Системы регулирования и защиты турбин АЭС

Завдання на СРС. Статична характеристика та принципові схеми регулювання енергоблоків АЕС. Гідравлічне регулювання турбін насиченої пари. Система захисту турбіни. Електрогідравлічне регулювання турбін насиченої пари.

Література: [1] с. 178-194; [2] с. 372-375; с. 375-388; [3] с. 141-173, [5] с. 209-222; [5] с. 211-215.

Типовая схема регулирования и защиты.

Практика проектирования и эксплуатации различных турбин позволила ХТГЗ создать типовую принципиальную схему системы ре­гулирования скорости. В основу этой схемы (рис. 1) положены идеи, разработанные А. В. Щегляевым, И. И. Кирилловым, В. Н. Веллером, И. И. Гальпериным.

В качестве датчика частоты вращения ис­пользуется центробежный масляный насос небольшой производительности (импеллер), приводимый во вращение непосредственно от ротора турбины. Сигналы от импеллера пере­даются на поршневой пружинный регулятор скорости, выполняющий роль проточного зо­лотника первого каскада усиления. Усиленный и преобразованный сигнал по линии первого усиления передастся на отсечный золотник, который вместе с сервомотором (односторон­ним или двусторонним) образует второй кас­кад усиления, построенный по отсечному принципу.

Рис. 1. Принципиальная схема контура регулирования скорости для турбины К-75-30. 1—импеллер; 2 — главный насос; 3 — регу­лятор скорости; 4— настроечный дроссель; 5 — отсечный золот­ник; 6 — сервомотор;

Рис. 2. Принципиальная схема контура регулирования скорости длятурбины К-500-65/3000; 1-импеллер; 2—главный насос; 3—регулятор скорости; 4—настроечный дроссель; 5 — сервомотор.

Обратная связь от сервомотора к отсечному золотнику выполняется гидравли­ческой. Внутренняя тормозящая связь отсеч­ного золотника также выполнена гидравличе­ской — в виде «гидравлической пружины», образованной переменным по ходу золотника сечением слива или подвода жидкости.

Применение на отсечных золотниках гид­равлических прямых, обратных и внутренних связей позволило создать компенсированную схему, не реагирующую на изменение в ши­роких пределах силового давления главного насоса.

Сервомотор приводит в движение регули­рующие клапаны высокого давления либо не­посредственно, либо через распределительный кулачковый механизм. Клапаны (или пово­ротные заслонки) после промежуточного пере­грева пара (если они имеются) могут управ­ляться различными способами—либо только от системы защиты, либо также и от системы регулирования, причем в последнем случае управление может осуществляться как непо­средственно от регулятора скорости через свои отсечные золотники, так и через отсечные золотники сервомоторов регулирующих кла­панов высокого давления. Выбор схемы управ­ления клапанами промежуточного перегрева диктуется соображениями надежности и без­опасности работы.

Питание маслом обоих каскадов усиления системы регулирования — проточного и отсечного — производится главным масляным на­сосом, установленным на одном валу с им­пеллером и сблокированным с ним в единую насосную группу. Блок насосов располагаемся в опоре переднего подшипника турбины.

Управление регулирующими клапанами осуществляется с помощью механизма управ­ления, называемого также синхронизатором. Синхронизатор встроен в регулятор скорости и осуществляет перестановку клапановзасчет изменения сечения слива масла из про­точной линии регулятора, причем величина этого сечения определяется разностью коор­динат золотника регулятора и подвижной буксы синхронизатора.

Подвод масла к главному масляному на­сосу производится с помощью специального инжектора, установленного в масляном баке. Исключение составляют турбины К-220-44 и К-500-65/3000, где масло к главному насосу

подается самотеком из специальных баков, расположенных выше уровня насоса на не­сколько метров. Маслоснабжение импеллера производится различными способами, указан­ными в описаниях конкретных систем регули­рования.

Во всех схемах предусматривается воз­можность ввода в систему регулирования электрических импульсов от энергосистемных устройств автоматики. В турбинах ранних выпусков это осуществляется за счет электро­двигателя постоянного тока, перемещающего буксу синхронизатора. Начиная с турбины К-220-44, с турбиной поставляется электро­гидравлический преобразователь, способный воспринять и передать в систему регулирова­ния импульсы малой длительности и большой амплитуды, что существенно расширило воз­можности управления турбиной в переходных и аварийных режимах энергосистемы.

Системы защиты турбин строятся по прин­ципу полной независимости их от системы регулирования и имеют свои датчики, проме­жуточные усилители и исполнительные орга­ны. Развитие систем защиты идет по пути увеличения надежности каждого элемента за счет совершенствования конструктивных ре­шений, увеличения перестановочных сил и применения новых конструкций, например за­мены золотниковых устройств мембранными, обладающими практически полной надеж­ностью.

Первичным элементом системы защиты по скорости является сдвоенный кольцевой авто­мат безопасности, применяемый на всех со­временных турбинах ХТГЗ и хорошо зареко­мендовавший себя на практике.

Защита от осевого сдвига ротора произво­дится бесконтактным электроиндукционным реле, передающим сигналы на электромагни­ты защитных устройств, закрывающих при своем срабатывании все парозапорные органы турбины.

Защита от падения давления масла в си­стеме смазки осуществляется, как правило, электрическим реле давления, также воздейст­вующим на защитные устройства.

Дата добавления: 2014-10-17