1 Hyrje
Guvernatori i turbinës është një nga dy pajisjet kryesore rregulluese për njësitë hidroelektrike.Ai jo vetëm që luan rolin e rregullimit të shpejtësisë, por gjithashtu merr përsipër konvertimin dhe frekuencën e kushteve të ndryshme të punës, fuqinë, këndin e fazës dhe kontrolle të tjera të njësive gjeneruese hidroelektrike dhe mbron rrotën e ujit.Detyra e grupit të gjeneratorit.Guvernatorët e turbinave kanë kaluar nëpër tre faza të zhvillimit: guvernatorë hidraulikë mekanikë, guvernatorë elektro-hidraulikë dhe guvernatorë hidraulikë dixhitalë të mikrokompjuterëve.Vitet e fundit, në sistemet e kontrollit të shpejtësisë së turbinës janë futur kontrollues të programueshëm, të cilët kanë aftësi të fortë kundër ndërhyrjeve dhe besueshmëri të lartë;programim dhe funksionim i thjeshtë dhe i përshtatshëm;strukturë modulare, shkathtësi e mirë, fleksibilitet dhe mirëmbajtje e përshtatshme;Ka avantazhet e funksionit të fortë të kontrollit dhe aftësisë së drejtimit;është verifikuar praktikisht.
Në këtë punim, propozohet hulumtimi mbi sistemin e rregullimit të dyfishtë të turbinës hidraulike PLC, dhe kontrolluesi i programueshëm përdoret për të realizuar rregullimin e dyfishtë të fletës udhëzuese dhe të lopatës, e cila përmirëson saktësinë e koordinimit të lopës udhëzuese dhe lopatës për të ndryshme. kokat e ujit.Praktika tregon se sistemi i kontrollit të dyfishtë përmirëson shkallën e përdorimit të energjisë së ujit.
2. Sistemi i rregullimit të turbinave
2.1 Sistemi i rregullimit të turbinave
Detyra themelore e sistemit të kontrollit të shpejtësisë së turbinës është të ndryshojë hapjen e fletëve udhëzuese të turbinës në përputhje me rrethanat përmes guvernatorit kur ngarkesa e sistemit elektroenergjetik ndryshon dhe shpejtësia e rrotullimit të njësisë devijon, në mënyrë që shpejtësia e rrotullimit të turbinës. mbahet brenda intervalit të caktuar, në mënyrë që të funksionojë njësia e gjeneratorit.Fuqia dhe frekuenca e daljes plotësojnë kërkesat e përdoruesit.Detyrat themelore të rregullimit të turbinës mund të ndahen në rregullimin e shpejtësisë, rregullimin e fuqisë aktive dhe rregullimin e nivelit të ujit.
2.2 Parimi i rregullimit të turbinave
Një njësi hidro-gjenerator është një njësi e formuar nga lidhja e një hidro-turbine dhe një gjeneratori.Pjesa rrotulluese e grupit të hidrogjeneratorëve është një trup i ngurtë që rrotullohet rreth një boshti fiks dhe ekuacioni i tij mund të përshkruhet nga ekuacioni i mëposhtëm:
Në formulë
——Momenti i inercisë së pjesës rrotulluese të njësisë (Kg m2)
——Shpejtësia këndore e rrotullimit (rad/s)
——Moment rrotullimi i turbinës (N/m), duke përfshirë humbjet mekanike dhe elektrike të gjeneratorit.
—— Çift rrotullimi i rezistencës së gjeneratorit, i cili i referohet çift rrotullues në veprim të statorit të gjeneratorit në rotor, drejtimi i tij është i kundërt me drejtimin e rrotullimit dhe përfaqëson fuqinë aktive të gjeneratorit në dalje, domethënë madhësinë e ngarkesës.
Kur ngarkesa ndryshon, hapja e korsisë drejtuese mbetet e pandryshuar dhe shpejtësia e njësisë mund të stabilizohet ende në një vlerë të caktuar.Për shkak se shpejtësia do të devijojë nga vlera e vlerësuar, nuk mjafton të mbështeteni në aftësinë e rregullimit vetë-balancues për të ruajtur shpejtësinë.Për të mbajtur shpejtësinë e njësisë në vlerën fillestare të vlerësuar pas ndryshimit të ngarkesës, mund të shihet nga Figura 1 se është e nevojshme të ndryshohet hapja e korsisë udhëzuese në përputhje me rrethanat.Kur ngarkesa zvogëlohet, kur çift rrotullimi i rezistencës ndryshon nga 1 në 2, hapja e fletës udhëzuese do të reduktohet në 1 dhe shpejtësia e njësisë do të ruhet.Prandaj, me ndryshimin e ngarkesës, hapja e mekanizmit drejtues të ujit ndryshon përkatësisht, në mënyrë që shpejtësia e njësisë së hidrogjeneratorit të mbahet në një vlerë të paracaktuar, ose të ndryshojë sipas një ligji të paracaktuar.Ky proces është rregullimi i shpejtësisë së njësisë së hidrogjeneratorit., ose rregullimi i turbinës.
3. Sistemi i rregullimit të dyfishtë të turbinës hidraulike PLC
Guvernatori i turbinës duhet të kontrollojë hapjen e fletëve drejtuese të ujit për të rregulluar rrjedhën në drejtimin e turbinës, duke ndryshuar kështu çift rrotullues dinamik të turbinës dhe duke kontrolluar frekuencën e njësisë së turbinës.Megjithatë, gjatë funksionimit të turbinës rrotulluese me vozitje me rrjedhje boshtore, guvernatori jo vetëm që duhet të rregullojë hapjen e fletëve drejtuese, por gjithashtu të rregullojë këndin e tehuve të vrapimit sipas vlerës së goditjes dhe kokës së ujit të përcjellësit të fletës udhëzuese. në mënyrë që lopata drejtuese dhe lopata të jenë të lidhura.Mbani një marrëdhënie bashkëpunimi midis tyre, domethënë një marrëdhënie koordinimi, e cila mund të përmirësojë efikasitetin e turbinës, të zvogëlojë kavitacionin e tehut dhe dridhjet e njësisë dhe të rrisë stabilitetin e funksionimit të turbinës.
Pajisja e sistemit të paneleve të turbinës së kontrollit PLC përbëhet kryesisht nga dy pjesë, përkatësisht kontrolluesi PLC dhe sistemi servo hidraulik.Së pari, le të diskutojmë strukturën e harduerit të kontrolluesit PLC.
3.1 Kontrollues PLC
Kontrolluesi PLC përbëhet kryesisht nga njësia hyrëse, njësia bazë PLC dhe njësia dalëse.Njësia hyrëse përbëhet nga moduli A/D dhe moduli i hyrjes dixhitale, dhe njësia e daljes përbëhet nga moduli D/A dhe moduli i hyrjes dixhitale.Kontrolluesi PLC është i pajisur me ekran dixhital LED për vëzhgimin në kohë reale të parametrave PID të sistemit, pozicionin e ndjekësit të fletës, pozicionin e ndjekësit të fletës udhëzuese dhe vlerën e kokës së ujit.Një voltmetër analog sigurohet gjithashtu për të monitoruar pozicionin e përcjellësit të fletës në rast të një dështimi të kontrolluesit të mikrokompjuterit.
3.2 Sistemi i përcjelljes hidraulike
Sistemi i servo hidraulik është një pjesë e rëndësishme e sistemit të kontrollit të fletës së turbinës.Sinjali i daljes së kontrolluesit përforcohet në mënyrë hidraulike për të kontrolluar lëvizjen e përcjellësit të fletës, duke rregulluar kështu këndin e teheve të vrapimit.Ne miratuam kombinimin e sistemit proporcional të kontrollit të valvulës së presionit të tipit të sistemit elektro-hidraulik të kontrollit dhe sistemit tradicional të kontrollit makine-hidraulik për të formuar një sistem paralel kontrolli hidraulik të valvulës proporcionale elektro-hidraulike dhe valvulës makine-hidraulike siç tregohet në Figurën 2. Ndiqni hidraulike -Sistemi lart për fletët e turbinës.
Sistem përcjellës hidraulik për fletët e turbinave
Kur kontrolluesi PLC, valvula proporcionale elektro-hidraulike dhe sensori i pozicionit janë të gjitha normale, metoda e kontrollit proporcional elektro-hidraulik PLC përdoret për të rregulluar sistemin e fletës së turbinës, vlera e reagimit të pozicionit dhe vlera e daljes së kontrollit transmetohen nga sinjalet elektrike, dhe sinjalet sintetizohen nga kontrolluesi PLC., përpunimin dhe vendimmarrjen, rregulloni hapjen e valvulës së valvulës kryesore të shpërndarjes së presionit përmes valvulës proporcionale për të kontrolluar pozicionin e ndjekësit të lopatës dhe për të ruajtur marrëdhënien e bashkëpunimit midis lopatës udhëzuese, kokës së ujit dhe lopatës.Sistemi i fletës së turbinës i kontrolluar nga valvula proporcionale elektro-hidraulike ka saktësi të lartë sinergjie, strukturë të thjeshtë të sistemit, rezistencë të fortë ndaj ndotjes së naftës dhe është i përshtatshëm për t'u ndërlidhur me kontrolluesin PLC për të formuar një sistem kontrolli automatik të mikrokompjuterit.
Për shkak të mbajtjes së mekanizmit të lidhjes mekanike, në modalitetin e kontrollit proporcional elektro-hidraulik, mekanizmi i lidhjes mekanike funksionon gjithashtu në mënyrë sinkronike për të gjurmuar statusin e funksionimit të sistemit.Nëse sistemi i kontrollit proporcional elektro-hidraulik PLC dështon, valvula komutuese do të veprojë menjëherë dhe mekanizmi i lidhjes mekanike mund të gjurmojë në thelb gjendjen e funksionimit të sistemit të kontrollit proporcional elektro-hidraulik.Gjatë ndërrimit, ndikimi i sistemit është i vogël dhe sistemi i fletëve mund të kalojë pa probleme në modalitetin e kontrollit të asociimit mekanik garanton shumë besueshmërinë e funksionimit të sistemit.
Kur projektuam qarkun hidraulik, ne ridizajnuam trupin e valvulës së valvulës së kontrollit hidraulik, madhësinë që përputhet me trupin e valvulës dhe mëngën e valvulës, madhësinë e lidhjes së trupit të valvulës dhe valvulës kryesore të presionit, dhe madhësinë mekanike të shufra lidhëse ndërmjet valvulës hidraulike dhe valvulës kryesore të shpërndarjes së presionit është e njëjtë me atë origjinale.Vetëm trupi i valvulës së valvulës hidraulike duhet të zëvendësohet gjatë instalimit dhe asnjë pjesë tjetër nuk duhet të ndryshohet.Struktura e të gjithë sistemit të kontrollit hidraulik është shumë kompakte.Mbi bazën e mbajtjes plotësisht të mekanizmit të sinergjisë mekanike, shtohet një mekanizëm kontrolli proporcional elektro-hidraulik për të lehtësuar ndërfaqen me kontrolluesin PLC për të realizuar kontrollin dixhital të sinergjisë dhe për të përmirësuar saktësinë e koordinimit të sistemit të fletës së turbinës.;Dhe procesi i instalimit dhe korrigjimit të sistemit është shumë i lehtë, gjë që shkurton kohën e ndërprerjes së njësisë së turbinës hidraulike, lehtëson transformimin e sistemit të kontrollit hidraulik të turbinës hidraulike dhe ka vlerë të mirë praktike.Gjatë funksionimit aktual në terren, sistemi vlerësohet shumë nga personeli inxhinierik dhe teknik i termocentralit dhe besohet se mund të popullarizohet dhe zbatohet në servo-sistemin hidraulik të guvernatorit të shumë hidrocentraleve.
3.3 Struktura e softuerit të sistemit dhe metoda e zbatimit
Në sistemin e korsisë së turbinës të kontrolluar nga PLC, metoda e sinergjisë dixhitale përdoret për të realizuar marrëdhënien e sinergjisë midis fletëve drejtuese, kokës së ujit dhe hapjes së lopatës.Krahasuar me metodën tradicionale të sinergjisë mekanike, metoda e sinergjisë dixhitale ka avantazhet e shkurtimit të lehtë të parametrave, ka avantazhet e korrigjimit dhe mirëmbajtjes së përshtatshme dhe saktësinë e lartë të lidhjes.Struktura e softuerit të sistemit të kontrollit të lopatës përbëhet kryesisht nga programi i funksionit të rregullimit të sistemit, programi i algoritmit të kontrollit dhe programi i diagnostikimit.Më poshtë diskutojmë metodat e realizimit të tre pjesëve të mësipërme të programit përkatësisht.Programi i funksionit të rregullimit përfshin kryesisht një nënprogram të një sinergjie, një nënprogram të fillimit të lopatës, një nënprogram të ndalimit të lopatës dhe një nënprogram të uljes së ngarkesës së lopatës.Kur sistemi është duke punuar, ai fillimisht identifikon dhe gjykon gjendjen aktuale të funksionimit, më pas nis çelësin e softuerit, ekzekuton nënprogramin përkatës të funksionit të rregullimit dhe llogarit vlerën e dhënë të pozicionit të përcjellësit të fletës.
(1) Nënprogrami i asociimit
Nëpërmjet testit të modelit të njësisë së turbinës, mund të merret një grup pikash të matura në sipërfaqen e bashkimit.Kamera tradicionale e bashkimit mekanik është bërë në bazë të këtyre pikave të matura, dhe metoda e bashkimit dixhital përdor gjithashtu këto pika të matura për të vizatuar një sërë kthesash të përbashkëta.Duke zgjedhur pikat e njohura në lakoren e lidhjes si nyje dhe duke adoptuar metodën e interpolimit linear pjesë-pjesë të funksionit binar, mund të merret vlera e funksionit të jo-nyjeve në këtë linjë të lidhjes.
(2) Nënprogrami i fillimit të lopatës
Qëllimi i studimit të ligjit të fillimit është të shkurtojë kohën e ndezjes së njësisë, të zvogëlojë ngarkesën e mbajtësit të shtytjes dhe të krijojë kushte të lidhura me rrjetin për njësinë e gjeneratorit.
(3) Nënprogrami i ndalimit të lopatës
Rregullat e mbylljes së fletëve janë si më poshtë: kur kontrolluesi merr komandën e mbylljes, fletët dhe fletët udhëzuese mbyllen në të njëjtën kohë sipas marrëdhënies së bashkëpunimit për të siguruar qëndrueshmërinë e njësisë: kur hapja e fletës udhëzuese është më e vogël. se sa hapja pa ngarkesë, fletët vonojnë Kur lopata drejtuese mbyllet ngadalë, marrëdhënia bashkëpunuese midis lopatës dhe lopatës udhëzuese nuk ruhet më;kur shpejtësia e njësisë bie nën 80% të shpejtësisë së vlerësuar, lopata rihapet në këndin e fillimit Φ0, gati për fillimin e radhës Përgatituni.
(4) Nënprogrami i refuzimit të ngarkesës së tehut
Refuzimi i ngarkesës do të thotë që njësia me ngarkesë shkëputet papritur nga rrjeti elektrik, duke e bërë njësinë dhe sistemin e devijimit të ujit në një gjendje të keqe funksionimi, gjë që lidhet drejtpërdrejt me sigurinë e termocentralit dhe njësisë.Kur ngarkesa derdhet, guvernatori është ekuivalent me një pajisje mbrojtëse, e cila i bën fletët drejtuese dhe lopatat të mbyllen menjëherë derisa shpejtësia e njësisë të bjerë në afërsi të shpejtësisë së vlerësuar.stabiliteti.Prandaj, në uljen aktuale të ngarkesës, fletët zakonisht hapen në një kënd të caktuar.Kjo hapje është marrë përmes testit të reduktimit të ngarkesës të termocentralit aktual.Mund të sigurojë që kur njësia po redukton ngarkesën, jo vetëm që rritja e shpejtësisë është e vogël, por edhe njësia është relativisht e qëndrueshme..
4 Përfundim
Duke pasur parasysh statusin aktual teknik të industrisë së guvernatorit të turbinave hidraulike të vendit tim, ky punim i referohet informacionit të ri në fushën e kontrollit të shpejtësisë së turbinës hidraulike brenda dhe jashtë vendit dhe aplikon teknologjinë e kontrolluesit logjik të programueshëm (PLC) për kontrollin e shpejtësisë së grupi i gjeneratorit të turbinës hidraulike.Kontrolluesi i programit (PLC) është thelbi i sistemit të rregullimit të dyfishtë të turbinës hidraulike të tipit lopata me rrjedhje boshtore.Zbatimi praktik tregon se skema përmirëson në masë të madhe saktësinë e koordinimit midis lopatës udhëzuese dhe lopatës për kushte të ndryshme të kokës së ujit dhe përmirëson shkallën e përdorimit të energjisë së ujit.
Koha e postimit: Shkurt-11-2022
