Иванов В.А. Схемы и конструкции элементов систем регулирования турбин ТЭС и АЭС

Подождите немного. Документ загружается.

вращая маховик 16 вручную или Щ помощью электропривода. В левом

положении золотника 12 егопередний поясок отсекает подачу масла из

напорной линии в окно М. Давление над золотниками 7 уменьшается,

они перемещаются на верхние упоры и закрывают слив масла из линии

управления сервомоторами стопорных и регулирующих клапанов. После

этого,

вращая маховик 16 | обратную сторону, медленно |нещают

золотник 12 вправо и производят открытие стопорных и регулирующих

клапанов.

Давление масла в линии дополнительной защиты находится такие

под воздействием следящего золотника 4 датчика частоты вращения 3.

Если вследствие неисправности оба автомата безопасности не срабо-

тали, то,происходит дальнейшее повышение частоты вращения> и при

превышении ее номинального значения на 14% следящий золотник откры

вает окно Н, сливающее масло из линии дополнительной защиты..Давле

ние в ней уменьшается, и золотники? смещаются на нишние упоры.

Аналогично давление в линии дополнительной защиты уменьшается при

подаче сигнала на электромагнитный выключатель 9 или при воздейст-

вии на кнопку 8 ручной остановки турбины.

Для проверки работоспособности бойков 1 автомата безопасности

производится их испытание при работе турбины под нагрузкой путем

подачи масла под поршневую часть бойков. Срабатывание испытуемого

бойка не должно вызывать закрытие стопорных и регулирующих клапа-

нов.рДля этого с помощью рукоятки

11.

смещают соответствующий ры-

чаг 6 так, чтобы сработавший испытуемый боек не попадал по рычагу.

Одновременно рукоятка 11 так смещает золотник 15, чтобы подача

масла через сопло производилась только к испытуемому бойку. Конт-

роль срабатывания бойка производится по перемещению специально-

го,

указателя 13. Если результаты проверки работоспособности бойка

положительны, то рукоятку 11 переставляют в исходное состояние, цо

дача масла под боек прекращается и происходит его посадка. Аналог^

гично проверяют работоспособность второго бойка. ||||

Подача масла к золотнику 15 на испытание бойков производится

золотником 10, положение которого изменяют, вращая маховик 14.

Этот же золотник 10 применяют и для испытания бойков путем повыше-

ния частоты вращения ротора.Вэтой случае за счет смещения золот-

ника 10 вправо подается дополнительный расход масла в импульсную

линию сервомоторов регулирующих клапанов турбины, которая управля-

ется золотником 5. Связанное с этии повышение давления масла в им-

пульсной линии вызывает дополнительное открытие регулирующих кла-

панов турбины и повышение .частоты вращения до требуемого значения.

2.5.1.5

Схема системы зашиты турбины К-300-240 т 1Щ Данная

схема (рис.28 )является одниы иэ вариантов конструктивного исполне-

ния защиты беззолотникового типа. В качестве рабочей жидкости I

систеые регулирования применен конденсат, подаваемый в систеый

конденсатныии насосами с давлением 2-2/5 КПа. Щ *У

Защита по превышению частоты вращения ротора осуществляется

автоиатаии безопасности кольцевого типа 15, другие виды защит

реализована через|>лектрбиащ вместе с

которыми скомпонована кнопка ручного выключения турбинй|

Щ Йвтоиаты "безопасности 15 при срабатывании воздействуют на

исполнительные механизмы 9, которые ииею^в своей составе клапаны,

управляющие давлением воды в импульсной линии защиты 10. При

вмбивании одного из автоыатов происходит расцепление рычагов

сыещение клапанов вниз и резкое уменьшение давления воды в линии

10,

через которую вода подана в защитные устройства 12. ЗтйР

во - Ш

устройства выполнены по" принципу мембранных разделителей,

т. е.

их

составе есть мембрана,

на

которую сверху действует усилие

давления воды

импульсной линии защиты.10,;а снизу

усилия

давления воды

линиях защиты,4

б. а

такие-в импульсной линии

сервомоторов регулирующих клапанов

ЧВД и ЧСД. В

рабочем состоянии,

усилие

верхней камере превосходит усилия

нижних кольцевых каме-

рах,

мембрана плотно привата

седлу,

что

гарантирует стабильное

давление

линиях

4, 6 и 13. При

срабатывании защиты давление

Ъ им-

пульсной линии уменьшается

до

нуля,

мембрана

под

действием давле-

ний

нихних камерах смещается

на

верхний, упор

открывает слив

во-

ды

из

линий защиты

4, 6 и 13..

Подача воды

линии

4, 6

осуществля-

ется через дроссельные шайбы малого сечения

из

напорной линии

14Л^

поэтому"слив воды

при

срабатывании защитных устройств

приводит^!

к уменьшению давления

линиях защиты

до

нулевого значения.

Защитные устройства

- это

первая ступень усиления

системе V?-!,,

защиты. Второй ступенью усиления являются беззолотниковые выклю-

чатели

3 и 7,

соответственно для*стопорных клапанов сервомоторов

ЧВД,

и ЧСД.

Выключатели

3 и 7

также устроены

по

прикципу мембранных

разделителей.

полость

над

мембраной подведена вода

из

линий

за-

щиты

4 и 6,

полость

под

мембраной соединена

полостью

над

поршнем

одностороннего пружинного сервомотора,

которую вода подана

из ли-

нии

2. При

уменьшении

до

нуля давления

линиях защит

4 и 6

мембра-

ны выключателей

3 и 7

перемещаются

на

верхние упоры, сливают воду

из полостей сервомоторов

1 и 8.

которые закрывают стопорные клапаны

ЧВД

и ЧСД.

Для турбины

K~300

240

ХТЗ

разработана совмещенная конструкция

стопорно-регулирующего клапана

ЦСД -

блок клапанов промперегрева.

Особенность этого блока заключается

наличии одного запорного

ор-

гана, управляемого двумя сервомоторами, действующими независимо...

друг

от

друга. Подобная конструкция позволяет

на 50 %

уменьшить

потери на"-дросселирование пара

клапанах

ЦСД.

Таким образом,

за-

крытие стопорных клапанов осуществляется

как при

срабатывании сис-

темы защиту»

тан и

при- быстрых перемещениях сервомоторов промпере-

грева, ког&аЙпроиеходит смещение отсечных золотников

этих серво-

моторов

на

закрытие более

чем на 50 X их

полного хода.

При

подобных

режимах рабо|;Ы^олотники

соединяют" линию защиты

6 со

сливом,

что

вызывает (Срабатывание беззоло^никовых выключателей

7 и

закрытие

стопорных клапанов. Система защиты имеет

своем составе

устройства

для

частичного расхаживания стопорных клапанов

при

работе турбины

под

нагрузкой.,

также элементы

для

подачи масла

кольцевым выключателям

для их

испытания

без

повышения частоты

вращения ротора

при

работе турбины

под

нагрузкой.^

гШ 61

Электрическая часть

системы регулирования турбину

Структуру и Функции этого элемента рассмотрим на примере

электрической части системы регулирования (ЭЧСР) турбин ЛМЗ.

В процессе внедрения электрических элементов в состав систем

регулирования турбин были созданы Три поколения ЭЧСР. Первые два

имели жесткую структуру и ограниченные возможности применения на

разных типах турбин, а такие для ревения многоплановых задач

пуска турбины и реализации различных программ регулирования как

турбины, tan и всего энергоблока. Третье поколение ЗЧСРСЭЧСР-М)

выполнено с применением цифровой техники и имеет более гибкую

программную структуру

[4.51.

В составе ЭЧСР-М две микроЗВМ,

которые резервируют друг друга.

Важным вопросом структуры АСР турбин ЛМЗ является взаимодей-

ствие ЭЧСР и ГЧСР. В режимах функционирования ЭЧСР ее выходной

сигнал поступает в ГЧСР и улучшает статические и динамические ха-

рактеристики. В установившийся, режимах выходной сигнал ЭЧСР равен

нулю, поэтому выход из строя ЭЧСР и ее последующее отключение не

приводят к скачку мощности турбины, т. е. в структуре ЙСР турбины

заложен принцип "безударного" включения И отключения ЭЧСР.

В процессе-работы ЭЧСР-М выполняет такие основные функции,

как: Ш$

|f;

автоматизация пусковых операций;

III

регулирование частоты и мощности в энергосистеие при

нормальных и аварийных режимах;

повышение надежности защиты турбины от разгона ротора

np(jw

процессах, связанных с отключением генератора от сети;

поддержание заданного значения давления пара при

реализации программы постоянного начального давления (ПД) или

заданного положения регулирующих клапанов при реализации

программы скользящего начального давления (СД),

Реализация основных Функций ЭЧСР-М осуществляется с помощью

входящих в ее состав быстро- и медленнодействующего контуров, вы-

ходные сигналы которых направлены соответственно на входы электро-

гидравлического преобразователя (ЭГП) и механизма управления; тур-

биной

мат) |. !§| || Jj §р|

• - При автоматическом пуске турбины работает медленнодействующий

контур ЗЧСР-М (рис.29)

[?],

а именно блок регулирования частоты

вращения при пуске

(РЧВ).

На вход этого блока поступает сигнал от

электрического датчика частоты вращения, а также дискретные

сигналы от автомата пуска турбины (АПТ) на управлениеШтопорными и

регулирующими клапанами с целью повышения частоты вращения ротора-

после выполнения определенного комплекса- пусковых операций

такие условий термонапряженного состояния элементов конструкции

турбины,-Этот процесс происходило номента достижения номинальной

частоту вращения, после ;^его Производится синхронизация генератора

|Щ. сетью.ййосле синхронизации управление#ереключае||6я с блока РЧВ

на блок регулирования мощности (РМ), который по заданной программе

увеличивает мощность турбины.Ж

В процессе эксплуатации Турбогенератора нормальные режимы ;

| регулирования мощностиНпо диспет||рскому трафику (плановая

составляющая) и%э сигналам системных регуляторов частоты и

мощноети|(внеплановая составляющая! осуществляются через блок РМ.

этих режима*! на МНТ подают сигнал от блока

РМ

/пропорциональный

отклонению

1ощност|1^|'

заданного значения (lj^^$°c коррекцией §

по отклонения^Чдстоты сети^л f | давления свежего пара

л P-^-^

процессе* реализации програм|§ ПД) или положения

регулирующих клапанов л Н « щШ- " <

процесс!: реализации ^

программы СД.Щ Коррекция ho частоте сети^дС обеспечивает

участие блока в первичном регулировании частоты» однако для

ограничения влияния

налщ

значений Уклонения Частоты наЩй

мощность

Ц;

линию сигнала коррекции введена зона

нечувствительности.

Коррекция по давлению^свемего парайэведена^^лью улучшения

иачества переходных процессов щ подсистеме регулирования

паропроизводительности котла и повышает

надежность

раббтщ

его поверхностей нагрева в переходных режимах^ Сигнал по давлению

вырабатывается в блоке минимальногодавления пара РД. Блоки

РМ.щ§

РД работают совместно через специальный выделитель|Ниниыуиа

сигнала.

Благодаря этому давление пара за котлом в переходных

процессах не снижается ниже заданного порогового значение

Темп изменения мощности ^граничен термическими напряжениями,

возникающими в элементах конструкций турбины в^ртационарнмхЧ^||^|!;

режимах.

§ этой целью введенм значения допустимой скорости

'изменения мощности, причем они

ииё*1

разные значения |для|плановой

ж внеплановой составляющих Изменения

мощнос.шЩЩ

Введенное в канал управлений допустимое значение скорост|1|

сравнивается со значением, рассчитанным на основе математического

моделирования процессов прогрева и Определениятемпературные

напряжений, Если заданна^; скорость изменения мощности превышает щ

предельную по условиям процесса прогрева^ то рении изменения

мощности блокируется. Аналогичные действия происходят при возник^

новёнии других типов технологических ограничений (элемент ТО).

В противоаварийных режимах ограничение скорости изменения

задаваемой мощности снимается.

На

схеме (рис.29) указан

ряд

других

элементов медленнодействующего контура:

КЗ-

ключ ручного управле-

ния турбиной;

ВГ-

сигнал

от

выключателя генератора;

ПАЗ-

сигнал

канала послеаварийного управления;

# Ay

-переключатели выбора

реяима работы;

К-

контакты защиты ЗЧСР.

Ш|

В состав быстродействующуг^ контура (рис.30)

17)

входит группа

блоков,

улучшающих динамические характеристики турбины.

Прежде всего

это

блоки, обеспечивающие эффективное участие

турбины

противоаварийнои регулировании энергосистемы. Блок

аварийной импульсной разгрузки

(АИР)

формирует сигналы четырех

форы, различных

по

глубине разгрузки

длительности

действии.Щ

Блок послеаварийного управления

(ПАЯ)

предназначен

для

ограничения

ыощности турбины

до

заданной величины

послеаварийных режимах.

Блок

ПАЗ

представляет собой замкнутую систему

больший

коэффициентом усиления

обратной связью

по

эквивалентной мощности,

равной сумме сигналов

по

мощности генератора

угловому ускорению

ротора. Блок

ПАН

действует либо

по

входному сигналу заданной

мощности

ДПА

«либо

по

сигналу, соответствующему необходимой

глубине разгрузки турбины

л N.34

ум. Выходной сигнал блока

ПАЗ

подают

медленнодействующий контур

целью повышения точности

поддержания заданного значения ыощности

послеаварийнои ренине.

Промежуточный перегреватель пара

энергоблоках

ТЗС и АЗС

ухудшает приемистость турбины

быстропротекающих процессах,

также повышает значение частоты вращения

квазистатичрскоы режиме

в процессе перехода

хрлостоыу ходу

при

сбросе нагрузки

отключением генератора

от

сети.

Для

коипенсации влияния

инерционности проиперегревателя

ЗЧСР-Н предусмотрен блок

начальной коррекции неравномерности

(НКН),

выходной сигнал

которого равен разности сигналов, пропорциональных электрической

ыощности

давления пара

проыперегревателе. Блок

НКН

через

ЗГП-Щ

воздействует

на

регулирующие клапаны цилиндра высокого давления

турбины

целью

их

вреыенного форсированного переыещения.

Для

предотвращения излижней разгрузки турбины

при

синхронных качаниях

генератора выходной сигнал блока

НКН на

разгрузку турбины

ограничивает перемещение регулирующих клапанов турбины

пределах

20-30Z

от

исходного положения.

Это

ограничение снижается

при

отключении генератора

от

сети (сигнал ВГf'if при повышении частоты

вращения

на

величинудГ

> 0,03 и при

сигнале устройств

противоаварийнои автоматики (ПА).Щ

Щ||

Каналы релейной форсировки

(РФ) и

-дифференциатора

(ДИФ)

предназначены длЯчуменьшения перерегулирования частоты вращения

ее 11 ш ш •

при сбросе нагрузки

отключением генератора

от

сети. Канал

РФ

вступает

работу

по

сигналу

от

блок-контактов выключателей

генератора (ВГ).

канал

ДИФ - при

значении частоты вращения,

на

2-3%

превышающем номинальное. Последнее ограничение введено

с целью предотвращения снижения средней мощности турбины

под

влиянием одностороннего .форсирующего действия дифференциатора

при синхронных качаниях-частоты'в энергосистеме.Оба канала

действуют через

ЗГП в

направлении форсированного закрытия

регулирующих клапанов.

Для увеличения надежности защиты ротора турбины

от

повышения

частоты вращения внедрена система предварительной защиты (ПЗ),

ко-

торая

ЭЧСР-М представлена

виде блока

ПЗ. Он

вступает

работу

тот

момент, когда сумма сигналов, пропорциональных частоте

вра-

щения

угловому ускорению ротора, превышает

ее

заданное значение.

Канал

ПЗ

через специальный золотник

гидравлической части

АСР

(ЗГП

ПЗ)

осуществляет закрытие стопорных

регулирующих клапанов.

Причем

чеы

выше угловое ускорение ротора,

тем при

более низком

зна

чении частоты вращения вступает

действие

ПЗ.

Если гидравлическая

часть

АСР

турбины нормально вступила

действие

при

внезапном повы

шении частоты вращения,

то

угловое ускорение уменьшается, сигнал

ПЗ исчезает

клапаны последовательно (сначала стопорные,

затем

регулирующие) автоматически открываются.

4. Систеим регулирования мощных конденсационных турбин

ТЭС

Конденсационные турбины мощностью

200,300,500,800

и 1200 МВт,

составляющие основу энергетики России

стран СНГ.выпускают

производственные объединения "Ленинградский металлический завод**

(ЛИЗ)

"Харьковский турбинный завод"

(ХТЗ).

Конструкторскими

отделами этих фирм созданы надежные современные систеыы

регулирования мощных паровых турбин, имеющие, однако,

по

своим

конструктивным признакам

ряд

отличий.

;

Основные отличительные признаки состоят

следующем:

в качестве рабочей жидкости

ХТЗ

применяет воду,

а ЛМЗ -

синтетическую жидкость (масло

)с

повышенными противопожарными

характеристиками;

в составе ГЧСР

ЛИЗ

применен датчик частоты вращения

центробежного типа,

ГЧСР

ХТЗ -

гидродинамический датчик;

Щсистема

защиты турбин

ХТЗ

выполнена

на

основе

беззолотниковых элементов,

а ЛМЗ

применяет системы защиты

золотникового типа.

В связи с указанными различиями в конструкции ГЧСР далее

рассмотрены наиболее типичные варианты'схем регулирования турбин

т и хтз, Ш

4.l|f

АСР турбины К-вОО-240 ЛМЗ

Jjf.

Для серии турбин К-300-240. К-800-240. К-1200-240. К-500-16Л*

500-130

ЛМЗ применяет унифицированную электрогидравлическую

систему регулирования, состоящую из электрической и гидравлической

Настей. Структура

J4CP

была рассмотрена выше, поэтому данный

раздел посвящен особенностям конструкции ГЧСР (рис.31)

[11)||Щ;

Унификация систем состоит в применении однотипных датчиков

регулируемых параметров (электрический и механический датчики |щ|

Частоты вращения, .датчики мощности, давления свежего пара и пара

щослв

промперегревателя),регуляторов, электрических и гидравлик?

веских усилителей, блоков маслоснабжения и гидравлических сервомо-

торов для привода стопорных и регулирующих клапанов.

Система парораспределения турбинн состоит из группы клапанов

ЦВД и ЦСД, в каждую из которых входят два стопорных и четыре

Регулирующих клапана. Для предотвращения возиожности работы ЦВД в

(рспаровом режиме после сброса нагрузки и временного закрытия кла*.

''|$нов ЦВД и ЦСД установлены два сбросных клапана» которые направля-

•

ф, пар из горячих линий промперегрева в конденсатор. Привод пере-

деленных клапанов осуществляется сервомоторами регулирующих клала-

фъ ЦВД (1) и ЦСД (2) сбросных клапанов (3),а также сервомоторами

^опорных клапанов ЦВД(4) и

ЦСД(5).

Все сервомоторы выполнены как

'щужинные, односторонне с отсечными золотниками. Обратная связь в

gBPBOMOTopax регулирующих и стопорных клапаной осуществляется путей

|рздейст;вия на подвижную буксу, а в сервомоторе стопорных клапанов

вменением сжатия пружины

, воздействующей на золотник^'

Сервомоторы регулирующих клапанов ЦВД выполнены телескопичес-

кими (см. рис.14)Для уменьшения расхода масла в диапазоне положе-

ний клапанов, близких к полному открытию. На начальном участке от-

крытия клапанов в зоне действия больших паровых усилий движутся

вверх совместно большой и малый поршни. Затеи по мере увеличения

щкрйтия клапанов большой поршень устанавливается на упор, а

даль-

иейшее открытие клапанов производит малый поршень.

В качестве рабочей жидкости в гидравлической части системы

прирнено огнестойкое синтетическое масло марки ОНТИ с температурой

самовоспламенения 740

С* Подачу масла в систему регулирования и за-

щиты производит блок маслоснабжения. в состав которого входят мас-

Шй шШ аз

лобак 17» насосы 18, масляные охладители и цсляный аккумулятор 20*

§§|.

Мас$&бак 17 имеет "грязный" нечистый" отсеки. В

т:|щ|мй

отсек поступает масло из сливных камер узлов регулирования* далее

оно проходит через воздухоотделитель, фильтры грубой и тонкой

очистки и поступает в "чистый" отсек, с который соединен всасываю-

щий патрубок насоса.В чистом отсеке установлен маслоохладитель, в

котором охлаждающей средой-является вода.

Масло в систему подают два насоса 18 с электродвигателями

переменного тока (один насос

резервный).

Давление масла в напорной

линии системы равно 4,7 МПа, температура масла 50 1 5*С. В

системах ранней конструкции применялся такие насос 19 с приводом

от электродвигателя постоянного то^Щ

Масляный аккуыулятор 20 служит для кратковременного поддержа-

ния давления масла в системе регулирования в режимах переключения

с основного насоса на резервный, а также при исчезновении напряже-

ния в системе собственных нужд электростанции. Для унифицирован-

ной АСР применен грузопоршневой аккумулятор, который производит по-

дачу масла в систему регулирования за счет действия на поржень ве-

са груза, соединенного с поршнем с помощь» троса и системы блоков.

В состав гидравлической системы регулирования частоты вращения

входят:

датчик 7 частоты вращения центробежного типа,гидравлически

связанный с ним следящий золотник 6, промежуточный золотник 14 и

сервомоторы регулирующих клапанов 1,2 и сбросных клапанов 3. Смаз-

ка вала датчика 7 осуществляется маслом из бачка 8. Принцип дейст-

вия и конструкция этих элементов ГЧСР были рассмотрены в предыду-

щих разделах, поэтому кратко рассмотрим взаимодействие этих узлов

Друг с другом. Щ

Промежуточный золотник 14 связан со следящим золотником

проточной линией А. Подача масла в нее производится через окно а

в промзолотнике 14, а слив масла - через окно б в буксе следящего

золотника б. В статических режимах давление масла в линии А посто- .

янно и равно примерно половине давления напорного масла. В пере-

ходных режимах под действием изменения частоты вращения и положе-

ния следящего золотника 6 изменяется проходное сечение сливного

окна б.>что приводит к изменению давления в проточнсЦ линии А и

соответствующему смещению вверх-вниз промзолотника 14. Подвижная

букса промзолотника управляет подводой или сливой масла в полости

над поршнем вспомогательного сервомотора 21fДавление в этой по-щ

лости (линия В) является управляющим для сервомоторов регулирующих

и сбросных клапанов., ЩШШ

Следящий золотник входит в состав Олока золотников регулятора

скорости(ЗРС).Кроме него в блоке ЗРС имеё$|я золотник управления;!^

на который воздействует механизм управления турбиной

(М9Т),

осу-

ществляющий или дистанционное управление турбиной с блочного счита

управления, или ручное управление. Основные функции МЯТ и золотника

управления 22: взведение и зарядка золотников 12 автомата безопас-

ности, открытие стопорных клапанов 4, 5 ЦВД и ЦСД, изменение часто-

ты вращения ротора при пуске и синхронизации, изменение мощности

турбины при работе турбогенератора под нагрузкой в энергосистеме.

На МНТ также поступают сигналы от медленнодействующего контура ЗЧСР.

Быстродействующий контур воздействует на электромеханический

преобразователь (ЗМП) 15 и его следящий золотник 16, образующие

злектрогидравлический преобразователь

(ЭГП).

Следящий золотник 16

ЭГП в переходных процессах влияет на- давление в проточной линии А

путем подвода или слива масла. Направление воздействия ЭГП на

проточную линию зависит от полярности сигнала, поступающего на

вход , 1§| Ш

В конструкции проиежуточного золотника 14 предусмотрен

ограничитель мощности 13. Он представляет собой подвижный

механический упор, ограничивающий движение вверх буксы

промзолотника 14. а следовательно, и величину давления в линии В,

управляющей сервомоторами 1 и 2.

Состав и функции системм защиты турбины К-800-240 в основном

соответствуют системе защиты турбины К-100-90-6, описанной в

п.2.5.1.4.

Основное отличие состоит в том, что в систему защити

введенм электромагнитный выключатель (ЭМВ) и золотник 1щ

предварительной защиты (ЗПЗ) (на схеме не

указаны).

Сигнал

предварительной защиты представляет собой сумму сигналов,

пропорциональных частоте вращения ротора и угловому ускорению.

Если эта сумма превышает пороговое значение I то блок ПЗ, входящий

в состав ЭЧСР.подает сигнал на вход ЭМВ. который сливает иаслр из

полости над верхний торцом ЗПЗ. Золотник смещается в верхнее

положение й открывает слив масла из линий управления промежуточным

золотником и сервомоторами стопорных клапанов. В результате

закрываются все регулирующие и стопорные клапаны и открываются

сбросные клапаны. При исчезновении сигнала на входе ЭМВ

предварительной защиты прекращается слив масла из камерм над ЗПЗ.

он перемещается вниз и открывает сначала стопорные, а затем

регулирующие клапаны.Таким образом, предварительная защита

вступает в действие раньше автоматов безопасности и повышает!

надежность всей системы защиты.

На схеме рис. 31 показаны основные элеиенты защиты: автоматы

безопасности 10 (АБ), золотники АБ 12, электромагнитный выключа-

тель 11. ЭМВ 11 воздействует на ЗАБ 12 с помощью гидравлических

толкателей 9, которые расцепляют рычаги, удерживающие ЗЙБ 12

верхнем положении.

Рис.52

4.2.

ЙСР турбины К300240 ХТЗ

Подвод пара

турбину (рис.32) С5] производится через два

бло

ка парораспределения, каждый из которых состоит из одного стопорно

го

трех регулирующих клапанов. Каждый из стопорных клапанов

управляется односторонним пружинный сервомотором. Труппа из трех

регулирующих клапанов приводится

движение главным сервомотором

двустороннего действия.

Пар

ЦСД после промежуточного перегрева поступает через два

блока стопорнорегулирующих клапанов. Каждый из блоков содержит

стопорный

регулирующий клапаны» конструктивно выполненные

одном

корпусе. Однако привод стопорных

регулирующих клапанов осуществ

. ?2

I ШШ I

ляется отдельными сервомоторами, действующими независимо друг

от

друга. Оба сервомотора односторонние, пружинные..

Система регулирования имеет

своем составе четыре

управляющих органа: датчик частоты вращения 3, механизм управления

(си|хронизатор)

4 с

ограничителем мЩности 5, ЗГП 18

дополнит!^

ный механизм управления (регулятор давления) .16,используемый..для

перемещения клапанов при изменении давления свежего пара. Каждый

из

управляющих органов>воздействуе\ на линию 1го усиления 11, изменяя

.слив рабочей жидкости из нее'в линию дренажа 20.

|^| щ

В качестве рабочей жидкости системы регулирования

используется конденсат после конденсатных насосов

давлением

22,5 МПа. Кои|енсат из коллектор \В поступает через.фильтр 17

напорную линию 13,

из нее подается ко всем основным элементам

системы. Подвод конденсата

линию 1го усиления

линии обратной

связи

сервомоторов производится из коллектора пониженного

давления 12,

который конденсат подается через дроссель 22

из

напорной линии 13. Питание линии 1го усиления 11 конденсатом

выполнено через настроечный дроссель 21,.

В качестве датчика частоты вращения

АСР применен

гидродинамический датчик



импеллер 2,

который подается

конденсат из бака подпитки 1. Давление на выходе импеллера,

пропорциональное частоте вращения^ является входным сигналом для

регулятора скорости

3 с

внутренним усилением (см\* рис.20,

п.2.4.1.1.К Регулятор скорости управляет двумя дросселями.через

которые происходит слив воды мз линии 1го усиления. Открытие ниж

него дроселя зависит только от положения золотника регулятора

ско

рости 3. Открытие верхнего

от совместного положения

золотника.Ш

регулятора скорости

3 и

синхронизатора 4. При частоте вращения

ротора, меньшей *51,3 с'

||3075

об/мин),

нижний дроссель закры|£

давшие

линии 11 определяется положением регулятора

3 и

"синхронизатора 4, При частоте, превышающей 51,3 с



', нижний дроссель

вступает

работу,

закрытие клапанов происходит независимо

от

положения синхронизатора 4, Таким образом^ давление

линии 11

является переменным, так как определяется постоянным открытием

дросселя 21

изменяющимся положением дросселей, управляемых

регулятором 3. Это давление является входным сигналом для

|||

золотников сервомоторов 9. перемещающих регулирующие клапаны 10.

Рассмотрим режим уменьшения нагрузки на валу турбогенератора

(например, при сбросе нагрузки

отключением генератора от

сети>Ш

В этом режиме частота вращения ротора

давление за импеллером

увеличиваются. Золотник регулятора скорости

переместится внцз

откроет щполнительный слив через нижний

верхний дроссели.

•ШшШ

73.

Давление

линии 11 уменьшится.

статических режимах золотник

7 1

находится

равновесии

занимает среднее положение по отношению

окнам, управляющим подачей

сливом водм

верхней

нижней

камерах сервомотора 9. Равновесное положение золотника

обеспечивается при равенстве давлений под его нижним торцом

(давление

линии 11)

над его верхним

fopuofjj

(давление

линии

обратной связи 8/ определяемое открытием дросселей

23,24.25).

При

уменьшении давления

линии 11 золотник смещается вниз

увеличивает открытие дросселя 25

|£то приводите уменьшению

давления

линии 8.

результате давления воду над

под

золотником уравниваются,

он занимает промежуточное устойчивое

состоянием То есть золотник«изменяя открытие дросселя 25«

осуществляет эффект собственной обратной связи* Золотник 9Ш

сместившись вниз, своими управляющими поясками вызовет слив воды

из верхней каиеры сервомотора

9 и

подвод водм

нижнюю камеру.

результате поршень сервомотора

переместится вверх

прикроет

регулирующие клапаны

10.

^Одновременно

3|гим

он увеличит открытие

дросселя 24,

это,

свою очередь, приведет

понижению давления

в линии

8 и

перемещению золотника вверх. Этот процесс Мет до тех

пор;/

пока золотник вновь

lie

придет

равновесное состояние, зам»

при этом среднее положение по отношению

управляющим окнам

подвода

слива водм. На этой фазе переходный процесс

системе

завершается.

••

Аналогичное действие уменьшение давления водм

линии 11

оказывает на золотники 15

поршни сервомоторов 14. Это приводит

переиещению на закрытие регулирующих клапанов 10 ЦСД.

Электрогидравлический преобразователь^8, как

регулятор

скорости §. воздействует на давление воды

линии

за счет

изменения расхода воды

сливную магистраль через специальннйж

золотник ^Конструкция ЭГП рассмотрена

П.2.4.2. Входной сигнал

ЭГП поступает из ЭЧСР либо

щймокй

релейной форсировки при отклю

чении генератораот сети^либо от блока регулирования частоту

мощности Ари воздействии энергосистемннх регуляторов.

Регулятор давления входит ш состав ^контура поддержания

,||

давления пара перед турбиной.Ф его конструкции предусмотрен

дроссельный конус, изменяющий слив воды из линии ||, Перемещение

конуса осуществляется либо вручную маховиком, либо дистанционно

зяектродвигателем при воздействии |о щита управления или блока

регулирования давления*!входящего

состав ЭЧСР. v£%wj

Система защиты турбины К300240 выполнена на основе

беззолотниковых элементов.Ее принципиальная);Ьхема рассмотрена

п.

2.5.1.5.

щ| Щщ Ш$

Ж Ш

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рохлеико *КАШ$®ЛЫЛ А»М> Системы регулирования турбин

ХТЭ« И-8Эиергоатоииодат« 1988.104с

'Щ

';Щ

2. Штллтр

В» И.

Регулирование и аамита паровых турбин»

Н•IЭнерго&тоииэдат«

1985.104с

ЗДегляев

А. В.

• Сие л»»иицкий СГ. Регулирование паровых тур-

вин* М.-Л« •Госэнергоиэдатв 1962-256с-

4 • Паротурбинные установки атоиных э лектростанций /Под ред.

B. ф-Кооиха.2Энергия, 1978.312с

3. Паровая турбина К-300-240 ХТЗ/Под

ред*Ш.f.Коояка•

М-.Эиергоиадат, 1982.272с Щ.

б* Кириллов

И «И»

Автоматическое регулирование паровых турбиц

газотурбинных установок• А••Машиностроение• 1988.447о-

7^1 Развитие электрогидравлических систеи регулирования паро*

ызс

турбии на основе применения кикропроцеосориой Техникш/В.В-Maлев,

М-С-

фрагнн*

В.

С. Медь никоя и др.// Теплоэнергетика- 1983. М 7*

12-16.

8* Надев В • В •«Фрагии Н-С Автонатиоедия - основа повышения

технического уровня паровых турбинее//Эиергоиаыииоотроение. 1986.

N 3.

С17-19..

-Щ Щ:1 i||

*£У

9. Иванов В.А- Регулирование энергоблоков.А..Машиностроение

1982.311о.

10* Особенности ремонта

систеи регулирования турбин К-ЗОО-24^)

ХТГЗ/А-П.Агапов, A.M.Балашов,

О•

И.Воронов и др.

И. •

Энергия.

1973.960.;

11. Системы регулирования конденсационных турбин большой

иошнооти ЛМЗ/М.С.фрагии, А«А*Шаткими* М.А-Волчегорокий и др.

//Теплоэнергетика. 1972. М 11- С.19-26*

12* "Паровые турбины оверхкритического давления пара ЛМЗ/

Под ред. А.П.ОгЦрцова! В.К.Рыахов®. М.5Энергоатониедат« 1991.383о

УДК

621.311.29(073.8)

И в а

н.

о »

В.

А., Ф о и я и В- А* Схемы и конструкция

ал#н«нто! сметен регулирования турбин ТЭС и АЭС: Учеб-пособи*•

СПб.:

Иод-во СПбГТУ, 1997.76с.

Пособие соответствует учебный программам дисциплин'-;^

"Автоматическое управление тепловых энергетических установок" к

"Автоматическое управление ядерных энергетических установок" для

подготовки бакалавров и инженеров по направлении

330900

"Теплоэнергетика"

•

ЩШ ШШЩШ!

ЩЩщ Представлена общая структура автоматической системы

регулирования паровых турбин* состоящей из электрической я

гидравлической частей* Основное виииаиие уделено описании)

конструкции основных элементов гидравлической части <датчиков,

промежуточных усилителей* главных сервомоторов я систем

заыиты)*

Рассмотрены структура и основные Функции электрической части* а

также принципы взаимодействия электрической я гидравлической

частей*Представлены описания принципиальных схеи регулировании

мойных конденсационных турбин для тепловых м атомных электростан-

ций- w% f$f

} Sl§

Предназначено для студентов четвертого я пятого курсов энер-

гонаыикостроительного Факультета* изучающих дисциплины* связанные

с управлением теплоэнергетический* установками, в рамках бакалав-

рской и инженерной подготовки*

Ил*

32* Библиогр*: 12 маов*

Печатается по решении редакциоимо-?издательского совета

Санкт-Петербургского государственного технического университета.

И В А И 0 В Валерий Алексеевич

ФОМИН Виктор Александрович щ|

СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

j ]Ш Щ$

^СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБИН ТЭС И АЭС

Учебное пособие

Редактор Н*В*В а к к

$S$J

Технический редактор А* И* К о л од я я и а я

Се*

тенпллн 1997 г

••'

f$$$ft$№ '*'-л

Лицензия ЛР И

020393

от .0У*0 Щ|%

Подпиоамо в печать

ЛЛ.40.4

ШШ-

Формат

60x84/16.

улл

Печать оесетиая* Уел* печ* л-4,73. Уч.-мзд. д.4»73* Таврам 10(/,

ЭакаоДОв, С 131

ШШ

Санкт-Петербургский государственный технический университет*

Издательство СПбГТУ*

Адрес университета и издательства!

193231*

Санкт-Петербург»

Политехническая, -29*

)

Санкт-Петербургский государственным

технический университет* 1997