گاورنر در نیروگاه

هر واحد نیروگاهی برای کنترل سرعت و قدرت توربین به یک دستگاه گاورنر (Governor) برای تنظیم جریان آب ورودی به توربین، مجهز می‌گردد.

گاورنرها به 3 دسته تقسیم می‌شوند:
– گاورنر مکانیکی
– گاورنر الکترومکانیکی
– گاورنر الکترونیکی
در حال حاضر فقط از گاورنر الکترونیکی در نیروگاههای جدید استفاده می‌شود و گاورنرهای مکانیکی و الکترومکانیکی را فقط در نیروگاههای قدیمی می‌توان پیدا کرد.

گاورنرهای جدید دارای دو قسمت الکترونیکی و هیدرولیکی می‎باشند.

1- قسمت الکترونیکی گاورنر
یک کنترل‎کننده الکترونیکی حلقه بسته (close loop) ، مجهز به PLC ، به‌صورت کاملا” دوتایی (Full redundant)، کنترل سیستم را بر عهده می‌گیرد.
سیگنال‎های ورودی این کنترل‎کننده معمولا” عبارتند از:
– سیگنال آنالوگ سرعت توربین، از خروجی سنسورهای سرعت توربین (mA20-4)
– سیگنال آنالوگ نشان‎دهنده موقعیت ویکت گیت‌های توربین(mA20-4)
– سیگنال آنالوگ نشان‎دهنده توان خروجی ژنراتور (mA20-4)
بر اســــاس سیگنـــــال‎های ورودی فــوق و پــردازش آن‌ها در کنتـرل‌کننده PLC، سیگنال خروجــی گـــاورنر الکتـــرونیکی (mA20-4) به شـــیر راهنمـــا(Pilot valve) اعمـــال شـــده و با عمــلکرد این شیـر، فشـــار و دبــی لازم روغـــن برای حرکــــت سـرووموتور و دریچه‎هـــای هـــادی توربیـــن(wicket gates) از طریـق شیـــر کنتـــرل اصـــلی(main valve) گاورنر فراهم می‎گردد.
کنتـــرل‎کننده فــوق معمولا” به صـورت دوتــایی بـــه عنــوان گاورنــر اصلی و گاورنر پشتیبان در تابلوی کنترل گاورنر قرار می‌گیرند.
در صـــورت بروز اشکال در گاورنر اصلی(main) ، کنترل سیستم به صورت خودکار، به گاورنر پشتیبان (backup) منتقل می‎شود.

سیستم کنترل گاورنر دارای سه حالت عملکرد به شرح زیر است:
– حـــالت کنتــــرل ســـرعت با کنترل‎کننده PID (speed control)
– حالت کنترل مقدار بازشدگی دریچه‎های هادی(wicket gate) توربین با کنترل‎کننده تناسبی (‍P)(opening control)
– حالت کنترل توان خروجی ژنراتور با کنترل‎کننده PID (Power control)

2- قسمت هیدرولیکی گاورنر
قســـمت هیدرولیکی گاورنر شامل تجهیزات زیر می‎باشد:
– عمــل‎کننده‎هـــای الکتروهـــیدرولیکی برای تبدیل سیگنال‎های الکتریکی به مقـــادیر مکــانیکی متناظر
– تقویت‎کننده هیدرولیکی
– واحد تأمین فشار روغن
از این واحـــد به منظـــور تأمیـــن فشـــار روغــــن بـــرای عمــــلکرد سرومــــوتورهای تـــوربین و نهایتا” باز و بسته شدن ویکت گیت‌های توربین استفاده می‎شود.
سیستم روغـن گـاورنر شامل مخــزن روغن، تانک فشار روغن/هوا(Air Oil Vessel) ، دو دستگاه پمـپ روغـــن گـــاورنر، شیرهای سولونوئیدی، شیر هیدرولیکی، سیستم خنک‎کن روغن (شامل دو دستگاه پمپ، کولر و فیلتر دوتایی مربوطه)، تجهیزات کنترل و اندازه‎گیری، لوله‎کشی و غیره می‎باشد.
برق سیســـتم کنتــــرل گـــاورنر از دو فیـــدر مجــزا،از سیستم DC نیروگاه تأمین می‎شود.

گاورنر دستگاهی است که میزان سوخت ورودی به موتور را برای دستیابی به بهترین دور ممکن, تنظیم می کند.
 انواع سیستم های سوخت رسانی کاترپیلار به ترتیب قدمت ساخت کدامند؟
1. سیستم سوخت رسانی(Mechanically Unit Injection): در این سیستم پاشش سوخت به طور کامل توسط اجزای مکانیکی انجام می گیرد.
2. سیستم سوخت رسانی EUI (Electronically controlled Unit Injection): در این سیستم پمپ انژکتور و نازل با هم ترکیب شد و به صورت یک مجموعه واحد به نام “یونیت انژکتور” تبدیل گردید. در سیستم EUI کنترل پاشش سوخت توسط کامپیوتر مرکزی موتور ECM (Electronic Control Module) صورت می گیرد اما عملگر پاشش همچنان مکانیکی بافی مانده است.
3. سیستم سوخت رسانی :HEUI (Hydraulically actuated /Electronically controlled Unit Injection)
در این سیستم کنترل پاشش سوخت توسط ECM صورت می گیرد و عملگر هیدرولیکی جایگزین عملگر مکانیکی پاشش  شده است.

 محل قرارگیری گاورنر در کجای سیستم سوخت رسانی است؟
در سیستم MUI ,گاورنر و پمپ انژکتور به هم متصل هستند و یک مجموعه یکپارچه را تشکیل می دهند به این معنا که انتهای میل بادامک پمپ انژکتور با گاورنرکوپل می شود, اما درسیستم EUI _ که فاقد پمپ انژکتور مجزاست _ گاورنر به صورت مستقل در مدار سوخت قرار می گیرد.

نمای خارجی مجموعه گاورنر و پمپ انژکتور
1. گاورنر سرو 2. پمپ انژکتور 3. درپوش 4. ورودی روغن از بلوکه موتور به پمپ 5. خروجی روغن از پمپ به بلوکه موتور 6.. میرا کننده مکانیکی  (dashpot)7. پوسته عقبی گاورنر 8. پوسته مرکزی گاورنر

 گاورنر در کدامیک از سیستم های سوخت رسانی کاترپیلار استفاده می شود؟
گاورنر مکانیکی و هیدرومکانیکی درسیستم سوخت رسانیMUI  و EUI استفاده می شود و در سیستم سوخت رسانی HEUI ,ECM وظایف گاورنر را انجام می دهد.

 گاورنر از چه اجزایی تشکیل شده است؟
هر گاورنر بر حسب نوع طراحی و اجزای متفاوتی ممکن است داشته باشد.
اجزای مورد بحث در گاورنر این مقاله به شرح زیر است:
1. Governor Servo (گاورنر سرو)
گاورنر سرو وظیفه کمک هیدرولیکی به حرکت “شانه سوخت” (شانه سوخت یا Fuel rack بخشی از پمپ انژکتور است که میزان سوخت ارسالی به سمت “نازل” را به میزان تعیین شده توسط گاورنر محدود می کند) را بر عهده دارد.

گاورنر سرو
1. شیر (Valve) 2. پیستون 3. سیلندر4. غلاف سیلندر 5. شانه سوخت  (A    ورودی روغن B) خروجی روغن (C کانال روغن (D کانال روغن
2. Dashpot )میرا کننده مکانیکی)
بخشی از گاورنر است که در هنگام اعمال بارهای ناگهانی, گاورنر را در کنترل بهتر سرعت کمک می کند.

Dashpot
1. شیر سوزنی 2. محفظه روغن 3. سیلندر 4. پیستون 5. فنر 6. نشیمنگاه فنر

3. Fuel Ratio Control (کنترل کننده میزان سوخت)
بخشی از گاورنر است که در هنگام افزایش سرعت, با کاستن از میزان سوخت ارسالی به سیلندرها, میزان گازهای خروجی از اگزوز را کاهش می دهد.

Fuel Ratio Control
1. محفظه ورودی هوا 2. مجموعه دیافراگم 3. شیر داخلی (internal valve) 4. کانال تخلیه روغن 5. ورودی روغن 6. ساق (stem) 7. فنر 8. پیستون 9. کانال روغن 10. مخزن روغن 11. اهرم

4. ) Automatic Timing Advance Unitآوانسر زمانی خودکار)
آوانسر زمانی خودکار یکی از مکانیزم های مکمل گاورنر است که از یک طرف به میل بادامک پمپ انژکتور متصل بوده و از طرف دیگر با چرخ دنده تایمینگ جلوی موتور درگیر است. این یونیت با استفاده از فشار روغن موتور, تایمینگ پاشش سوخت را متناسب با سرعت موتور تغییر می دهد, که این خود سبب بهبود عمل احتراق در دورهای مختلف می گردد.

Automatic Timing Advance Unit
1. فنر 2. وزنه دوار (flyweight)3. چرخ دنده تایمینگ 4. حامل (carrier) 5. میل بادامک پمپ انژکتور 6. پیچ 7.
پیچ تنظیم 8. فنر 9. پیچ 10. رینگ 11. رینگ 12. اسپول 13. بدنه (body)

 نحوه عملکرد گاورنر چگونه است؟
اساس کار گاورنر بر پایه تعامل دو نیروی متقابل است. نیروی اول نیروی حاصل از فشار اهرم گاز است که این نیرو مایل است مجموعه فنر گاورنر (شماره 1) را از سمت چپ به راست حرکت دهد (با این عمل میزان سوخت ارسالی به نازل افزایش می یابد), نیروی دوم نیروی حاصل از گردش وزنه های درون گاورنر (شماره 2) است که مایل به حرکت دادن مجموعه فنر (شماره1) از سمت راست به چپ است (که این حرکت در جهت کاهش میزان سوخت ارسالی به سمت نازل است).
هنگامی که دور موتور را بالا می بریم مجموعه فنر گاورنر برای افزایش سوخت ارسالی به نازل  از چپ به راست فشرده می شود, با افزایش سوخت, دور موتور بالا می رود, افزایش دور موتور سبب افزایش دور میل بادامک پمپ انژکتورشده که در نتیجه آن, وزنه های گاورنر (شماره 8) سریعتر به چرخش در می آیند. هر چه وزنه ها با دور بیشتری بچرخند نیروی بزرگتری را در خلاف جهت نیروی اول به مجموعه فنرگاورنر (شماره 1) وارد می آورند. نهایتاً بر اثر تعامل این دو نیروی متقابل کشویی (شماره10) – که موقعیت آن وابسته به موقعیت مجموعه فنر گاورنر است – در هر موقعیتی که قرار گیرد, سوخت بر اساس آن موقعیت به نازل ها ارسال خواهد شد.

نمای درونی گاورنر

1. فنر گاورنر 2. ساق 3. شیر (valve) 4. پیستون 5. گاورنر سرو 6. شانه سوخت 7. اهرم 8. وزنه 9. فنر افزاینده سوخت (over fueling spring) 10. کشویی 11. نشیمنگاه فنر

برای مشاهده مقاله نیروگاه های برق آبی، اینجا کلیک کنید.

نظر دهید

پاسخ دهید

آزمون تاپ
Logo
بازیابی رمز عبور
مقایسه موارد
  • کل (0)
مقایسه
0