1. Представљање
Турбински регулатор је једна од две главне регулационе опреме за хидроелектране.Он не само да игра улогу регулације брзине, већ преузима и конверзију различитих радних услова и фреквенције, снаге, фазног угла и друге контроле хидроелектричних агрегата и штити водени точак.Задатак агрегата.Турбински регулатори су прошли кроз три фазе развоја: механичке хидрауличне регулаторе, електрохидрауличне регулаторе и микрорачунарске дигиталне хидрауличне регулаторе.Последњих година, програмабилни контролери су уведени у системе за контролу брзине турбине, који имају јаку способност против сметњи и високу поузданост;једноставно и практично програмирање и рад;модуларна структура, добра свестраност, флексибилност и практично одржавање;Има предности снажне функције контроле и способности вожње;то је практично проверено.
У овом раду је предложено истраживање ПЛЦ система двоструког подешавања хидрауличке турбине, а помоћу програмабилног контролера реализује се двоструко подешавање водеће лопатице и лопатице, чиме се побољшава тачност координације водеће лопатице и лопатице за различите водене главе.Пракса показује да двоструки систем управљања побољшава степен искоришћења водене енергије.
2. Систем регулације турбине
2.1 Систем регулације турбине
Основни задатак система за регулацију брзине турбине је да при промени оптерећења електроенергетског система и одступања брзине ротације агрегата преко регулатора у складу са тим мења отвор водећих лопатица турбине, тако да брзина обртања турбине се одржава унутар специфицираног опсега, тако да генератор ради.Излазна снага и фреквенција задовољавају захтеве корисника.Основни задаци регулације турбине могу се поделити на регулацију брзине, регулацију активне снаге и регулацију нивоа воде.
2.2 Принцип регулације турбине
Хидрогенераторска јединица је јединица формирана повезивањем хидротурбине и генератора.Ротирајући део агрегата хидрогенератора је круто тело које се окреће око фиксне осе, а његова једначина се може описати следећом једначином:
У формули
——Момент инерције ротационог дела јединице (Кг м2)
——Угаона брзина ротације (рад/с)
——Окретни момент турбине (Н/м), укључујући механичке и електричне губитке генератора.
——Окретни момент отпора генератора, који се односи на момент који делује статора генератора на ротор, његов смер је супротан смеру ротације, и представља излазну активну снагу генератора, односно величину оптерећења.
Када се оптерећење промени, отварање водеће лопатице остаје непромењено, а брзина јединице се и даље може стабилизовати на одређеној вредности.Пошто ће брзина одступити од номиналне вредности, није довољно ослањати се на способност самоуравнотеженог подешавања за одржавање брзине.Да би се брзина агрегата задржала на оригиналној номиналној вредности након промене оптерећења, са слике 1 се може видети да је потребно сходно томе променити отвор водеће лопатице.Када се оптерећење смањи, када се обртни момент отпора промени са 1 на 2, отварање водеће лопатице ће се смањити на 1, а брзина јединице ће се одржати.Дакле, са променом оптерећења, отвор механизма за вођење воде се на одговарајући начин мења, тако да се брзина агрегата хидрогенератора одржава на унапред одређеној вредности, или се мења по унапред одређеном закону.Овај процес је подешавање брзине хидрогенератора., или регулација турбине.
3. ПЛЦ хидраулични турбински систем двоструког подешавања
Гувернер турбине треба да контролише отварање водених лопатица за подешавање протока у клизач турбине, чиме се мења динамички обртни момент турбине и контролише фреквенција турбинске јединице.Међутим, током рада турбине са ротационом лопатицом аксијалног протока, регулатор не само да треба да подеси отварање лопатица за навођење, већ и да подеси угао лопатица у складу са ходом и вредности водене главе пратиоца лопатице, тако да су водећа лопатица и лопатица спојене.Одржавати кооперативни однос између њих, односно координациони однос, који може побољшати ефикасност турбине, смањити кавитацију лопатица и вибрације јединице и побољшати стабилност рада турбине.
Хардвер ПЛЦ управљачког система турбинских лопатица углавном се састоји од два дела, односно ПЛЦ контролера и хидрауличног серво система.Прво, хајде да разговарамо о хардверској структури ПЛЦ контролера.
3.1 ПЛЦ контролер
ПЛЦ контролер се углавном састоји од улазне јединице, ПЛЦ основне јединице и излазне јединице.Улазна јединица се састоји од А/Д модула и дигиталног улазног модула, а излазна јединица је састављена од Д/А модула и дигиталног улазног модула.ПЛЦ контролер је опремљен ЛЕД дигиталним дисплејом за посматрање у реалном времену ПИД параметара система, положаја пратиоца лопатице, положаја пратиоца водеће лопатице и вредности воде.Аналогни волтметар је такође обезбеђен за праћење положаја пратиоца лопатица у случају квара контролера микрорачунара.
3.2 Хидраулички систем праћења
Хидраулички серво систем је важан део система управљања лопатицама турбине.Излазни сигнал контролера је хидраулички појачан да контролише кретање пратиоца лопатице, чиме се подешава угао лопатица ламела.Усвојили смо комбинацију електро-хидрауличног контролног система главног притиска вентила за контролу пропорционалног вентила и традиционалног машинско-хидрауличног контролног система да бисмо формирали паралелни хидраулични контролни систем електро-хидрауличног пропорционалног вентила и машинско-хидрауличног вентила као што је приказано на слици 2. Хидраулични след систем за подизање лопатица турбине.
Хидраулички систем праћења лопатица турбине
Када су ПЛЦ контролер, електро-хидраулични пропорционални вентил и сензор положаја нормални, ПЛЦ електро-хидраулични пропорционални метод контроле се користи за подешавање система лопатица турбине, повратна вредност положаја и контролна излазна вредност се преносе електричним сигналима, а сигнале синтетише ПЛЦ контролер., обраду и доношење одлука, подесите отварање вентила главног вентила за дистрибуцију притиска кроз пропорционални вентил да контролишете положај пратиоца лопатице и одржавате кооперативни однос између водеће лопатице, водене главе и лопатице.Систем лопатица турбине контролисан електро-хидрауличним пропорционалним вентилом има високу синергијску прецизност, једноставну структуру система, јаку отпорност на загађење уља и погодан је за повезивање са ПЛЦ контролером како би се формирао микрокомпјутерски аутоматски контролни систем.
Због задржавања механизма механичке везе, у електро-хидрауличном пропорционалном режиму управљања, механички механизам за повезивање такође ради синхроно да прати радни статус система.Ако ПЛЦ електро-хидраулички пропорционални систем управљања поквари, преклопни вентил ће одмах деловати, а механизам механичког повезивања може у основи пратити стање рада електро-хидрауличног пропорционалног система управљања.Приликом пребацивања, утицај система је мали, а систем лопатица може несметано да пређе у режим управљања механичким асоцијацијама у великој мери гарантује поузданост рада система.
Када смо дизајнирали хидраулични круг, редизајнирали смо тело вентила хидрауличког контролног вентила, одговарајућу величину тела вентила и чауре вентила, величину прикључка тела вентила и главног вентила за притисак и механичку величину вентила. клипњача између хидрауличног вентила и главног вентила за дистрибуцију притиска је иста као и оригинална.Само тело вентила хидрауличног вентила треба да се замени током инсталације, а други делови не морају да се мењају.Структура целог хидрауличког система управљања је веома компактна.На основу потпуног задржавања механизма механичке синергије, додат је електро-хидраулички пропорционални контролни механизам како би се олакшао интерфејс са ПЛЦ контролером да би се реализовала дигитална контрола синергије и побољшала тачност координације система турбинских лопатица.;А процес инсталације и отклањања грешака система је веома једноставан, што скраћује време застоја хидрауличне турбинске јединице, олакшава трансформацију хидрауличког система управљања хидрауличне турбине и има добру практичну вредност.Током самог рада на лицу места, систем је високо оцењен од стране инжењерског и техничког особља електране, а верује се да се може популаризовати и применити у хидрауличном серво систему гувернера многих хидроелектрана.
3.3 Структура системског софтвера и начин имплементације
У систему турбинских лопатица контролисаног ПЛЦ-ом, метода дигиталне синергије се користи да би се остварио синергијски однос између водећих лопатица, водене главе и отвора лопатица.У поређењу са традиционалном методом механичке синергије, метода дигиталне синергије има предности лаког резања параметара, има предности практичног отклањања грешака и одржавања и високе прецизности повезивања.Софтверска структура система управљања лопатицама се углавном састоји од програма функције подешавања система, програма управљачког алгоритма и програма за дијагностику.У наставку разматрамо методе реализације горња три дела програма.Програм функције подешавања углавном укључује потпрограм синергије, потпрограм покретања лопатице, потпрограм заустављања лопатице и подрутину растерећења лопатице.Када систем ради, он прво идентификује и процењује тренутно радно стање, затим покреће софтверски прекидач, извршава одговарајућу функцију подешавања потпрограма и израчунава дату вредност положаја пратиоца лопатица.
(1) Подрутина асоцијације
Тестирањем модела турбинског агрегата може се добити серија измерених тачака на површини споја.Традиционални механички зглобни гребен је направљен на основу ових измерених тачака, а метода дигиталног зглоба такође користи ове мерене тачке за цртање скупа кривих зглобова.Одабиром познатих тачака на кривој асоцијације као чворова и усвајањем методе комадно линеарне интерполације бинарне функције, може се добити вредност функције нечворова на овој линији асоцијације.
(2) Потпрограм за покретање лопатице
Сврха проучавања закона покретања је скраћивање времена покретања агрегата, смањење оптерећења потисног лежаја и стварање услова мреже генератора.
(3) Потпрограм за заустављање лопатица
Правила затварања лопатица су следећа: када контролор прими команду за искључивање, лопатице и водеће лопатице се затварају у исто време у складу са кооперативним односом како би се обезбедила стабилност јединице: када је отварање лопатице мање од отвора без оптерећења, лопатице заостају Када се водећа лопатица полако затвара, кооперативни однос између лопатице и водеће лопатице се више не одржава;када брзина јединице падне испод 80% називне брзине, лопатица се поново отвара до почетног угла Φ0, спремна за следеће покретање. Припремите.
(4) Подрутина за одбацивање оптерећења ножа
Одбијање оптерећења значи да се агрегат са оптерећењем нагло искључује из електроенергетске мреже, доводећи агрегат и систем за превођење воде у лоше радно стање, што је директно повезано са безбедношћу електране и агрегата.Када се оптерећење распусти, регулатор је еквивалентан заштитном уређају, који чини да се водеће лопатице и лопатице одмах затворе све док брзина јединице не падне у близину називне брзине.стабилност.Стога, у стварном растерећењу, лопатице се углавном отварају под одређеним углом.Овај отвор се добија тестом растерећења стварне електране.Може да обезбеди да када јединица губи оптерећење, не само да је повећање брзине мало, већ је и јединица релативно стабилна..
4. Закључак
С обзиром на тренутни технички статус индустрије регулатора хидрауличних турбина у мојој земљи, овај рад се односи на нове информације у области контроле брзине хидрауличне турбине у земљи и иностранству и примењује технологију програмабилног логичког контролера (ПЛЦ) на контролу брзине хидраулични турбински генератор.Програмски контролер (ПЛЦ) је језгро система двоструке регулације хидрауличне турбине типа лопатице аксијалног протока.Практична примена показује да шема у великој мери побољшава прецизност координације између водеће лопатице и лопатице за различите услове главе воде, и побољшава стопу искоришћења водене енергије.
Време поста: Феб-11-2022
