Механизм управления турбиной

Частота электрического тока в энергосистеме в соответствии с Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) должна непрерывно поддерживаться на уровне (50 + 0,2) Гц. Даже временно допускается отклонение частоты только в пределах ±0,4 Гц. В то же время степень неравномерности регулирования частоты вращения составляет 4-5 %, чему соответствует изменение частоты, равное 2-2,5 Гц, т.е. на порядок больше допустимого. Кроме того, в широких пределах приходится изменять частоту вращения турбины на холостом ходу при синхронизации турбогенератора перед включением его в сеть, при испытаниях автоматов безопасности турбины повышением частоты вращения ротора. Уже только поэтому ясно, что в системе регулирования турбины необходимо иметь устройство для изменения регулируемого параметра-частоты вращения - при работе турбины на холостом ходу и в изолированной сети. При работе в энергосистеме, когда частота вращения турбины определяется частотой сети, поддерживаемой всеми параллельно работающими турбоагрегатами, это устройство, получившее название механизм управлении турбиной (МУГ). дает возможность изменять ее мощность.

Одна из широко распространенных конструкций МУТ показана на Рисунке 10.38 и представляет собой механизм перемещения буксы золотника регулятора частоты вращения.

Рассмотрим воздействие МУТ на статические характеристики регулирования. Пусть некоторому установившемуся режиму работы турбины соответствуют точки 1 на развернутой статической характеристике регулирования (Рисунок 13.39). Сместим буксу золотника регулятора, например, вверх. Если турбина работала в изолированной сети, ее мощность, а значит, положение главного сервомотора и сечение слива обратной связи f _г останутся практически неизменными. Но так как в этой схеме регулирования в статике выполняется условие Δf_x + Δf_z = 0, то должно быть Δf_x = 0. Таким образом, новый установившийся режим (точки 2на статической характеристике) соответствует восстановлению взаимного положения золотника регулятора и его подвижкой буксы, перемещаемой МУТ, что будет достигнуто при новой большей частоте вращения.

Если турбина работала в объединенной энергосистеме, это же воздействие МУТ приведет к возрастанию мощности турбины при неизменной частоте вращения (режим, соответствующий точкам 5), поскольку из условия Δf_x + Δf_z = 0 следует, что уменьшенная площадь сечения слива f _х в регуляторе должна быть скомпенсирована равным по абсолютному значению увеличением площади сечения слива f_zобратной связи сервомотора при движении его в сторону открытия регулирующих клапанов.

Таким образом, в обоих рассмотренных случаях воздействие МУТ приводит к смещению характеристики передаточного механизма (III квадрант), что, в свою очередь, вызывает смешение статической характеристики регулирования в I квадранте.

Как приспособление для изменения частоты вра­щения МУТ используется при выполнении ответственной операции - синхронизации генератора при включении его в энергосистему. С этим связано другое, в прошлом даже более распространенное наименование этого устройства — синхронизатор.

Рисунок 13.39 – Смещение статической характеристики регулирования в результате воздействия механизма управления турбиной

Предельные положения статической характеристики регулирования определяются техническими условиями, задающими минимальное значение частоты сети (n_мин). при котором можно синхронизировать и включить генератор в энергосистему, и максимальное значение частоты (n_макс), при котором можно нагрузить генератор до номинальной мощности (Рисунок 10.40). Если принять n_мин= 0,95n_o и n_макс.=1,01n_o, то при степени неравномерности δ= 0,04 диапазон изменения частоты вращения турбины на холостом ходу с помощью МУТ составит . Возможность синхронизации генератора при пониженной частоте позволяет мобилизовать резервы активной мощности в энергосистеме при аварийном падении частоты. Возможность нагрузить турбину до номинальной мощности при повышенной частоте важна не столько для реализации этого режима работы, сколько для того, чтобы можно было принять максимально допустимую нагрузку при номинальной частоте или номинальную мощность при параметрах пара, отличающихся от расчетных (пониженных параметрах свежего пара, повышенном давлении в конденсаторе или противодавлении).

Рисунок 13.40 – Предельные положения статической характеристики регулирования

Дата добавления: 2015-03-29