基于东电汽轮发电机试验台的氢油水系统的设计与实现

基于东电汽轮发电机试验台的氢油水系统的设计与实现

论文摘要

提高汽轮发电机单机容量的最有效、最现实的途径就是改善冷却技术,其方法是选择良好的冷却介质和先进的冷却方式。近年来发电机的冷却方式取得很大进展,主要是采用了冷却效果好的冷却介质(如氢气、油、水等),并发展了把冷却介质引入主绝缘壁内的直接冷却技术,即所谓绕组的内部冷却方式。发电机氢油水系统质量优劣是关系到机组安全、经济运行的必备条件。东方电机厂原有的汽轮发电机真机试验站无论是容量还是精度都已无法满足市场需要,改扩建真机试验站,配套的氢油水系统也需要重新设计。本文根据东方电机厂提出的设计要求,在考虑系统先进性和可靠性的基础上,设计出分布式氢油水测控系统。本设计方案针对试验站I/O点多而分散,距离远,工况复杂且信号切换频繁,易受干扰等状况,采用“PC+PLC+数采器+现场总线”构成的分布式控制系统,即上位机集中管理、下位机分散控制、现场总线传输数据,克服了信号传输过程中存在的长途衰减和干扰。测控系统设计方面,根据控制对象的分布情况,采用上位计算机集中管理中控PLC和数采器,中控PLC通过PROFIBUS总线管理协调分散的三个控制站,完成试验设备的操作和监视。控制网络采用DP网,不会因任何一台机器发生故障而引起系统误操作或降低系统性能,系统具有高度可靠性。电气控制系统设计方面,根据各子系统不同的工艺要求设计出相应的电气控制图,包括主回路电路图和控制回路电路图。在电气控制设计中,考虑了相应的保护措施,防止出现不必要的电器损坏。在PLC控制程序中,应用PID算法,较好的完成了对系统参数实时有效的控制。然后,将设计方案应用到实际的工程项目中,配置出与设计方案相符合的各种现场设备,并组建了数据采集和控制网络。根据现场的实际情况和厂方提出的更改要求,在现场的调试过程中作出必要的修改,完成了现场调试,并通过厂方的验收。最后,分析了系统调试过程中存在的问题,并提出系统改进的思路和方向。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文的主要内容
  • 2 氢油水系统工艺设计
  • 2.1 主油系统设计
  • 2.2 密封油系统设计
  • 2.3 水系统设计
  • 3 测控系统设计
  • 3.1 测控系统总体设计
  • 3.2 基于MW100 的数据采集系统设计
  • 3.3 PLC 控制系统设计
  • 3.3.1 PLC 控制系统的硬件组态
  • 3.3.2 PLC 控制系统的网络连接
  • 3.3.3 PLC 控制系统的软件设计
  • 3.4 上位机测控系统设计
  • 3.4.1 LabVIEW、OPC 和DDE 简介
  • 3.4.2 基于LabVIEW 的上位机测控系统设计
  • 4 电气控制系统设计
  • 4.1 电气控制系统设计原理
  • 4.2 系统主回路设计
  • 4.2.1 主油系统的主回路
  • 4.2.2 密封油系统的主回路
  • 4.2.3 水系统的主回路
  • 4.3 系统控制回路设计
  • 4.3.1 主油系统的控制回路
  • 4.3.2 密封油系统的控制回路
  • 4.3.3 水系统的控制回路
  • 4.4 PID 控制及改进算法在系统试验中的研究
  • 4.4.1 PID 原理
  • 4.4.2 PID 参数的整定方法
  • 4.4.3 常规PID 控制在系统中的应用
  • 5 系统实现与功能调试
  • 5.1 主要设备的选择
  • 5.2 热工测量
  • 5.3 电气控制装置
  • 5.4 软件功能调试
  • 5.4.1 PLC 控制功能调试
  • 5.4.2 MW100 数据采集功能调试
  • 5.5 调试中的有关问题分析
  • 5.5.1 系统抗干扰问题
  • 5.5.2 数据采集的问题
  • 5.5.3 通信速度问题
  • 5.5.4 系统的稳定性、可靠性问题
  • 5.5.5 系统的使用情况
  • 6 氢油水系统的总结与改进探讨
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录A PLC 从站的通信程序
  • 附录B 密封油系统控制柜实物图
  • 附录C 水系统控制柜实物图
  • 附录D 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目和发表的论文
  • 相关论文文献

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