Предварительная защита

Значительный эффект может дать приме­нение устройства, изменяющего уставку сра­батывания защиты от недопустимого повы­шения частоты вращения, названного ЛМЗ предварительной защитой.

Обычно принимается, что после сброса полной нагрузки, для того чтобы избежать срабатывания защиты от недопустимого раз­гона ротора, необходимо выполнение условия

n_макс = n_АБ - 0,015 n_о

где n_макс —максимальная частота вращения в переходном процессе; n_АБ — уровень сраба­тывания автомата безопасности; n_о — номи­нальная частота вращения ротора турбины. Кроме того, при конструировании турбины обычно рассчитывается максимальная часто­та вращения, которая достигается после сброса полной нагрузки при одновременном отказе системы регулирования частоты вра­щения.

Первое требование проще всего удовлет­воряется при наивысшей возможной настрой­ке срабатывания автомата безопасности, а второе — минимум повышения частоты вращения при указанных условиях—напро­тив, при наинизшей его настройке. Обычно уровень настройки автоматов безопасности составляет (1,11—1,12) n_о.

Если в системе регулирования имелись неполадки, например в регуляторе, в серво­моторе или даже в регулирующих клапанах, или повреждение возникло в момент сброса нагрузки, система защиты от недопустимого повышения частоты вращения с помощью своих независимых устройств (автоматов бе­зопасности, их исполнительного механизма и стопорных клапанов) прекратит доступ пара в турбину. Но довольно высокая настройка автоматов безопасности приводит к тому, что стопорные клапаны закрываются слишком поздно и динамический заброс частоты вра­щения оказывается достаточно большим.

Суть предварительной защиты заключа­ется в том, что во время переходного процес­са после сброса нагрузки контролируется работоспособность системы регулирования частоты вращения. В турбинах ЛМЗ сигнал на закрытие стопорных клапанов до сраба­тывания автоматов безопасности подается, если значение линейной комбинации частоты вращения j = n / n_о и ее первой производной j превысит заданное пороговое значение. При полном сбросе нагрузки и отказе системы регулирования стопорные клапаны начнут закрываться при частоте вращения 104,5 % номинальной, т. е. на 7 % раньше, чем при срабатывании автоматов безопасности. Настолько же уменьшится максимальное повышение частоты вращения.

Блок предварительной защиты не влияет на заброс частоты вращения при сбросе нагрузки от полной до уровня собственных нужд или до холостого хода, если регулиро­вание турбины работает нормально.

На рис. 4 представлены результаты расчета динамического повышения частоты вращения тихоходной турбины насыщенного пара мощностью 1200 МВт. Даже при сбросе нагрузки с сохранением собственных нужд блока частота вращения повышается на 15%.

Рис. 4. Влияние различных мероприятий на переход­ный процесс после сброса полной нагрузки тихоходной турбины насыщенного пара мощностью 1200 МВт:

I—сброс нагрузки до уровня холостого хода; II—сброс на грузки до уровня собственных нужд блока; III — то же при наличии стопорных заслонок; 1 — предварительная защита: 2 — срыв вакуума; 3 — байпасные клапаны.

При настройке автоматов безопасности на несколько большую частоту вращения и сра­батывании их при вышедшей из строя системе регулирования максимальная частота враще­ния достигла бы 1,35 n_о. Поэтому требуются специальные меры по снижению динамическо­го заброса частоты вращения, эффект дейст­вия которых также показан на рис. 8.35.

Существенный результат дает применение схемы предварительной защиты, которая при достижении частоты вращения 1,05 n_о и от­казе системы регулирования дает сигнал на закрытие стопорных клапанов.

При нормальной работе указанный им­пульс не проходит, что дает возможность сохранить собственные нужды после сброса нагрузки. Эти мероприятие позво­ляет снизить заброс частоты вращения на 10 %.

Срыв вакуума, и повышение абсолютного давления в конденсаторе после сброса на­грузки до 20 кПа снижают максимальную частоту вращения на 2—3 % благодаря уве­личению потерь трения и вентиляции. Для байпасных клапанов через короткий промежуток времени после сброса нагрузки аккумулированный в ЧВД пар сбрасывается в конденсатор. Эффект воздействия байпас­ных клапанов зависит от их пропускной способности и составил 2 %. Наибольший эффект дало закрытие отсечных заслонок на паропроводах от СПП к ЧНД, так как энергия, запасенная в ЧВД и СПП, не расходуется на разгон ротора. Эти мероприятия используются в комбинациях, как этого требуют особенности разных установок.

Дата добавления: 2015-06-30