WOODWARD 8200-1402

الموديل

505HT (Hydro Turbine)

النوع

حاكم رقمي (Digital Governor) / وحدة تحكم توربينات

التطبيق الأساسي

توربينات فرانسيس وكابلان المائية (Francis & Kaplan Turbines)

جهد التغذية

LVDC (18–32 Vdc)

مدخلات السرعة

2 مستشعر MPU سلبي، 2 مجس قرب نشط (0.5–32000 هرتز)

مدخلات رقمية

20 مدخلًا تلامسيًا (5 ثابتة، 15 قابلة للتكوين)

مدخلات تناظرية

8 مدخلات 4–20 مللي أمبير قابلة للتكوين

مخرجات المشغل

2 مخرج للمشغل (4–20 مللي أمبير أو 20–200 مللي أمبير)

مخرجات رقمية

8 مخرجات ريلاي قابلة للتكوين (2 × 24 Vdc @ 5 A، 6 × 24 Vdc @ 2 A)

مخرجات تناظرية

6 مخرجات تيار 4–20 مللي أمبير قابلة للبرمجة

منافذ Ethernet

4 منافذ (Modbus TCP أو OPC)

منافذ تسلسلية

1 منفذ Modbus (ASCII أو RTU، RS-232 أو RS-485 متوافق)

التحكم في الميزات

التحكم في البوابة/الريشة، السرعة/الحمل، تسلسلات بدء التشغيل/الإيقاف، التحكم في مستوى السائل

وظائف الحماية

حماية السرعة الزائدة، اكتشاف النظام الصغير، اكتشاف الزحف، مؤشر أول عطل، سجل أحداث

البرمجيات

Control Assistant (للبرمجة)، RemoteView (للمراقبة/HMI)

ميزات إضافية

واجهة أمامية سهلة الاستخدام، مؤشرات LED، تسجيل بيانات في الوقت الفعلي، مزامنة الساعة عبر SNTP

التصنيف:

الوصف

عناوين تحسين محركات البحث باللغة العربية:

 

  1. WOODWARD 8200-1402: وحدة تحكم توربينات فرانسيس/كابلان المائية 505HT (جهد منخفض)
  2. 505HT LVDC Francis/Kaplan: نظام تحكم رقمي لـ WOODWARD 8200-1402
  3. WOODWARD 8200-1402: تحكم دقيق في سرعة وحمل توربينات فرانسيس وكابلان
  4. 505HT: حلول أتمتة متكاملة لمحطات الطاقة الكهرومائية ذات التغذية بجهد منخفض
  5. WOODWARD 8200-1402: إدارة البوابة والريشة لتحسين كفاءة التوربينات
  6. وحدة تحكم 505HT: خوارزميات متقدمة للحماية والتشغيل الآمن
  7. WOODWARD 8200-1402: اتصالات Ethernet و Modbus لتكامل نظام شامل
  8. 505HT Francis/Kaplan Control: ميزات تشخيص وتسجيل أحداث متطورة
  9. WOODWARD 8200-1402: دعم أوضاع التحكم في السرعة، الحمل، ومشاركة الحمل (جهد منخفض)
  10. لوحة تحكم التوربينات المائية 505HT: واجهة مستخدم سهلة الاستخدام وموثوقية عالية

 

وصف المنتج المختصر (لصفحة التفاصيل ونتائج البحث):

 

WOODWARD 8200-1402 (505HT – LVDC Francis/Kaplan Turbines) is a specialized, microprocessor-based digital control unit for Francis and Kaplan hydro turbines, distinguished by its Low Voltage DC (LVDC) power input (typically 18–32 Vdc). This controller offers precise speed and load regulation, along with dedicated algorithms and logic for managing the gate (Francis) or blade (Kaplan) positions. It includes advanced protection functions (like overspeed and creep detection), extensive diagnostics, and event logging. The 8200-1402 supports multiple communication protocols (Ethernet, Modbus) for seamless integration into plant control systems and provides a user-friendly front panel for operation and configuration.

  • Type: Hydro Turbine Control / Digital Governor
  • Manufacturer: Woodward
  • Part Number: 8200-1402
  • Model: 505HT (Hydro Turbine)
  • Primary Application: Control of Francis and Kaplan hydro turbines.
  • Key Power Feature: LVDC (Low Voltage Direct Current) input.
  • Core Functions: Speed and load control, gate/blade management, advanced protection, communication capabilities.

 

وصف المنتج التفصيلي:

 

في عالم الطاقة الكهرومائية، تُعد توربينات فرانسيس وكابلان الأكثر شيوعًا وتنوعًا، حيث تُستخدم في نطاق واسع من ظروف الرأس والتدفق. يتطلب التحكم الأمثل في هذه التوربينات نظامًا دقيقًا وموثوقًا به. تُقدم وحدة WOODWARD 8200-1402 (505HT) حلاً قياسيًا ومُتخصصًا لهذا الغرض، مع التركيز على مرونة التغذية بجهد منخفض (LVDC) لتناسب مختلف متطلبات محطات الطاقة.


 

من منظور مهندس: التحكم الأمثل في تدفق الماء وخرج الطاقة

 

بصفتي مهندسًا متخصصًا في أنظمة التحكم الكهرومائية، أرى أن 8200-1402 تُجسد الدقة والكفاءة في إدارة تدفق الماء وخرج الطاقة لتوربينات فرانسيس وكابلان. إليك الجوانب الهندسية الرئيسية:

  • خوارزميات تحكم مُخصصة لفرانسيس/كابلان: على عكس توربينات بيلتون التي تستخدم الفوهات والقواذف، تُركز توربينات فرانسيس وكابلان على:
    • التحكم في البوابة (Gate Control) لتوربينات فرانسيس: تُدير الوحدة بدقة موضع البوابة الحلزونية (wicket gates) للتحكم في كمية الماء التي تدخل التوربينة، وبالتالي التحكم في السرعة والحمل.
    • خوارزميات التحكم في الريشة (Blade Control Algorithms) لتوربينات كابلان: في توربينات كابلان (التي هي نوع من توربينات فرانسيس ذات الريش القابلة للتعديل)، تُدير الوحدة أيضًا زاوية ريش المروحة بالإضافة إلى البوابة، مما يُمكن من تحقيق كفاءة مثلى عبر نطاق واسع من ظروف التشغيل. هذا يتطلب جداول “بوابة-ريشة” معقدة لضمان التنسيق الأمثل.
  • وظائف التحكم الشاملة: توفر الوحدة مجموعة متكاملة من وظائف التحكم الأساسية لمحطة الطاقة الكهرومائية:
    • ثلاثة وحدات تحكم PID متكاملة: للتحكم في السرعة عند عدم الاتصال بالشبكة (Offline Speed Control)، والتحكم في السرعة عند الاتصال بالشبكة (Online Speed Control)، والتحكم في الحمل الأساسي (Baseload Control).
    • روتين بدء التشغيل/الإيقاف: تُدير عملية بدء تشغيل التوربينة وإيقافها بأمان، مع تسلسلات قابلة للتكوين.
    • التحكم في مستوى السائل (Level Control): يمكنها التحكم في مستوى المياه في البحيرة (pond level) أو المصب (tailrace) للحفاظ على ظروف التشغيل المثلى.
    • منطق قاطع الدائرة الكهربائية للمولد (Generator Circuit Breaker Logic): تُدمج منطق التحكم في قاطع الدائرة لتنسيق توصيل وفصل المولد عن الشبكة.
  • مدخلات طاقة LVDC: تتميز هذه الوحدة بدعم جهد تغذية منخفض للتيار المستمر (عادة 18–32 Vdc). هذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تحتوي على بنية تحتية لجهد 24 VDC، وهي شائعة في العديد من أنظمة التحكم الصناعية.
  • ميزات حماية متقدمة: لضمان سلامة المعدات والتشغيل الموثوق به:
    • حماية السرعة الزائدة (Overspeed Protection): مراقبة مستمرة للسرعة مع إغلاق آمن في حالات الطوارئ.
    • اكتشاف النظام الصغير (Small System Detection): يكتشف الظروف غير الطبيعية التي قد تؤثر على استقرار النظام.
    • اكتشاف الزحف (Creep Detection): يراقب أي حركة غير مرغوب فيها للتوربينة عندما تكون متوقفة.
    • مؤشر أول عطل (First-Out Indication): يساعد في تحديد السبب الجذري لأي إغلاق بسرعة.
  • اتصالات قوية ومرنة: لدمج سلس في أنظمة التحكم الأوسع نطاقًا:
    • 4 منافذ Ethernet: تدعم بروتوكولات مثل Modbus TCP و OPC، مما يتيح الاتصال بأنظمة SCADA/DCS وشبكات المصنع.
    • منفذ Modbus تسلسلي (Serial Modbus): يدعم بروتوكولي ASCII و RTU لاتصالات إضافية.
  • أدوات برمجية شاملة:
    • RemoteView: برنامج HMI رسومي للمراقبة والتحكم عن بُعد.
    • Control Assistant: أداة للمهندسين لتكوين الوحدة، وعرض اتجاهات البيانات في الوقت الفعلي، وتحليل سجلات الأحداث.
  • مدخلات ومخرجات غنية: توفر الوحدة مجموعة واسعة من I/O لربطها بالمستشعرات والمشغلات: 20 مدخلًا رقميًا، 8 مدخلات تناظرية، 2 مخرجات للمشغل (لتغذية المشغلات الهيدروليكية أو الكهربائية للبوابة/الريشة)، 8 مخرجات ريلاي رقمية، و 6 مخرجات تيار تناظرية.

 

نظرة المدير أو مسؤول المشتريات: الكفاءة التشغيلية، الموثوقية، وسهولة التكيف

 

من منظور إداري أو شرائي، يُعد الاستثمار في WOODWARD 8200-1402 قرارًا يركز على الفوائد طويلة الأجل:

  • تحسين الكفاءة والإنتاجية: يضمن التحكم الدقيق في البوابة/الريشة أقصى كفاءة في تحويل الطاقة المائية إلى كهربائية، مما يؤدي إلى زيادة إنتاج الطاقة وبالتالي الإيرادات.
  • زيادة موثوقية المحطة: تقلل وظائف الحماية المتقدمة والتشخيص الذكي من وقت التوقف عن العمل غير المخطط له، وتعزز توافر النظام بشكل عام.
  • سهولة التكامل: يوفر دعم LVDC المرونة في التصميم الكهربائي للمحطة، مما يبسط عملية التثبيت والتكامل مع الأنظمة الحالية.
  • حل قياسي ومُثبت: كونها منتجًا “جاهزًا” (off-the-shelf) مُصممًا خصيصًا للتوربينات المائية، فإنها تقلل من مخاطر وتعقيد الحلول المخصصة.

 

تجربة المشغل: تحكم بديهي ووعي فوري بالعملية

 

بالنسبة لمشغلي محطات الطاقة الكهرومائية، تترجم قدرات WOODWARD 8200-1402 إلى:

  • تحكم مبسط: تتيح الواجهة الأمامية المدمجة سهولة بدء تشغيل التوربينة، وإيقافها، وتغيير أوضاع التحكم.
  • رؤية شاملة للعملية: توفر شاشات الاتجاه في الوقت الفعلي وسجلات الأحداث معلومات فورية ودقيقة عن أداء التوربينة، مما يُمكّن من اتخاذ قرارات سريعة ومستنيرة.
  • تعزيز الأمان: تضمن ميزات الحماية المضمنة أن التوربينة ستتصرف بأمان في الظروف غير الطبيعية، مما يمنح المشغلين راحة البال.

 

المواصفات الفنية الرئيسية:

 

المعلمة القيمة
الشركة المصنعة Woodward
رقم الجزء
الموديل 505HT (Hydro Turbine)
النوع حاكم رقمي (Digital Governor) / وحدة تحكم توربينات
التطبيق الأساسي توربينات فرانسيس وكابلان المائية (Francis & Kaplan Turbines)
جهد التغذية LVDC (18–32 Vdc)
مدخلات السرعة 2 مستشعر MPU سلبي، 2 مجس قرب نشط (0.5–32000 هرتز)
مدخلات رقمية 20 مدخلًا تلامسيًا (5 ثابتة، 15 قابلة للتكوين)
مدخلات تناظرية 8 مدخلات 4–20 مللي أمبير قابلة للتكوين
مخرجات المشغل 2 مخرج للمشغل (4–20 مللي أمبير أو 20–200 مللي أمبير)
مخرجات رقمية 8 مخرجات ريلاي قابلة للتكوين (2 × 24 Vdc @ 5 A، 6 × 24 Vdc @ 2 A)
مخرجات تناظرية 6 مخرجات تيار 4–20 مللي أمبير قابلة للبرمجة
منافذ Ethernet 4 منافذ (Modbus TCP أو OPC)
منافذ تسلسلية 1 منفذ Modbus (ASCII أو RTU، RS-232 أو RS-485 متوافق)
التحكم في الميزات التحكم في البوابة/الريشة، السرعة/الحمل، تسلسلات بدء التشغيل/الإيقاف، التحكم في مستوى السائل
وظائف الحماية حماية السرعة الزائدة، اكتشاف النظام الصغير، اكتشاف الزحف، مؤشر أول عطل، سجل أحداث
البرمجيات Control Assistant (للبرمجة)، RemoteView (للمراقبة/HMI)
ميزات إضافية واجهة أمامية سهلة الاستخدام، مؤشرات LED، تسجيل بيانات في الوقت الفعلي، مزامنة الساعة عبر SNTP

 

الفرق الرئيسي بين 8200-1400، 8200-1401، و 8200-1402:

 

تُمثل هذه الأرقام جزءًا من عائلة 505HT من Woodward، والاختلافات الرئيسية بينها تكمن في نوع التوربينة التي تتحكم بها ونوع مصدر الطاقة:

  • WOODWARD 8200-1400: مخصص لتوربينات بيلتون (Pelton Turbines) مع مدخل طاقة LVDC (Low Voltage DC).
  • WOODWARD 8200-1401: مخصص لتوربينات بيلتون (Pelton Turbines) مع مدخل طاقة HVAC/DC (High Voltage AC/DC).
  • WOODWARD 8200-1402: مخصص لتوربينات فرانسيس/كابلان (Francis / Kaplan Turbines) مع مدخل طاقة LVDC (Low Voltage DC).

تُشير هذه التباينات إلى التخصيص الدقيق لكل وحدة تحكم لتلبية المتطلبات الفريدة لأنواع التوربينات المختلفة وللتوافق مع البنى التحتية الكهربائية المتنوعة في محطات الطاقة الكهرومائية.

هل تود معرفة المزيد عن كيفية عمل توربينات فرانسيس أو كابلان، أو كيف يُسهم التحكم في البوابة والريشة في زيادة كفاءة محطة الطاقة؟