2) Синхронизация и включение генератора в сеть
Синхронизации и включению генератора в сеть выполняются после завершения выдержки времени на 1500 об/мин.
Синхронизация производится путем изменения в ЭГСР уставки частоты вращения турбины от автосинхронизатора или вручную НСЭЦ от ключа синхронизации установленного на панели управления БЩУ HY-32.
После включения генератора в сеть проконтролировать включение на пульте управления СРТ-02 (ЭГСР) режима "РМ" и нагружение турбины до уровня собственных нужд 50÷70 МВт (АРМ в режиме "Т").
Далее систем управления поддерживает номинальные обороты турбины.
3) Нагружение турбоустановки
После включения генератора в сеть увеличение мощности турбины при работе АСРЗ турбины в режиме "СРТ-02 (ЭГСР)" в начальный момент до закрытия всех БРУ-К, независимо от режима работы АРМ, производится в режиме "РМ" СРТ-02 (ЭГСР); после закрытия всех БРУ-К по решению НСБ:
• АРМ включается в режим "Т" и увеличение мощности турбины производится в режиме "РМ" СРТ-02 (ЭГСР);
• АРМ включается в режим "Н" и увеличение мощности турбины производится в режиме "РД-1" СРТ-02 (ЭГСР) при увеличении мощности РУ персоналом РО.
Дальнейшее изменение нагрузки турбины осуществляется по команде НСБ путём увеличения мощности РУ исходя из температурного состояния паровпуска ЦВД.
Пример: график полуавтоматического пуска турбины из холодного состояния, Т<80C
На рисунке 1.6 изображена простейшая система регулирования турбины. От вала турбины приводится во вращение валик регулятора 1, на котором расположена перемещающаяся муфта 4. Грузы регулятора при вращении под действием центробежных сил расходятся и сдвигают муфту влево, если частота вращения уменьшается, пружина 2 перемещает муфту вправо. К муфте шарнирно присоединен рычаг 5, поворачивающийся вокруг неподвижного шарнира 6 и перемещающий регулирующий клапан 7, впускающий пар в турбину.
Положение муфты на валике будет зафиксировано, когда центробежная сила, развиваемая грузами, уравновесится усилием в пружине растяжения.
Совокупность муфты, грузов и пружины представляет собой регулятор скорости.
1 – валик регулятора частоты вращения; |
6 – шарнир; |
2 – пружины; |
7 - регулирующий клапан; |
3 – грузики; |
8 – маховичок; |
4 – муфта; |
9 – пружина механизма управления. |
5 – рычаг; |
|
Рисунок 1.6 – Принципиальная схема регулирования частоты вращения турбоагрегата.
Допустим, что положение регулятора скорости и клапана турбины обеспечивают некоторую частоту вращения и мощность турбины. При увеличении нагрузки на турбину ротор замедляет свое вращение, центробежная сила грузов уменьшится, муфта сдвинется вправо, клапан паровпуска откроется для увеличения мощности турбины в соответствии с возросшей на нее нагрузкой.
На рисунке 1.6 показана схема регулятора частоты вращения, в котором принят измеритель частоты механического типа и связи между измерителем частоты, золотником сервомотора и сервомотором - также механического типа (рычаг 5). Схема такого регулятора дает наглядное представление о его принципе действия в целом и о взаимодействии отдельных элементов.
Однако регулятор с механическими рычажными связями обладает рядом недостатков, основные из которых - неудобство в компоновке и расположении элементов регулятора, неизбежное наличие люфтов в сочленениях элементов (отсюда снижение точности поддержания параметров), наличие трущихся пар, что снижает надежность регулятора.
В настоящее время применяют более совершенные схемы регуляторов с использованием гидравлических и электрических элементов и с соответствующими связями между ними. Широкое распространение получила замена механических рычажных связей гидравлическими, что обеспечивает более рациональную компоновку регулятора, улучшает точность и надежность его работы, упрощает перенастройку регулятора на иной режим работы турбоагрегата. Правда, переход на гидравлические связи между элементами увеличивает затраты энергии на функционирование связей. Кроме того, такая система регулирования более чувствительна к изменению температуры рабочей жидкости.
В качестве примера рассмотрим регулятор, в котором механическая рычажная связь между измерителем частоты вращения и золотником сервомотора заменена гидравлической связью (рисунок 4.14).
Рассмотрим принцип действия представленного здесь регулятора на примере случайного увеличения нагрузки турбоагрегата.
Пусть произошло увеличение нагрузки генератора. Это приведет к снижению частоты вращения n, грузы датчика частоты вращения сблизятся, и золотник 2 переместится вниз. В результате окно А в буксе 3 несколько прикроется, что приведет к некоторому повышению давления жидкости в проточной линии связи рпр. Под воздействием повышенного давления жидкости золотник 8 переместится вниз, растягивая пружину 7. Золотник 8 откроет подачу силовой жидкости под поршень сервомотора 11, а верхняя его полость будет сообщена со сливным каналом. Поршень сервомотора начнет движение вверх, увеличивая подачу пара на турбину через клапан 12 и, следовательно, восстанавливая частоту вращения ротора турбоагрегата. При этом движение штока сервомотора через рычаг 10 вызовет движение буксы золотника сервомотора 9 вниз, вдогонку движению золотника 8. В результате при некотором новом положении клапана 12 и соответствующем новом значении расхода пара на турбину сервомотор 11 будет остановлен.
Как следует из рассмотрения принципа действия регулятора, в импульсной проточной линии связи давление жидкости рпр является величиной переменной и зависит от соотношения проходных сечений дроссельной шайбы 6 и сливного окна А.
Рисунок 4.14 – Регулятор частоты вращения с переменным давлением в линии связи: 1 – измеритель частоты вращения; 2 – золотник, регулирующий величину переменного давления в проточной линии связи рпр; 3 – букса настройки регулятора; 4 – линия подачи рабочей жидкости постоянного давления р0 от насоса питания регулятора; 5 – линия проточной подачи жидкости переменного давления рпр; 6 – дроссельная шайба; 7 – пружина золотника сервомотора; 8 – золотник сервомотора; 9 – подвижная букса золотника сервомотора; 10 – рычаг обратной связи; 11 – сервомотор; 12 – клапан, регулирующий подачу пара к турбине; 13 – маховик настройки; 14 – слив; 15 – подача силовой жидкости;
16 – поток пара
Могут быть и иные схемы, когда гидравлические связи предусмотрены и в других элементах регулятора.
Так, для турбины К-1000-60/1500 ХТЗ гидравлическая система регулирования выполнена гидродинамической с двойным усилением импульсов и с постоянным давлением среды в линиях первого усиления. Все прямые и обратные связи гидравлические. Рабочее вещество в гидравлической системе - масло марки Т 22 по ГОСТ 32-74 или ТП-22 по ГОСТ 9972-74.
Автомат безопасности
Автомат безопасности предназначен для подачи сигнала на закрытие всех органов парораспределения в систему защиты от разгона при достижении ротором турбины частоты вращения от 1650 до 1680 об/мин.
Автомат безопасности - кольцевого типа, сдвоенный, установлен на хвостовике вала турбины внутри передней опоры.
Автомат безопасности является астатическим регулятором скорости, срабатывающим при увеличении оборотов турбины до вышеуказанного значения за счет превышения центробежной силы, обусловленной эксцентриситетом центра массы кольца над силой предварительного сжатия пружины АБ.
Срабатывание кольца АБ заключается в его радиальном смещении на 8 мм.
1 – кольца; 2 – пружина.
Автомат безопасности кольцевого типа турбин ХТГЗ.
Принцип работы
Автомат безопасности крепится к валу турбины. Основными деталями являются три (для надежности) одинаковых эксцентричных кольца 1. Центры тяжести колец смещены относительно оси вращения так, что центробежные силы стремятся сдвинуть их, чему препятствуют сжатые пружины 2. Гайкой пружины автомата затягивают так, чтобы центробежная сила колец преодолела усилие пружины при частоте вращения на 10-12 % больше номинальной (от 1650 до 1680 об/мин).
Смещение колец приводит к смещению штока, который воздействует на механизм СК ТГ и закрывает их.
Принципиальная схема защиты от разгона
Датчиком системы защиты является сдвоенный автомат безопасности 15. При вылете хотя бы одного из бойков рычаги 11 поворачиваются и ударяют по предвключенным золотникам 16, расположенным внутри основных золотников 17. При смещении золотников 16 открывается слив масла из камеры А, давление в ней падает и золотники 17 переходят в нижнее положение, что приводит к прекращению подвода масла от насоса 1 к золотникам стопорных клапанов ЦВД и сообщению их со сливом. Золотники смещаются вниз, открывают слив масла из-под поршней стопорных клапанов ЦВД и обеспечивают их посадку (закрытие) под действием пружин.
Одновременно с подачей импульса на смещение золотников 7 и 5 подается импульс на золотники 10 и 18, который вызывает посадку регулирующих клапанов 9 и 19 ЦВД.
Таким образом, срабатывание бойков автомата безопасности вызывает закрытие стопорных и регулирующих клапанов, что увеличивает надежность отсечки турбины от паропроводов.
В случае несрабатывания автомата безопасности при частоте вращения, превышающей номинальную частоту, в работу вступает еще одна ступень защиты. При частоте вращения, превышающей номинальную на 14-15 % грузы регулятора скорости расходятся настолько, что золотник 3 сдвигается вправо и открывает окна буксы золотника, тем самым обеспечивая слив масла и уменьшение давления в камере А золотников регулятора автомата безопасности, как и при срабатывании его бойков.
При необходимости остановить турбину по месту достаточно нажать кнопку 12 и система защиты сработает.
Прекратить подачу пара в турбину можно и с блочного (группового) щита управления, нажав кнопку электромагнитного выключателя 13, который перемещает золотник 14.
На электромагнитный выключатель 13 заводится электрический импульс еще от целого ряда защит:
от падения давления смазки,
от повышения и понижения сверх допустимого температуры свежего пара и т.д.
В этот же выключатель вводится импульс на отключение турбины по пару при нарушении нормальной работы другого технологического оборудования АЭС:
при внутренних повреждениях в генераторе,
повышении (недопустимом) уровне конденсата в ПВД,
нарушении охлаждения статора генератора.
Принципиальная схема защиты турбины
Защита турбины от осевого сдвига
При чрезмерном осевом сдвиге ротора возникают задевания вращающихся деталей о неподвижные, приводящие к разогреву и тепловым деформациям соприкасающихся деталей, что вызывает разбалансировку ротора, усиленную вибрацию турбины и прогрессирующее развитие задеваний вплоть до полного ее разрушения.
В качестве импульса для срабатывания системы защиты по осевому сдвигу служит значительное перемещение гребня упорного подшипника, например, при расплавлении баббитовой заливки колодок.
В мощных турбинах чаще всего применяют электромагнитный датчик (рисунок 1.15), посылающий при опасном смещении ротора импульс на электромагнитный выключатель 13 (рисунок 1.14); он перемещает золотник 14, который обеспечивает срабатывание золотников регулятора безопасности 17 и всей системы защиты.
