3.3.8 Регулятори частоти обертання парових турбін великої потужності

Для парових турбін агрегатів великої потужності АРЧО виконуються на гідромеханічному і гідродинамічному принципах і звичайно є органічною частиною механізмів турбіни. Регулятори виконують функцію статичного регулювання частоти обертання турбіни з нерегулюючим коефіцієнтом статизму близько 4—6%. Як видно з показаної на рис. 3.15 статичної

Рисунок 3.15 - Статична характеристика регулювання парової турбіни з АРЧО

характеристики регулювання, коефіцієнт статизму змінюється при зміні навантаження турбіни. При малих навантаженнях і в режимі холостого ходу статизм дещо більший, чим в діапазоні навантажень, близьких до номінальної, цим забезпечується стійкість в режимі холостого ходу і малих навантажень, коли синхронізуюча потужність генератора відсутня або мала.

Для вимірювання частоти обертання парової турбіни звичайно використовуються відцентрові маятники різних конструкцій. В гідромеханічних регуляторах зв'язок між маятником і гідравлічними підсилювачами механічний (важільний) (див. рис. 3.10). В гідродинамічному регуляторі, структурна схема якого зображена на рис. 3.16, переміщення муфти маятника 1, фіксуюче відхилення частоти обертання ±Δω, за допомогою вимірювального перетворювача (ВП) 2 типу «сопло — заслінка» перетвориться у відхилення тиску робочої рідини (масла) ±Δр в імпульсній лінії (ІЛ). Відхилення тиску в ИЛ1 обумовлює переміщення гідравлічного підсилювача ГП1 і зміна тиску в ИЛ2 другого каскаду гідравлічного підсилення, що у свою чергу викликає переміщення штоків гідравлічних підсилювачів ГК1, встановлених на регулюючих клапанах 6 турбіни, і змінює кількість пару, що вводиться через них в турбіну. Здійснюється закон статичного регулювання. Механізм

Рисунок 3.16 - Принципова схема АРЧО парової

Турбіни великої потужності

зміни частоти обертання 3 впливає на вимірювальний перетворювач і має дистанційне керування (електродвигун М).

Принципова схема гідравлічного підсилювача першого каскаду посилення (ГП1) показана на рис. 3.17. Він складається з гідравлічного двигуна з одностороннім підведенням масла у верхню порожнину над поршнем. Переміщення поршня вниз повинне відповідати набору навантаження турбіною, тобто відкриттю її регулюючих клапанів, а переміщення вгору під впливом пружини — скиданню навантаження і закриттю клапанів. Зусилля, що розвивається пружиною, реалізується швидше, що забезпечує обмеження підвищення частоти обертання турбіни при часткових або повних скиданнях навантаження як в усталеному, так і в перехідному режимах.. Управління гідравлічним двигуном здійснює відсічний золотник з рухомою буксою 1, що має диференціальний поршень. На велику поверхню поршня F₂ впливає масло, яке подається з імпульсної лінії під тиском р₂. На меншу поверхню F₁ впливає масло під тиском р₁, створюваним маслонасосом.

Всередині букси 1 переміщається двотарілочний поршень відсічного золотника 2, який забезпечує жорсткий зворотний зв'язок по переміщенню двигуна. При номінальній частоті обертання букса і поршень золотника знаходяться в стані спокою, оскільки сили, діючі на диференціальний поршень, урівноважені F₁p₁=F₂ p₂. Вікна букси перекриті тарілками поршня.

Рисунок 3.17- Гідравлічний підсилювач в АРЧО