Система автоматичного регулювання (САР) турбіни атомної електростанції (стр. 8 из 22)
2.4.3 Робота гідравлічної частини системи регулювання
Усі сервомотори регулюючих і стопорних клапанів закриті пружинами і відкриваються тиском масла. Велика частина сервомоторів регулюючих клапанів і автоматичних затворів обладнана телескопічними поршнями і кінематичним зворотним зв'язком з відсічним золотником. Керування сервомоторами здійснюється зміною керуючого тиску. Необхідні характеристики відкриття, в залежності від керуючого тиску, забезпечуються твердістю золотникових пружин і вибором профілю кулачків, або передаточного відношення важелів у зворотних зв'язках сервомоторів. При цьому сумарне відкриття регулюючих клапанів таке, що забезпечується пропорційна залежність між потужністю і керуючим тиском сервомоторів Рупр.серв. (близько 15 кгс/см2 – на холостому ході і близько 31 кгс/см2 при номінальному навантаженні при номінальному тиску свіжої пари).
Керування турбіною здійснюється:
- у нормальних режимах регулювання частоти і потужності – через єдиний орган – механізм керування турбіною, наявна можливість зміни навантаження і синхронізації генератора при будь-якій аварійній частоті в системі;
- в аварійних і післяаварійних режимах – через електрогідравлічний перетворювач;
- при виникненні необхідності в роботі без електричної частини системи регулювання – через механічний регулятор швидкості.
Основне значення швидкості електродвигуна МКТ забезпечує переміщення регулюючих клапанів турбіни з положення повного навантаження до положення холостого ходу приблизно за 45 секунд.
Передбачено автоматичне збільшення швидкості електродвигуна (у вісім разів) вбік закриття клапанів при відключенні турбіни захистом, і вбік відкриття – до появи Рупр.серв. в лінії керуючого тиску регулюючих клапанів.
Електрогідравлічний перетворювач складається з електромеханічного перетворювача і двоступінчатого гідропідсилювача. Вхідний вплив на ЕГП надходить з ЕЧСР у вигляді сигналу постійного струму. Зміна струму на ЕГП, що викликає переміщення клапанів турбіни при нерухомому механічному регуляторі швидкості з положення номінального навантаження до положення холостого ходу – близько 285 мА. Час повного закриття сервомоторів з положення номінального навантаження, при подачі через ЕГП форсуючих впливів, на закриття складає близько 0,3 с. Час відкриття клапанів з положення холостого ходу до положення номінального навантаження – близько 3 с.
Нечутливість гідравлічної системи регулювання швидкості – близько 0,15%, ступінь нерівномірності регулювання швидкості при навантаженнях вище 15% – близько 4,5%, при навантаженні нижче 15% – 5%.
2.4.4 Система захисту турбіни від розгону
Для захисту турбоагрегату від надмірного підвищення частоти обертання, елементи системи захисту турбіни від розгону швидко припиняють подачу пари у ЦВД турбіни і пари після СПП в ЦВТ турбіни при підвищенні частоти обертання на 8–9% понад номінальну. Цей захист здійснюється двома відцентровими вимикачами бойкового типу. Кожний з бойків діє через важіль на свій золотник.
Дія відцентрових вимикачів дублюється додатковим захистом, який здійсненює золотник регулятора швидкості шляхом впливу на золотники відцентрових вимикачів при підвищенні частоти обертання до 14% понад номінальну.
Система захисту обладнання золотником попереднього захисту (ЗПЗ), керується електромагнітним вимикачем ЕВ4, що одержує сигнал з каналу попереднього захисту ЕЧСР.
Електромагнітні вимикачі ЕВ1 виключають турбіну по відповідним сигналам зовнішніх пристроїв захистів. Для перевірки кожного з двох вимикачів на працюючій турбіні передбачений золотник для відключення вимикачів, що відключає випробуваний вимикач від іншої системи захисту.
Крім того надходження пари в турбіну може бути припинене шляхом натискання на кнопки ручного вимкнення безпосередньо на турбіні чи дистанційно з щита керування.
У період між перевірками захисту на розгін відцентрові вимикачі розходяться по черзі при роботі турбіни під навантаженням напливом вогнестійкої рідини без спрацьовування інших елементів системи захисту і без зниження навантаження турбіни. Для цього важелі відцентрових вимикачів мають спеціальний пристрій, що дозволяє по черзі переривати зв'язок між бойком, що спрацював, і його золотником шляхом зрушення важелів, які передають вплив від відцентрових вимикачів на золотники.
Про спрацювання відцентрових вимикачів судять по електричних покажчиках спрацювання бойків.
Передбачено можливість перевірки на холостому ходу правильності функціонування всіх елементів системи захисту, включаючи закриття стопорних клапанів, при спрацюванні відцентрових вимикачів з напливом вогнестійкої рідини.
2.5 Електрична частина системи регулювання
2.5.1 Призначення ЕЧСР
ЕЧСР, що представляє собою електричну частину системи регулювання, призначена для керування навантаженням турбоагрегату і поліпшення динамічних характеристик системи регулювання турбіни.
Керування здійснюється за допомогою передачі електричних сигналів, які виробляються ЕЧСР, у гідравлічну частину системи регулювання через електродвигун МКТ, ЕГП і електромагнітні вимикачі регулювальних клапанів ЦВТ і попереднього захисту.
2.5.2 Склад ЕЧСР
До складу ЕЧСР входять:
- шафи керування (розташовані в приміщенні ЕК 1203);
- органи оперативного керування і сигналізації (панелі БЩУ);
- МКТ (розташований в коробці регулювання турбіни);
- ЕВ ПЗ, (розташований на коробці регулювання турбіни);
- датчик частоти обертання ТГ (розташований в коробці регулювання турбіни);
- датчик тиску керуючої рідини (поз.SE70P07B1);
- датчики тиску свіжої пари (розташовані на ЦПК, позиції RC11P01B3, RC11P02B1, RC11P02B2);
- кінцевий вимикач нульового положення МКТ (коробки регулювання);
- електроконтактні манометри (SE70P05; SE70P09) контролю керуючого тиску регулюючої рідини;
- кінцевий вимикач закритого положення РК ЦНТ турбіни;
- кінцевий вимикач закритого положення РК ЦВТ турбіни;
- кінцевий вимикач МО (стовпчик регулювання турбіни);
- автомати підключення живлення ЕЧСР напругою перемінного струму 220В, 50Гц і постійного 220В струму (у зборці JA01 приміщення ЕК 1610 МЩУ та в зборці JN04 пом. ЕК 1203);
- кабельні з'єднання міжшафового зв'язку.
В шафу ЕЧСР можуть бути встановлені дисплей і друкувальний пристрій, які використовуються для налагодження мікро-ЕОМ і відображення інформації про роботу системи.
Апаратура ЕЧСР розміщується в трьох однакових шафах, встановлених у приміщенні УВС ЕК (прим. ЕК 1203) з кондиціонуванням повітря, має загальнокліматичне виконання і призначене для роботи з категорії 4.2. (відповідно до ДСТ 15150–69 і ДСТ 15543–70).
У першій шафі розташовані:
- два мікро-ЕОМ типу МСУВТ У7:
- блок живлення типу БП02 для мікро-ЕОМ (складається з 2-х блоків вторинного живлення типу БВП1);
- субблоки призначені для перетворення вхідної і вихідної інформації.
В другій шафі розташовані:
- субблоки призначені для перетворення вхідної і вихідної інформації;
- трьохканальний (з мажоритарним органом) трифазний вимірювач активної потужності, включений на фазні струми і напруги генератора;
- реле, інші елементи ланцюгів керування ЕЧСР;
- ключі керування ЕГП і МКУ роботи ЕЧСР із двома фіксованими положеннями: «НАСТРОЙКА» і «РОБОТА»;
- ключ ДМ підключення датчика потужності;
- СН і БПН;
- сигнальні лампи – зелена (ЕЧСР в режимі «настройка»), червона – (ЕЧСР у режимі «робота»).
В третій шафі розташовані:
- ББЖ;
- елементи схеми ДУ МКТ (релейна апаратура, трансформатори живлення, випрямні перетворювачі);
- перемикачі «=220»,» ~220» і «ДУ» для подачі відповідно напруги живлення постійного струму 220В і перемінного струму 220В, 50Гц для шаф ЕЧСР і перемінної напруги 220В, 50Гц для схеми ДУ;
Рис. 2.2 Структурна схема ЕЧСР
Для підвищення надійності в схему ЕЧСР введено резервування елементів вхідних і вихідних пристроїв, джерел живлення і т.д. Зокрема в складі ЕЧСР наявні два комплекти мікро-ЕОМ В7. Функції ЕОМ розподілені таким чином, що одна з них включена в контур регулювання, інша знаходиться в «гарячому резерві». При відмовленні ведучої ЕОМ (чи включених у її контур елементів), пристрій контролю виробляє сигнал, по якому в контур регулювання включається резервна ЕОМ.
Пристрої перетворення вхідної інформації забезпечують можливість прийому і перетворення аналогових і дискретних сигналів від зовнішніх пристроїв у цифрову форму, необхідну для роботи ЕОМ. Аналогові вхідні сигнали є уніфікованими (0 – 5, -2,5 – 0 – 2,5 мА на навантаження не більше 500 Ом; загальна кількість – 16), дискретні приймаються у вигляді «сухих» контактів, комутуюча здатність яких дорівнює 24 В, 10 мА чи =220 В, 10 мА (загальна кількість – 69).
Вихідні пристрої ЕЧСР, призначені для роботи з зовнішніми пристроями, забезпечують перетворення і видачу в зовнішні ланцюги уніфікованих токових сигналів (0 – 5, -2,5 – 0 – 2,5 мА на навантаження не менше 2,5 кОм в кількості 20), а також дискретних сигналів у вигляді «сухих» контактів, комутуюча здатність яких дорівнює =220 В, 10 мА чи = 24 В, 10 мА. (загальна кількість 22).
Для забезпечення можливості змінювати в необхідних межах статичні і динамічні характеристики ЕЧСР, як на етапі налагодження, так і в процесі нормальної експлуатації, служить субблок перемикачів, за допомогою якого можна оперативно змінювати величини необхідних настроювальних коефіцієнтів. Крім того, розроблено і виготовлено простий в експлуатації, не потребуючий додаткових засобів пристрій програмування кристалів постійної пам'яті, керований з пульта ЕОМ В7 (чи з дисплея). Це дозволяє в умовах станції вносити зміни, у разі потреби, в програмі алгоритмів керування.
Пристрої контролю і сигналізації забезпечують індикацію стану і справності обох ЕОМ, пристроїв зв'язку з об'єктом, стабілізаторів напруги й інших елементів апаратури ЕЧСР.