Acest proiect isi propune realizarea unui sistem complet de automatizare si
urmarire a procesului tehnologic din cadrul unei microhidrocentrale electrice in vederea modernizarii .
In trecut automatizarile industriale se realizau cu precadere folosind logica cablata cu ajutorul releelor cea ce implica adunarea marimilor intr-un dulap , iar multe comenzi se realizau manual de catre personalul ce se ocupa de exploatare . In prezent se doreste o cat mai mare modularizare a instalatiei de automatizare , adica sisteme separate pentru fiecare parte de proces . Procesarea marimilor se va face digital de catre un automat ce are la baza un dispozitiv Harvard cu posibilitati de programare , microcontroler . Acesta este nucleul schemei care mai cuprinde traductoare, surse de alimentare si interfete I/O . Toate aceste module comunica intre ele prin intermediul unei retele topologie BUS de tip Master - Slave , formand lantul de automatizare care se incheie cu calculatorul de proces (master) ce ruleaza aplicatia sofware care permite vizualizarea parametrilor instalatiei si setarea consemnelor .
Fig1. Schema bloc a lantului de automatizare
Avantajele acestei tehnologii fata de cea precedenta sunt net superioare manifestandu-se prin cresterea fiabilitatii si sigurantei in exploatare . Totodata se inlesneste munca personalului prin inlaturarea erorii umane in timpul manevrelor .
1. Descrierea procesului tehnologic
1.1 Hidrogeneratorul
Este un ansamblu format din turbina hidraulica si generatorul electric propriu zis
In cazul de fata turbina hidraulica este de tip Francis , iar generatorul electric este asincron (GAS). Turbina functioneaza utilizand o cadere de apa (H) si un debit (Q) , care sunt variabile in timp Acesti parametrii influenteaza puterea (P) si randamentul(?) Forma geometrica a turbinei variaza prin modificarea pozitiei palelor aparatului director (AD) , deci mai intervine o marime , deschiderea AD (?) In functionare cand turatia se pastreaza constanta este util sa se cunoasca variatia Q , P , ? in functie de H
Q , P , ?
2,0
P
1,5
Q
1,0
0,5 ?
0 0,5 1,0 1,5 2,0 H
Fig2. Caracteristicile turbinei Francis
Se observa ca puterea P , creste aproximativ proportional cu caderea H Cand caderea scade sub 25% din cea normala , turbina nu mai furnizeaza nici o putere utila Debitul Q creste odata cu H dupa parabola Randamentul are valoarea 0 , pentru
H < 25% , creste repede atingand valoarea maxima pentru H normala si apoi scade lent
Masina electrica cuplata mecanic la turbina hidraulica este de tip asincron si functioneaza in regim de generator Pentru a explica principiul de functionare in acest regim , se considera o astfel de masina cuplata la retea si care functioneaza in regim de motor cu turatia n si cu alunecarea s fata de turatia n1 de sincronism
U1
P10
P0
P? I1
I Pg
Fig3. Diagrama cercului
Daca motorul functioneaza in gol , deci cuplul la arbore este nul , masina dezvolta numai un cuplu electromagnetic necesar pentru a acoperi cuplul rezistent corespunzator frecarilor mecanice Punctul P10 de pe diagrama cercului reprezinta punctul limita pentru regimul de motor electric In acest caz , pe langa puterea activa corespunzatoare pierderilor mecanice , masina mai absoarbe de la retea si o putere corespunzatoare pierderilor in infasurari plus intrefier Daca rotorul masinii este antrenat din exterior chiar la turatia de sincronism n1 , masina asincrona nu mai dezvolta nici un cuplu , punctul de functionare situandu-se in P0 pe diagrama Cand este antrenata din exterior la o turatie n>n1 atunci alunecarea devine negativa Exista o alunecare pentru care puterea absorbita de la retea este doar reactiva , punctul P? de pe cerc Cuplul electromagnetic are sensul opus sensului de rotatie al rotorului In acest caz masina asincrona functioneaza in regim de generator ea Marind turatia puterea activa debitata in reteaua la care este cuplata creste , asa cum arata pe diagrama punctul Pg Sensurile puterilor in acest caz sunt date de bilantul puterilor Schimbandu-se sensul puterii la arbore , se schimba si sensul puterii electromagnetice de la rotor catre stator , iar ecuatiile devin :
P1 = Pe + Pw1 + Pfv
Pe = P2 + Pw2 + Pfe2
P1 - puterea primita la arbore ; P2 - puterea activa debitata in retea ; Pw1 - pierderile in infasurarea rotorului ; Pw2 - pierderile in infasurarea statorului
Mai trebuie subliniat faptul ca in regim de generator masina asincrona continua sa primeasca energia de magnetizare de la reteaua la care este cuplata , energie fara de care nu ar putea functiona El poate totusi functiona si pe retea proprie daca se monteaza in paralel cu circuitul sau statoric o baterie de condensatoare C care poate furniza energia reactiva necesara magnetizarii
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
