4.2. Неисправности системы регулирования

Нарушение работы системы регулирования может быть вызвано следующими причинами:

1. несовершенством принятой заводом-изготовителем схемы регу­лировании или отдельных се узлов;

2. неправильной наладкой систе­мы регулирования;

3. износом трущихся поверхно­стей, увеличением зазоров, заносом шламом окон букс и другими явле­ниями, связанными с длительной или некачественной эксплуатацией системы регулирования.

Неполадки, вызванные причина­ми, указанными в первой группе, могут быть устранены только путем модернизации системы регулирова­ния. Эти работы выполняются спе­циальными ремонтно-наладочными организациями или заводом-изгото­вителем. В настоящее время произ­водится массовая модернизация систем регулирования турбин ста­рых типов. Неполадки, отнесенные ко второй группе, могут быть устра­нены наладочными отделами энер­госистем или работниками станций при наличии достаточно квалифи­цированного персонала.

Неполадки, вызванные причина­ми, отнесенными к третьей группе, устраняются при проведении капи­тального ремонта или текущего ре­монта оборудования.

Рассмотрим основные неполадки в работе систем регулировании па­ровых турбин.

Чрезмерное повышение частоты вращения при сбросе нагрузки. Этот дефект весьма распространен на турбинах старых типов и связан в определенной степени с несовер­шенством самой системы регулиро­вания. В современных установках, где широкое распространение нахо­дят регуляторы по ускорению, электрогидравлическне приставки и дру­гие элементы, увеличивающие быст­родействие системы регулирования, чрезмерное повышение частоты вра­щения при сбросе нагрузки может быть вызвано причинами, которые приводятся ниже.

Большая степень нерав­номерности регулирован и я. У некоторых турбин старого типа степень неравномерности до­стигает 8—10 %, что при сбросе на­грузки неизбежно приводит к сра­батыванию автоматов безопасно­сти. Для устранения этого недостат­ка у таких турбин необходимо уменьшить степень неравномерно­сти. Увеличение или уменьшение степени неравномерности может быть произведено изменением жест­кости пружины регулятора скоро­сти, точки подвеса промежуточных золотников, а также изменением профили кулачка обратной связи. В гидродинамических системах ре­гулировании с гидравлическими связями подбирают профиль окна в буксе золотника для слива масла.

При осуществлении этих меро­приятий необходимо учитывать, что чрезмерное уменьшение степени не­равномерности может вызвать не­устойчивую работу системы регули­рования.

Большая степень нечув­ствительности. Увеличение степени нечувствительности систе­мы регулирования может быть выз­вано целым рядом причин: изно­сом пальцев и выработкой отвер­стий в шарнирных соединениях, за­носом шламом золотников и отвер­стий в буксах, увеличением трения штоков во втулках вследствие засо­рения зазоров, перекосом золотни­ков и штоков, значительной аэраци­ей масла и пр.

Поскольку степень нечувстви­тельности регулирования в значи­тельной мере зависит от условий эксплуатации, обслуживающий пер­сонал имеет возможность поддер­живать ее значение на минималь­ном уровне, указанном в ПТЭ. Для этого необходимо тщательно сле­дить за состоянием масла, не до­пуская его обводнения, аэрации и загрязнения посторонними примеся­ми. Особенно опасно с этой точки зрения появление в масле водорастворимых кислот, которые могут вызвать коррозию трущихся по­верхностей в системе регулирования и увеличить трение в этих элемен­тах.

Аналогичные требования предъ­являются и к огнестойким маслам типа «иввиоль» и ОМТИ. В водя­ных системах регулирования осо­бую опасность с точки зрения уве­личения нечувствительности пред­ставляет попадание механических частиц в систему регулирования, что может произойти при наруше­нии нормальной работы фильтров.

При капитальных ремонтах все изношенные детали системы регу­лирования должны быть заменены, а зазоры в шарнирных и других подвижных соединениях приведены в соответствие с нормой.

Недостаточное давле­ние масла в системе регу­лирования. При понижении давления масла в системе регулиро­вания увеличивается «постоянная времени» сервомоторов, что в свою очередь уменьшает общее быстро­действие системы регулирования.

Снижение давления масла по сравнению с расчетным вызывается пропуском масла в обратных, редук­ционных и предохранительных кла­панах, перетечками в золотниках, сервомоторах и других

элементах системы регулирования, а также износом уплотнений маслонасоса. Все эти дефекты могут быть устра­нены силами работников электро­станции.

Неправильная работа электрической части си­стемы регулирования мо­жет явиться причиной чрезмерного повышения частоты вращения при полном сбросе нагрузки. Для на­ладки этого узла необходимо снять характеристики электрогидравли­ческого преобразователя и сопоста­вить их с данными заводских испы­таний, а также определить нечувст­вительность и степень неравномер­ности этого элемента.

Неплотное закрытие об­ратных клапанов регенеративной системы, а так­же регулирующих клапа­нов (за исключением пер­вого), что может быть устранено в процессе капитального или теку­щего ремонта оборудования.

Все наладочные работы по устранению причин чрезмерного по­вышения частоты вращения должны завершаться испытаниями с отклю­чением генератора от сети.

Чрезмерное повышение частоты вращения ротора при открытии сто­порных клапанов. Причины и спосо­бы устранения этого дефекта систе­мы регулирования следующие:

неплотность или непра­вильная посадка какого-либо из регулирующих клапанов (за исключением пер­вого), вызывающая пропуск пара в турбину больше расхода на холос­том ходу; необходимо притереть клапаны;

заедание подвижных элементов регулирова­ния (штоков сервомоторов, золот­ников, регулирующих клапанов), вызывающее пропуск пара в турби­ну в количестве, большем расхода на холостом ходу; необходимо про­верить подвижность соединений и устранить заедания;

пропуск пара помимо, регулирующих клапанов (через раковины в клапанной ко­робке, через продувочные линии при их неправильной схеме); необ­ходимо проверить клапанную ко­робку и продувочные линии с целью устранения пропусков пара;

ограничение хода кла­пана или поршня серво­мотора случайным препятствием, из-за чего клапан неполностью са­дится на седло. Это может явиться следствием неправильной сборки соединительной муфты штоков сер­вомотора и клапана, попадания по­стороннего предмета под поршень сервомотора или на седло клапана, заклинивания штока в направляю­щей втулке. Необходимо проверить и обеспечить возможность полной посадки клапана на седло.

Качание системы регулирова­ния. Для этого явления характерно колебание элементов системы регу­лирования, что приводит к самопро­извольному изменению нагрузки при параллельной работе турбо-установок. Возможные причины ка­чаний и способы их устранения сле­дующие:

повышенная нечувстви­тельность системы регу­лирования, вызванная заедания­ми в подвижных элементах или большими зазорами в шарнирных соединениях. Необходимо прове­рить все зазоры и привести их в со­ответствие с формуляром;

попадание воздуха и скопление его в сервомоторах, золотниках, маслопроводах и дру­гих узлах системы регулирования. Необходимо наладить качественную деаэрацию масла, исключить попа­дание аэрированного масла на всас главного маслонасоса, организовать постоянное удаление воздуха из ту­пиковых камер узлов системы регу­лирования;

неравномерный (мест­ный) износ распределительных кулачков или кулачков обратной связи, износ дроссельного конуса регулирующего клапана, вызываю­щий резкое изменение расхода па­ра при относительно небольших пе­ремещениях клапана. Необходимо заменить изношенные детали и вос­становить дроссельный конус;

уменьшение степени не­равномерности регулиро­вания, Чаще всего причиной кача­ний системы регулирования являет­ся резкое уменьшение местной не­равномерности, вследствие чего ка­чания наблюдаются при вполне оп­ределенных нагрузках. Область не­устойчивой работы может быть вы­явлена при снятии статической ха­рактеристики. В этом диапазоне на­грузок статическая характеристика будет иметь очень малый наклон или даже горизонтальный участок. Причину этого явления можно уста­новить, анализируя характеристики отдельных элементов системы регу­лирования, на базе которых строит­ся основная статическая характери­стика;

;неправильные перекрыши золотников по отно­шению к окну букс, недостаточное сечение для слива масла из золот­ников. Необходимо провести налад­ку системы регулирования, увели­чить сечение сливных отверстий и труб.

Пульсации давления масла в си­стеме регулирования. Они вызыва­ют частые (около 40—60 раз в ми­нуту) колебания отдельных элемен­тов системы регулирования, в ре­зультате чего появляются колеба­ния мощности при работе турбины. Возможные причины пульсации и способы их устранения приводятся ниже.

Неправильное включе­ние линии слива от сервомо­торов в линию всасывания главно­го масляного насоса в схемах гид­родинамического регулирования. Необходимо отдалить место под­ключения слива от всаса главного масляного насоса не менее чем па 10 диаметров всасывающей трубы, при этом сливная линия должна быть вварена под острым углом к направлению движения масла;

наличие участков трубо­проводов со значительными ме­стными сопротивлениями на напор­ной и всасывающей линиях главного масляного насоса. Эти сопротивле­ния (переходы, повороты, дроссель­ные шайбы, задвижки и др.) на маслопроводах при установившем­ся, а особенно при переменных ре­жимах и сбросе нагрузки способст­вуют возникновению пульсации в системе регулирования. Необходи­мо по возможности избегать значи­тельных местных сопротивлений или в крайнем случае располагать их на расстоянии 8—10 диаметров маслопровода от главного масляно­го насоса;

скопление воздуха в сер­вомоторах и других элементах системы регулирования. Необходимо предусматривать непрерывный от­вод воздуха из тупиковых камер.

Турбина не нагружается до но­минальной мощности. Причины и способы устранения следующие:

недостаточный ход ме­ханизма управления тур­биной на открытие клапанов при увеличенной частоте в сети. Необхо­димо увеличить ход МУТ в сторону открытия клапанов, обеспечить до­стижение турбиной полной нагруз­ки при допустимом повышении ча­стоты в системе;

малое давление силово­го масла. Это явление может быть вызвано большими утечками масла через обратные клапаны вспомогательных насосов, редукци­онные и сливные клапаны, а также другими неучтенными утечками. Не­обходимо проверить плотность об­ратных клапанов маслосистемы и правильность затяжки пружин ре­дукционных н сливных клапанов;

несоответствие хода поршневого сервомотора или угла поворота поворотного сер­вомотора полному открытию клапа­нов. Следует изменить подвеску клапанов, регулирующих расход па­ра в турбину.

Турбина не разгружается до хо­лостого хода. Причины и способы устранения этого дефекта следую­щие:

зависание регулирую­щих клапанов в открытом по­ложении вследствие искривления или солевого заноса штоков. Если зависание клапанов происходит из-за механических неполадок, то его следует немедленно устранить. Что касается солевого заноса штоков клапанов, то эта задача более сложная, поскольку требует изме­нении водного режима всей уста­новки;

н е д ост а т оч н ый ход М У Г на закрытие клапанов при пониже­нии частоты в сети. Необходимо увеличить ход МУТ в сторону за­крытия клапанов.