaren momentu dinamikoa aldatuz eta turbinaren unitatearen maiztasuna kontrolatuz.Hala ere, turbina axial-fluxuaren birakariaren funtzionamenduan zehar, gobernadoreak gida paleten irekiera doitzeaz gain, lasterkarien palen angelua ere egokitu behar du gida paleta jarraitzailearen trazuaren eta ur-buruaren balioaren arabera. horrela, gida paleta eta paleta lotzen dira.Mantendu haien arteko lankidetza-harreman bat, hau da, koordinazio-harremana, turbinaren eraginkortasuna hobetu dezakeena, pala kabitazioa eta unitatearen bibrazioa murriztea eta turbinaren funtzionamenduaren egonkortasuna hobetzea.
PLC kontrol turbinaren paleta sistemaren hardwarea bi zatiz osatuta dago batez ere, hots, PLC kontrolatzailea eta serbo sistema hidraulikoa.Lehenik eta behin, eztabaida dezagun PLC kontrolagailuaren hardware-egitura.
3.1 PLC kontrolagailua
PLC kontrolatzailea sarrera-unitatez, PLC oinarrizko unitatez eta irteera-unitatez osatuta dago batez ere.Sarrera unitatea A/D moduluaz eta sarrera digitalez osatuta dago, eta irteera unitatea D/A moduluz eta sarrera digitalez osatuta dago.PLC kontroladoreak LED pantaila digitalaz hornituta dago sistema PID parametroak denbora errealean behatzeko, paleta jarraitzaileen posizioa, gidarien jarraitzaileen posizioa eta ur-buruaren balioa.Voltmetro analogiko bat ere eskaintzen da, mikroordenagailuaren kontrolagailuaren akatsen kasuan, paleta jarraitzaileen posizioa kontrolatzeko.
3.2 Jarraipen-sistema hidraulikoa
Serbosistema hidraulikoa turbinaren kontrol sistemaren zati garrantzitsu bat da.Kontrolagailuaren irteera-seinalea hidraulikoki anplifikatu egiten da paleta jarraitzailearen mugimendua kontrolatzeko, eta horrela, lasterkarien angelua egokituz.Balbula proportzionalaren kontroleko presio balbula nagusiaren kontrol sistema elektro-hidraulikoaren eta makina-hidrauliko kontrol sistema tradizionalaren konbinazioa hartu genuen balbula proportzional elektro-hidraulikoaren eta makina-balbula hidraulikoaren kontrol hidrauliko paralelo sistema bat osatzeko 2. Irudian erakusten den bezala. Jarraipen hidraulikoa. -Turbinaren palen gorako sistema.
Turbinaren palen jarraipen-sistema hidraulikoa
PLC kontrolagailua, balbula proportzional elektro-hidraulikoa eta posizio-sentsorea normalak direnean, PLC kontrol proportzional elektro-hidraulikoko metodoa erabiltzen da turbinaren paleta sistema doitzeko, posizioaren feedback-balioa eta kontrol-irteera-balioa seinale elektrikoen bidez transmititzen dira, eta seinaleak PLC kontrolagailuak sintetizatzen ditu., prozesatzeko eta erabakiak hartzeko, presioa banatzeko balbula nagusiaren balbula irekiera egokitu balbula proportzionalaren bidez paleta jarraitzailearen posizioa kontrolatzeko, eta gida paleta, ur-burua eta paleta arteko lankidetza-harremana mantentzeko.Balbula proportzional elektro-hidraulikoz kontrolatutako turbinaren paleta-sistemak sinergia-zehaztasun handia du, sistema-egitura sinplea, olioaren kutsadura-erresistentzia handia eta PLC kontrolagailuarekin interfazea erosoa da mikroordenagailu automatikoko kontrol sistema bat osatzeko.
Lotura mekanikoaren mekanismoa mantentzea dela eta, kontrol proportzional elektro-hidrauliko moduan, lotura mekanikoaren mekanismoak ere sinkronoki funtzionatzen du sistemaren funtzionamendu-egoeraren jarraipena egiteko.PLC kontrol proportzional elektrohidraulikoko sistemak huts egiten badu, aldatze-balbulak berehala jardungo du, eta lotura mekanikoko mekanismoak, funtsean, kontrol proportzional elektrohidraulikoaren egoeraren jarraipena egin dezake.Aldatzean, sistemaren eragina txikia da, eta paleta-sistemak leunki igaro dezake Elkarte mekanikoaren kontrol-moduak sistemaren funtzionamenduaren fidagarritasuna asko bermatzen du.
Zirkuitu hidraulikoa diseinatu genuenean, kontrol hidraulikoaren balbula-gorputza, balbula-gorputzaren eta balbularen mahukaren bat datorren tamaina, balbula-gorputzaren eta presio-balbula nagusiaren konexio-tamaina eta kontrol-balbularen tamaina mekanikoa birmoldatu genituen. balbula hidraulikoaren eta presioa banatzeko balbula nagusiaren arteko biela jatorrizkoaren berdina da.Balbula hidraulikoaren balbula gorputza bakarrik ordezkatu behar da instalazioan, eta ez da beste piezarik aldatu behar.Kontrol hidrauliko sistema osoaren egitura oso trinkoa da.Sinergia mekanikoaren mekanismoa guztiz mantentzearen arabera, kontrol proportzional elektro-hidraulikoko kontrol mekanismo bat gehitzen da PLC kontrolagailuarekin interfazea errazteko sinergia digitala kontrolatzeko eta turbinaren paleta sistemaren koordinazio-zehaztasuna hobetzeko.;Eta sistemaren instalazio eta arazketa prozesua oso erraza da, eta horrek turbina hidraulikoaren unitatearen geldialdi-denbora laburtzen du, turbina hidraulikoaren kontrol sistema hidraulikoaren eraldaketa errazten du eta balio praktiko ona du.Gunearen benetako funtzionamenduan zehar, sistema oso baloratzen du zentralaren ingeniaritza eta langile teknikoak, eta zentral hidroelektriko askoren gobernadorearen serbo sistema hidraulikoan popularizatu eta aplika daitekeela uste da.
3.3 Sistemaren softwarearen egitura eta ezarpen-metodoa
PLC-k kontrolatutako turbinaren paleta sisteman, sinergia digitalaren metodoa erabiltzen da gida paleten, ur-buruaren eta paleten irekieraren arteko sinergia-erlazioaz jabetzeko.Sinergia mekanikoaren metodo tradizionalarekin alderatuta, sinergia metodo digitalak parametroen mozketa errazaren abantailak ditu, arazketa eta mantentze erosoaren abantailak ditu eta elkartearen zehaztasun handia.Paleta kontrol-sistemaren software-egitura sistemaren doikuntza-funtzio-programak, kontrol-algoritmo-programak eta diagnostiko-programak osatzen dute batez ere.Jarraian, programaren goiko hiru atalen gauzatze metodoak eztabaidatuko ditugu hurrenez hurren.Doikuntza-funtzio-programak sinergia baten azpierrutina bat, paleta abiarazteko azpierrutina bat, paleta geldiarazteko azpierrutina bat eta paleta karga kentzeko azpierrutina bat barne hartzen ditu.Sistema lanean ari denean, lehenik eta behin uneko funtzionamendu-egoera identifikatu eta epaitzen du, gero software-etengailua abiarazten du, dagokion doikuntza-funtzioaren azpierrutina exekutatzen du eta paleta jarraitzailearen posizioa emandako balioa kalkulatzen du.
(1) Elkartze azpierrutina
Turbina unitatearen eredu-probaren bidez, juntura-azalean neurtutako puntuen lote bat lor daiteke.Ohiko juntura mekanikoko cam neurtutako puntu horietan oinarrituta egiten da, eta junta digitalaren metodoak neurtutako puntu horiek ere erabiltzen ditu juntura-kurba multzo bat marrazteko.Elkartze-kurbaren puntu ezagunak nodo gisa hautatuz eta funtzio bitarraren zatikako interpolazio linealaren metodoa hartuz, elkartze-lerro horretako ez-nodoen funtzio-balioa lor daiteke.
(2) Paleta martxan jartzeko azpierrutina
Abiarazte-legea aztertzearen helburua da unitatearen abiarazte-denbora laburtzea, bultzada-errodamenduaren karga murriztea eta sorgailu-unitatearen sarera konektatutako baldintzak sortzea.
(3) Vane gelditzeko azpierrutina
Paleten ixteko arauak hauek dira: kontrolatzaileak itzaltzeko agindua jasotzen duenean, paletak eta gida paletak aldi berean ixten dira lankidetza-erlazioaren arabera, unitatearen egonkortasuna bermatzeko: gida paleta irekiera txikiagoa denean. kargarik gabeko irekidura baino, paletak atzeratzen dira Gida-paleta poliki-poliki ixten denean, paleta eta gida-paleta arteko lankidetza-harremana ez da gehiago mantentzen;Unitatearen abiadura abiadura nominalaren % 80tik behera jaisten denean, paleta Φ0 hasierako angelura irekitzen da, hurrengo abiarazterako prest.
(4) Blade karga baztertzeko azpierrutina
Karga errefusatzea esan nahi du karga duen unitatea bat-batean sare elektrikotik deskonektatzen dela, unitatea eta ura desbideratzeko sistema funtzionamendu-egoera txarrean jarriz, eta horrek zuzenean lotuta dago zentral elektrikoaren eta unitatearen segurtasunarekin.Karga botatzen denean, erregulatzailea babes-gailu baten baliokidea da, eta horrek gida-labeak eta paletak berehala ixten ditu unitate-abiadura abiadura nominalaren ingurura jaisten den arte.egonkortasuna.Hori dela eta, benetako karga kentzean, paletak, oro har, angelu jakin batera irekitzen dira.Irekidura hori benetako zentraleko karga kentzeko probaren bidez lortzen da.Unitatea karga kentzen ari denean, abiadura handitzea ez ezik, unitatea nahiko egonkorra dela ziurta dezake..
4 Ondorioa
Nire herrialdeko turbina hidraulikoen gobernadorearen industriaren egungo egoera teknikoa ikusita, dokumentu honek turbina hidraulikoen abiadura kontrolatzeko eremuko informazio berria aipatzen du etxean eta atzerrian, eta kontrolagailu logiko programagarriaren (PLC) teknologia aplikatzen du abiadura kontrolatzeko. turbina hidraulikoko sorgailu multzoa.Programa-kontrolatzailea (PLC) turbina hidrauliko-erregulazio bikoitzeko sistemaren muina da.Aplikazio praktikoak erakusten du eskemak asko hobetzen duela gida paleta eta paleta arteko koordinazio-zehaztasuna ur-buruaren baldintza desberdinetarako, eta ur-energiaren erabilera-tasa hobetzen duela.
Argitalpenaren ordua: 2022-02-11
