Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ТУРБИН

Каждый гидротурбинный агрегат оснащен системой регулирования, которая призвана поддерживать постоянство частоты вращения.


На рис. 8-31 показана система регулирования поворотнолопастной турбины. В связи с тем, что внешняя нагрузка на генератор меняется, для поддержания постоянной частоты вращения необходимо выдаваемую турбиной мощность автоматически приводить в соответствие с потребляемой мощностью.

Постоянство частоты вращения обеспечивается путем автоматического изменения открытия направляющего аппарата.

На валу агрегата имеется специальный генератор 7, который при малейшем изменении частоты вращения агрегата дает электрический импульс в электрическую часть 5 регулятора скорости. Оттуда поступает сигнал в гидромеханическую колонку регулятора 3, где сигнал реализуется в подачу масла под давлением из котла МНУ 4 в соответствующую полость сервомотора направляющего аппарата 10. Сервомотор направляющего аппарата поворачивает лопатки направляющего аппарата 9. От перемещения сервомотора направляющего аппарата поступает обратный сигнал выключения в гидромеханическую колонку регулятора 3 и одновременно осуществляется подача масла через маслоприемник 6 в сервомотор рабочего колеса 8 для изменения угла разворота лопастей. Между открытием направляющего аппарата и углом разворота лопастей рабочего колеса все время осуществляется связь, называемая комбинаторной, чем поддерживается при разных открытиях направляющего аппарата наивысший КПД турбины.

В результате изменения открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей частота вращения агрегата возвращается к первоначальной и импульс,- идущий от специального генератора в электрическую часть регулятора 5, снимается. Таким образом вся система приводится в равновесное состояние при новой мощности агрегата .

Все сигналы и движение всех элементов системы регулирования протекают одновременно. Часто система в новое равновесное положение приходит не сразу, а совершая затухающий колебательный процесс.

Котел 4 маслонапорной установки примерно на 40 % заполнен маслом, остальная часть его заполнена воздухом, сжатым обычно до 4 МПа (40 кг/см2). Масло, которое расходуется из котла на перемещения поршней сервомоторов, пополняется автоматически из сливного бака 2 при помощи насоса 1. Масло отработанное уходит в сливной бак. Таким образом, осуществляется процесс замкнутого обращения масла в системе регулирования.

Масло, которое в виде незначительных протечек вытекает из системы регулирования, собирается самотеком в бачок лекажного агрегата 11 и периодически автоматически перекачивается в сливной бак маслонапорной установки.

Аналогичная система регулирования применяется и для диагональных турбин, лопасти которых поворотные.

Для радиально-осевых турбин система регулирования оказывается проще, так как отсутствует сервомотор 8 рабочего колеса, поскольку лопасти радиально-осевых турбин неподвижны.

На рис. 8-32 изображена маслонапорная установка (МНУ).


Гидротурбинный агрегат оснащен всей необходимой аппаратурой и приборами для полной автоматизации. Пуск и остановка агрегата осуществляются от одного командного электрического импульса, который может быть дан с диспетчерского пульта управления ГЭС или системы. Во время работы агрегата контролируется его состояние. В случае не-исправности, в зависимости от степени опасности, подается либо сигнал предупреждения, либо агрегат аварийно останавливается.

Роль обслуживающего персонала ГЭС сводится к профилактическому осмотру агрегата, и постоянно он на ГЭС не требуется.

Число сервомоторов направляющего аппарата, их расположение и конструкция весьма разнообразны и зависят от размеров и мощности турбины, компоновки гидротурбинного оборудования, системы и конструкции турбины. В большой степени на разнообразие конструкций влияет непрерывный поиск конструкторов, стремящихся сделать турбину как можно надежнее, дешевле и как можно более удобной в обслуживании.

На Саяно-Шушенской ГЭС лопатки направляющего аппарата имеют индивидуальные сервомоторы.


На рис. 8-33 изображен разрез по направляющему аппарату турбины Усть-Илимской ГЭС. В отлипие от других турбин па крышке турбины 9 закреплены четыре сервомотора 2 которые поворачивают регулирующее кольцо 1 и далее через серьги 3 и накладку 5, соединенную с рычагом 6 при помощи срезного пальца 4, лопатки направляющего аппарата 5, цапфы которых, как и у турбин Саяно-Шушенской ГЭС, направляются в подшипники 7 с синтетическим покрытием.

Такое расположение сервомоторов позволило сделать направляющий аппарат весьма компактным.

На рис. 8-34 представлен направляющий аппарат турбины средней мощности с двумя сервомоторами, расположенными в нишах турбинной шахты.


Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики