关于可靠性论文范例,与水轮机调速器控制相关毕业论文开题报告

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摘 要:水轮机调速器问世以来,水轮机调速器先后经历了三代的发展:水压放大、油压放大式的机械式液压调速器(20世纪初―20世纪50年代)、模拟电路加液压随动系统构成的电液式调速器(20世纪50年代―20世纪80年代)和微机调节器配以相应的机械液压系统构成的微机调速器(20世纪80年代至今).目前微机调速器以可靠性高、操作简便全面取代其他类型的调速器.

关 键 词:水轮机调速器,水轮机调节系统,PID调节,调速器控制

中图分类号:TP文献标识码:A文章编号:1672-3198(2010)06-0324-01

0前言

水轮机调速器是水轮发电机组的一个重要辅助设备,其状态的好坏直接关系到发电机的供电质量并影响水轮发电组的安全稳定和经济运行,现在大中型水轮机调速器都是微机型的,是一种高度智能化的调节设备,其硬件结构又是千差万别,并趋向于集成化、模块化方向发展,外部结构越来越紧凑,因此,在现场运行中我们必须充分清楚其工作特性和控制原理,并通过一系列试验来检验运行中水轮机调速器的状态性能,如静特性和开、停机,空载摆动,空载扰动,甩负荷等动态特性试验,为水电厂检修服务提供安全可靠的保证.

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1水轮机调节

水轮机调节是通过水轮机调节系统根据机组转速的变化不断地改变水轮机过流量来实现的.水轮机调节系统是由调节控制器、液压随动系统和调节对象组成的闭环控制系统(如图1).通常把调节控制和液压随动系统统称为水轮机调速器.

图1

2水轮机调速器

水轮机调速器作用是保证水轮发电机的频率稳定、维持电力系统负荷平衡,并根据操作控制命令完成各种自动化操作,是水电站的重要基础控制设备.水轮机调速器的分类方法较多,按调节规律可分为PI和PID调速器.

表1PID调速器的参数设置项目

调速器PID运行参数修改参数字母缩写负载频率调节PID参数永态转差系数bp缓冲强度bt缓冲时间Td负载开度调节PID参数加速度时间常数Tn缓冲强度bt2缓冲时间Td2负载功率调节PID参数加速度时间常数Tn2缓冲强度bt3缓冲时间Td3空载运行PID参数加速度时间常数Tn3缓冲强度bt4缓冲强度Td4加速度时间常数Tn43微机调速器依据调节器(电气部分)及机械液压系统(机械部分)的不同形式,有以下区分

3.1按调节器的硬件构成有单片机、工控机、可编程控制器三大类调节器

其中单片机、单版机构的调节器由于可靠性差、故障率高等多方面原因,已趋于淘汰.目前可编程控制器以其高度的可靠性成为调节器构成首选.

3.2机械液压系统根据电液转换方式分为

电液转换器类、电机类、比例伺服阀类、数字阀类.其中电液转换器类已基本为市场淘汰,其他几种均有不同厂家生产.

4水轮机调速器的控制

(1)调速器控制主要是以反馈进行控制的,其控制系可分为双环控制系和开环控制系.

(2)开环控制:导叶上反馈与导叶下反馈直接比较,从而进行调节电机转动,仅控制步进电机转动方向和启/停.即,M上-M下等于Z,Z>0,则电机正方向旋转,Z<0,则电机反方向旋转.(浆叶的控制与导叶相同,但双调调速器还要满足导叶与浆叶之间的协联关系.)

例:M上等于2000,M下等于180,则Z等于2000-180等于1820,电机则需要向正方向旋转1820.

M上等于1080,M下等于3000,则Z等于1080-3000等于-1920,电机则需要向反方向旋转1920.

(3)双环控制:导叶控制所发出的命令值与导叶下反馈比较得到的差值乘以开关方向放大倍数K,从而得出M值.导叶上反馈(主配反馈)与调速器设定零点比较得到的差值乘以主配放大倍数L,得出N值.M-N>0,则电机正转,M-N<=0,则电机反转,(M-N)的差值正比于电机旋转速度.

(导叶控制-导叶下反馈)*K等于M

(主配反馈-设定零点)*L等于N

K――开关方向放大倍数

L――主配放大倍数

下面以导叶从全关开至空载位为例(K为15,L为18):

另面视前一篇情况可加可不加

M控制等于1000,M下等于180,则M等于(1000-180)*15等于820*15等于12300,

M上等于180,M零点等于180,则N等于180-180等于0*18等于0,

M-N等于12300-0等于12300>0,导叶电机正方向旋转,旋转速度∝(M-N).

导叶从空载位关至全关位(K为15,L为18):

M控制等于1000,M下等于1000,则M等于(1000-1000)*15等于0*15等于0,

M上等于1000,M零点等于180,则N等于1000-180等于820*18等于14760,

M-N等于0-14760等于-14760<0,导叶电机反方向旋转,旋转速度∝(M-N).

在实际的工作中,调速器参数的设定不仅要作好PID参数设置,测量零点和测量增益的标定,导叶浆叶反馈的设定,还应考虑调速器电机动作死区的设置,以避免电机

关于可靠性论文范例

综上所述,水轮机调速器的控制与参数设置及其导叶浆叶的反馈信号是紧密联系的,故而在电厂中选用成熟的直线位移传感器也是至关重要的,这将大量降低调速器的故障率,减少维护工作量,为机组长期可靠运行打下坚实基础.最后让我们放眼未来,巩固来之不易的调速器技术进步,促进水轮机调速器事业的发展,最终跻身世界先进水平.

参考文献

[1]王柏林.轮机最优PID调节器[J].大电机技术,1987,(04).

[2]沈宗树,钟承纲.流式水轮机调节系统动态特性分析[J].水利水电技术,1979,(06).

[3]回士光.速器的主要作用、类型及动态品质指标[J].中国水能及电气化,2009,(Z1):91-92.

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