Лекция №11

I.3. Механизмы управления турбиной

Частота электрического тока в соответствии с ПТЭ должна непрерывно поддерживаться на уровне 500,1 Гц. Допускается кратковременное отклонение частоты не более чем на 0,2 Гц. В тоже время степень неравномерности регулирования частоты вращения составляет 45%, чему соответствует изменение частоты 22,5 Гц, т.е. на порядок больше допустимого.

Кроме того, в режиме холостого хода приходится изменять частоту вращения ротора в широких пределах (5% от n_o) при синхронизации турбогенератора перед включением его в сеть. При испытаниях автоматов безопасности частоту вращения увеличивают еще больше.

Вообще турбогенератор может работать в трех режимах:

1. Режим холостого хода. В этом режиме постоянной является мощность холостого хода турбины, а частота вращения может меняться в пределах неравномерности регулирования (5%).

2. Изолированный режим, т.е. работа один на один с потребителем. Мощность изменяется потребителем. Если при постоянной мощности потребителя изменить пропуск пара G через турбину, то изменится частота.

3. Параллельный режим (в энергосистеме). Частота сети постоянна и поддерживается совокупной работой АСР всех турбин. При воздействии на регулирующие органы изменяется мощность паровой турбины.

Для осуществления всех перечисленных операций в этих режимах система регулирования ПТ снабжается устройствами, которые называются механизмами управления турбиной (МУТ).

В современных турбинах применяются МУТ в основном двух типов:

1. с воздействием на элементы регулятора частоты – это МУТ 1-го рода;

2. с воздействием на элементы передаточного механизма – МУТ 2-го рода.

МУТ 1^го рода воздействует на буксу проточного золотника, изменяя площадь F_X для прохода (протока) масла (ОМТИ), следовательно, и его давление – р_Х.

МУТ 2^го рода выполняет аналогичное воздействие, изменяя площадь F_Z.

Изменение р_Х приводит к перемещению поршня сервомотора (3) промежуточного усилия, который в сою очередь выводит поршни отсечного золотника из среднего положения, и главный сервомотор меняет положение регулирующего клапана.

Рис. 4. Механизмы регулирования турбины

1- МУТ 1^го рода; 2- МУТ 2^го рода; 3- сервомотор промежуточного усиления;

4- отсечной золотник; 5- главный сервомотор.

Таким образом, воздействуя на МУТ-1 или МУТ-2 можно изменить мощность ТГ при n=const или изменять n, например, в режиме холостого хода.

Рассмотрим воздействие МУТ-1 на органы управления с помощью статической характеристики регулирования.

П усть с помощью МУТ-1 букса проточного золотника сместилась вверх (рис. 4). Тогда то же самое положение поршня – x, находящегося под воздействием регулятора, будет достигаться при большем значении n, и статическая характеристика сместится в положение 2. При измененной нагрузке это приведет к увеличению частоты от n₁ до n₂. А при постоянной частоте турбина увеличит свою мощность от N₁ до N₂.

Воздействие МУТ-2 имеет следующий характер: как видно из рис. 6, аналогичного результата (увеличение n или N) можно достичь переместив поршень проточного золотника МУТ-2 вверх (уменьшение F_Z, увеличение p_X). При этом характеристика передаточного механизма (II) сместится из положения 1 в положение 2,

соответственно сместится и статическая характеристика.