14. Автоматические системы регулирования и защиты турбин аэс

Автоматическое регулирование и защита паровых турбин АЭС (АСРЗ) реализуется системой АСУТ, которая является одной из подсистем комплекса АСУ ТП энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000, обеспечивающего автоматическое регулирование и защиту энергоблоков АЭС [108].

Турбины АЭС с ВВЭР-1000 оснащены комбинированной системой регулирования и защиты (АСРЗ), включающей основную – электрогидравлическую систему регулирования (ЭГСР) – и резервную – гидравлическую систему регулирования (ГСР). Обе системы имеют общую гидравлическую исполнительную часть. ЭГСР выполнена с электрической (электронной) управляющей частью, ГСР – с гидравлической.

В данном учебнике кратко рассмотрены общие вопросы регулирования турбин АЭС, функции ЭГСР и ГСР, их взаимосвязь, состав элементов регулирования и защиты, их назначение и работу, основные технологические операции по эксплуатации АСРЗ на базе модернизированной АСРЗ турбоустановки К-1000-60/1500-2, а также наиболее существенные отличия в составе, конструкции, работе и эксплуатации АСРЗ ТА других проектов. Как отмечалось ранее, рассматривается модернизированная АСРЗ ТА К-1000-60/1500-2,2М.

14.1. Общие вопросы регулирования турбин аэс Основная задача регулирования турбин аэс

Турбина – тепловой двигатель ротативного (вращательного) типа в составе ЯЭУ АЭС, который преобразуя тепловую, вырабатывает механическую энергию и передает ее генератору электроэнергии переменного тока. Одна из основных задач системы регулирования турбины в этих условиях – обеспечить качество подаваемой в энергосеть электроэнергии в пределах заданной мощности и в различных условиях работы турбоагрегата (ТА).

Качество электроэнергии определяется напряжением и частотой переменного тока. Чем точнее поддерживаются эти параметры, тем выше качество вырабатываемой электроэнергии.

Постоянство напряжения обеспечивается автоматическими регуляторами в цепях возбуждения генераторов [12]. В нашем курсе рассмотрим вопросы, связанные с поддержанием постоянной частоты переменного тока. Большая часть потребителей электроэнергии – это механизмы, приборы, аппараты. Колебания частоты тока для них, даже небольшие, приводят к изменению режима их работы, что недопустимо по условиям их использования. Электроэнергия в сети не аккумулируется, поэтому ее производство в любой момент времени должно строго соответствовать потреблению. Критерием этого соответствия является постоянство частоты тока в сети. Значение этого параметра на установившемся режиме одинаково для энергосистемы.

Частота переменного тока f, Гц (с^-1) определяется частотой вращения турбины и приводимого ею генератора n, Гц (с^-1), связь между которыми определяется выражением

f = рп, (14.1)

где р – число пар полюсов генератора.

Номинальное значение частоты переменного тока, установленное ГОСТ, в Украине, России и странах Европы – f = 50 Гц. Поэтому двухполюсные генераторы (р = 1) приводятся быстроходными турбинами (п = 50 с^-1), а четырехполюсные (р = 2) – тихоходными (п = 25 с^-1).

Требование поддержания f = 50 Гц = const определяет основную задачу регулирования турбины – поддерживать постоянной и близкой к номинальной частоту ее вращения при различных нагрузках на ТГ.