Система откачки протечек гидроагрегатов Зейской ГЭС

Автор Ivan, Вторник, апреля 04, 2017, 13:25:02

« предыдущая тема - следующая тема »
Вниз

Ivan

Вторник, апреля 04, 2017, 13:25:02 Последнее редактирование: Понедельник, апреля 10, 2017, 22:45:23 от Ivan


Тема: Система откачки протечек гидроагрегатов Зейской ГЭС.
Разработал: Студент группы 341 об Зырянов И.О.


   
        ПРОБЛЕМА
        Главной и незаменимой составляющей любой ГЭС являются гидроагрегаты. В процессе выработки электроэнергии гидротурбины пропускают через себя тонны воды, при этом, как бы идеально человек не стремился бы сконструировать и построить данные устройства, все равно вода найдет путь где просочиться и эти протечки в скором времени, если не предпринять некоторые меры безопасности,  затопят машинный зал ГЭС и плотину скорее всего прорвет. Воизбежание этой проблемы под гидротурбинами построенной проточный тракт гидротурбин, по которому протечки скапливаются в приемном колодце протечек (см. рис. 1).



Рисунок 1 - Система скапливания протечек гидроагрегатов


        РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
        Как оказалось, канала для отвода воды и резервуара для этой системы не достаточно, поэтому инженеры СТСУ разработали особую систему, позволяющую в автоматическом режиме поддерживать необходимый уровень воды в колодце протечек.
        СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
        Для построения данной системы понадобилось:
        1. Достаточно мощные погружные насосы (в настоящее время о их мощности информации нет) в количестве 3 штук, как для резервирования  так и для критических ситуаций, если вода начнет поступать слишком быстро. На рисунке 1 насосы обозначены Н1, Н2, Н3.
        2. Погружной датчик уровня воды, работающий непосредственно измеряя давление воды, находящейся в колодце. На рисунке 1 датчик уровня обозначен ДУ.
        3. Информация с датчика уровня в виде сигналов поступает на комплектный шкаф автоматики, в котором установлен так называемый мозг системы - контроллер. Так же в шкафу  автоматики установлены блоки питания, всевозможные необходимые автоматические выключатели, для защиты оборудования системы. На лицевой двери шкафа расположены сенсорный терминал, позволяющий на месте отслеживать состояние системы, при наличии необходимого пароля на сенсорной панели можно отслеживать так же прошедшие аварии, с датой и временем их регистрации. Так же на лицевой части шкафа установлены светодиодные индикаторы (наличие напряжения~220V, наличие напряжения питания контроллера, наличие напряжения ~220V, -включение насосов).На рисунке 2 показан главное окно, отображающееся на сенсорном терминале.



Рисунок 2 - Главное окно сенсорного терминала


         4. Информация с контроллера поступает на пост оперативного персонала по сети Ethernet. На посту установлен персональный компьютер, на котором отображается вся необходимая информация о процессе и в случае аварии или какой-либо неисправности сигнал отображается как на комплектном шкафу автоматики, так и на мониторе оперативника.
         5. Так же, для правильной и выгодной работы системы, для каждого насоса установили силовые шкафы управления насосами. В каждом из шкафов установлена довольно интересная и, в каком-то смысле, незаменимое устройство плавного пуска насоса PST и для него же автоматические выключатели питания. На рисунке 3 представлен внешний вид данного устройства.



Рисунок 3 - Внешний вид устройства плавного пуска PST


         Устройство плавного пуска (УПП) -- механическое, электротехническое (электронное) или электромеханическое устройство, используемое для плавного пуска (остановки) электродвигателей с небольшим моментом страгивания (например с вентиляторной характеристикой) рабочей машины.
Расскажем немного поподробнее о данном устройстве.
Назначение
         - плавный разгон;
         - плавная остановка;
         - уменьшение пускового тока;
         - согласование крутящего момента двигателя с моментом нагрузки.
         Во время пуска крутящий момент за доли секунды часто достигает 150--200 % от номинального, что может привести к выходу из строя механической части привода. При этом  пусковой ток может быть в 6--8 раз больше номинального, из-за этого в местной электрической сети возникает падение напряжения. Падение напряжения может создавать проблемы для других нагрузок сети, а если падение напряжения слишком велико, то может не запуститься и сам двигатель. Применение устройств плавного пуска обеспечивает ограничение скорости нарастания и максимального значения пускового тока от нуля до номинального значения в течение заданного времени. В электронных устройствах плавного пуска ограничение тока достигается путём плавного нарастания напряжения на обмотках электродвигателя. Это позволяет во время пуска удерживать параметры электродвигателя (ток, напряжение и т. д.) в безопасных пределах, что снижает вероятность перегрева обмоток и устраняет рывки в механической части привода, а также вероятность возникновения гидравлических ударов в трубах и задвижках в момент пуска и остановки. В конечном итоге правильно выбранное и настроенное устройство плавного пуска повышает показатели долговечности и безотказности электродвигателя и его привода.
Необходимое оборудование указали, осталось разобраться с логикой работы контроллера.
         ПРИНЦИП РАБОТЫ И ЛОГИКА
         Логика работы данной системы с первого взгляда проста, но с если посмотреть поглубже, то она строится на основании как выгоды работы предприятия, так и выгоды с экономической точки зрения, поясню ниже.
И так, начнем! Когда уровень воды достигнет первой критической отметки, обозначенной на схеме 1 (смотри рисунок 1), включается один из трех насосов, а именно тот, который находился в работе меньше всего времени. Это позволяет уровнять износ двигателей системы. В этом, впринципе и заключается выгода, так как если постоянно будет включаться один и тот же насос, то в ремонт система будет входить на много чаще, и расход необходимых деталей повысится чуть ли ни в 2 раза. При достижении уровня второй критической отметки 2 (смотри рисунок 1), сигнал с датчика поступает на контроллер, который в свою очередь выбирает один из оставшихся насосов по тому же принципу и подает питание на необходимый силовой шкаф управления насосами.
         Как объяснили инженеры СТСУ на ГЭС, двух насосов вполне доста-точно для поддержания заданного уровня, но третий насос так же необходим как для резервирования, если один из двух внезапно выйдет из строя, так и для критической ситуации - если уровень воды поднимится до критической отметки 3 (смотри рисунок 1).
Как дипломный проект, данная система находится на стадии разработки. В данный момент для завершения и продвижения работы не хватает информации.
Все предложения пишите в комментариях, задавайте любые вопросы, постараюсь ответить на все!


ran

1. Файл, конечно, - это хорошо, но почему бы не выложить доклад прямо здесь. Ознакомившись с документом, не вижу никаких препятствий на этом пути.
2. Не дожидаясь "недоступной пока информации"  вполне можно было разработать программный прототип системы (как мы делали на ТДСУ). Или он разработан? Тогда почему не выложили и не описали?

Ivan

1.Хорошо, постараюсь исправить.
2. К сожалению над программной реализацией работу только начинаю, если успею реализовать до начала конференции, то обязательно выложу

RVL

Здравствуйте, Иван!
Мне кажется, Вы, неверно используете слово "протечка". Например: "Система откачки протечек гидроагрегатов Зейской" (Зейской - чего?). Протечки откачиваете или воду?


mds



При использовании Вашего УУП происходит

значительное уменьшение пускового тока. Объясните - за счёт чего ?

IkaR_RUS

#5
Среда, апреля 12, 2017, 07:21:22 Последнее редактирование: Среда, апреля 12, 2017, 07:45:16 от IkaR_RUS
поэтому инженеры СТСУ разработали особую систему
инженеры СТСУ конечно молодцы. Ваша роль в этом какая? донести информацию до обывателя? или принимали какое-то участие

у товарища  Метёлкина Б. Е. нефть утекает, здесь протечки... я думаю, Вам нужно объединиться

IkaR_RUS

#6
Среда, апреля 12, 2017, 07:25:12 Последнее редактирование: Среда, апреля 12, 2017, 07:31:46 от IkaR_RUS
Здравствуйте, Иван!
Мне кажется, Вы, неверно используете слово "протечка". Например: "Система откачки протечек гидроагрегатов Зейской" (Зейской - чего?). Протечки откачиваете или воду?


Это пока субстанция H2O в русле водохранилища -то это вода, а как тока попадает в приемный колодец гидротурбины, то это уже до селе неизведанная - протечка. И далее по тексту мы имеем дело с протечкой )

фраза прям для понимая всей глубины трагедии:

протечки скапливаются в приемном колодце протечек


IkaR_RUS

Когда уровень воды достигнет первой критической отметки, обозначенной на схеме 1 (смотри рисунок 1), включается один из трех насосов, а именно тот, который находился в работе меньше всего времени. Это позволяет уровнять износ двигателей системы. В этом, впринципе и заключается выгода,

я бы это выгодой не назвал. в результате получается, что когда ресурс работы подойдет к концу, то подойдет он сразу у трех двигателей. и будет забавно, когда включившийся в резерве двигатель взамен вышедшего из строя, тоже выйдет из строя в этот момент. по мне логичнее просто держать в резерве готовую к работе систему на случай чп.

также не увидел резерва на случай выхода из строя датчика уровня. там хоть 10 двигателей будут ожидать команды, то её не получат. сигнал об уровне воды на пульту оператора можно и профукать сославшись на человеческий фактор.

вообщем забираю слова на счет того, что инженеры СТСУ молодцы.


Вверх