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 bloklarining boshqa nazoratini o'z zimmasiga oladi 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 parvarishlash;Bu kuchli boshqaruv funktsiyasi va haydash qobiliyatining afzalliklariga ega;amalda tasdiqlangan.
Ushbu maqolada PLC gidravlik turbinali ikki tomonlama sozlash tizimi bo'yicha tadqiqotlar taklif etiladi va dasturlashtiriladigan boshqaruvchi hidoyat qanoti va eshkak eshishning ikki tomonlama sozlanishini amalga oshirish uchun ishlatiladi, bu esa hidoyat qanoti va qanotning muvofiqlashtirish aniqligini oshiradi. suv boshlari.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 yo'naltiruvchi qanotlarining ochilishini mos ravishda regulyator orqali o'zgartirishdir, shuning uchun turbinaning aylanish tezligi. generator blokining ishlashi uchun belgilangan diapazonda saqlanadi.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 - gidroturbin va generatorni ulash natijasida hosil bo'lgan qurilma.Gidrogenerator majmuasining aylanuvchi 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 qiymatda ushlab turish uchun 1-rasmdan ko'rinib turibdiki, yo'naltiruvchi qanotning ochilishini mos ravishda o'zgartirish kerak.Yuk pasayganda, qarshilik momenti 1 dan 2 ga o'zgarganda, yo'naltiruvchi qanotning ochilishi 1 ga kamayadi va jihozning tezligi saqlanadi.Shuning uchun yukning o'zgarishi bilan suvni boshqaradigan mexanizmning 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 belkurakli turbinaning ishlashi paytida gubernator nafaqat hidoyat qanotlarining ochilishini sozlashi, balki yugurish pichoqlarining burchagini hidoyat qanoti izdoshining zarbasi va suv boshi qiymatiga muvofiq sozlashi kerak, shunday qilib, hidoyat qanoti va qanot ulanadi.Ular o'rtasidagi hamkorlik aloqalarini, ya'ni turbinaning samaradorligini oshirishi, pichoqning kavitatsiyasini va blokning tebranishini kamaytirishi va turbinaning ishlashining barqarorligini oshirishi mumkin bo'lgan muvofiqlashtiruvchi munosabatlarni saqlang.
PLC boshqaruv turbinasi qanotli tizimining apparati asosan ikkita 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 mutanosib valfni boshqarishning asosiy bosim klapan tipidagi elektro-gidravlik boshqaruv tizimi va an'anaviy mashina-gidravlik boshqaruv tizimining kombinatsiyasini qabul qildik. turbina pichoqlari uchun -up tizimi.
Turbina pichoqlari uchun gidravlik kuzatuv tizimi
PLC tekshirgichi, elektro-gidravlik proportsional klapan va joylashuv sensori normal bo'lsa, PLC elektro-gidravlik proportsional boshqaruv usuli turbinali qanot tizimini sozlash uchun ishlatiladi, pozitsiyani qayta ishlash qiymati va nazorat chiqish qiymati elektr signallari orqali uzatiladi va signallar PLC boshqaruvchisi 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 qanot tizimi yuqori sinergiya aniqligiga, oddiy tizim tuzilishiga, kuchli yog 'ifloslanishiga chidamliligiga ega va mikrokompyuter avtomatik boshqaruv tizimini yaratish uchun PLC tekshirgichi bilan interfeysga qulay.
Mexanik bog'lanish mexanizmining saqlanishi tufayli, elektro-gidravlik proportsional boshqaruv rejimida, mexanik aloqa mexanizmi tizimning ish holatini kuzatish uchun ham sinxron ishlaydi.Agar PLC elektro-gidravlik proportsional boshqaruv tizimi ishlamay qolsa, kommutatsiya valfi zudlik bilan ishlaydi 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, valf tanasi va asosiy bosim klapanining ulanish hajmini va mexanik o'lchamini qayta loyihalashtirdik. Shlangi klapan va asosiy bosim taqsimlash valfi orasidagi bog'lovchi novda 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 tekshirgichi 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.Saytdagi haqiqiy ish paytida 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 ishlayotganida, u birinchi navbatda 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 berilgan qiymatini 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 ishlab chiqariladi 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) qanotli ishga tushirish yordamchi dasturi
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, blokning barqarorligini ta'minlash uchun qanotlar va yo'naltiruvchi qanotlar bir vaqtning o'zida kooperativ munosabatlarga muvofiq yopiladi: hidoyat qanotining ochilishi kamroq bo'lganda. yuk bo'lmagan ochilishdan ko'ra, qanotlar orqada qolmoqda Qo'llanma qanoti asta-sekin yopilganda, qanot va yo'naltiruvchi qanot o'rtasidagi hamkorlik aloqasi endi saqlanmaydi;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 yuk bilan jihozning to'satdan elektr tarmog'idan uzilishini anglatadi, bu esa qurilma va suvni burish tizimini yomon ish holatiga keltiradi, bu elektr stantsiyasi va blokning xavfsizligi bilan bevosita bog'liq.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 yuk tushirishda qanotlar odatda ma'lum bir burchakka ochiladi.Ushbu ochilish haqiqiy elektr stantsiyasining yukni yo'qotish testi orqali olinadi.Birlik yukni tashlab ketganda, nafaqat tezlikni oshirish kichik, balki birlik nisbatan barqaror bo'lishini ta'minlashi mumkin..
4 Xulosa
Mamlakatimning gidravlik turbinali boshqaruvchi sanoatining joriy texnik holatini hisobga olgan holda, ushbu maqola uyda va chet elda gidravlik turbinaning tezligini nazorat qilish sohasidagi yangi ma'lumotlarga ishora qiladi va tezlikni boshqarish uchun dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruv (PLC) texnologiyasini qo'llaydi. gidravlik turbinali generator to'plami.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.
Yuborilgan vaqt: 2022-yil 11-fevral
