Электростанции
Навигация
- Меню сайта
Нарушения автономности
|
Исследования, выполненные в ЛПИ 160], показывают, что даже существенные отклонения от критериев статической автономности (9.22) не вызывают ухудшения динамических свойств АСР теплофикационных турбин, причем в отношении устойчивости автономные АСР не всегда являются оптимальными. В ряде случаев, часто встречающихся на практике, нарушения статической автономности даже улучшают качество процесса регулирования в той системе, в которую внесено возмущение; при этом увеличивается запас устойчивости и уменьшается перерегулирование. Такие нарушения соответствуют отрицательным значениям множителя статической не автономности 72 = —т12т21. В аналогичных схемах, но при положительных значениях множителя статической неавтономности запас устойчивости уменьшается и качество процесса регулирования ухудшается. Таких отклонений от критериев автономности следует избегать.
Для поддержания заданного равновесного значения регулируемых величин в невозмущенной системе целесообразно применение пропорционально-интегральных регуляторов давления отбираемого пара или температуры сетевой воды и регуляторов мощности при параллельной работе. Применение этих регуляторов позволяет компенсировать также влияние нелинейностей характеристик.
Выполненными в ЛПИ исследованиями установлено, что даже очень большие нарушения динамической автономности не оказывают отрицательного влияния на устойчивость. Это позволяет существенно ослабить требования к строгости выполнения критериев динамической автономности, обращая первостепенное внимание на наиболее важные критерии статической автономности.
Результаты выполненного анализа позволяют вернуться к вопросу о принципах проектирования АСР теплофикационных турбин. С современных позиций не столь определяющими представляются, в частности, преимущества связанных АСР перед несвязанными. Применение ПИ-регуляторов мощности и температуры сетевой воды обеспечивает выполнение условий статической автономности как в связанных, так и в несвязанных схемах независимо от режима работы агрегата. Строгое же выполнение критериев динамической автономности из-за влияния котла оказывается недостижимым и речь может идти о той или иной мере приближения к этим критериям. Степень этого приближения определяется допустимыми отклонениями регулируемой величины одного контура при возмущении в другом контуре, т. е., по существу, требованиями к качеству переходных процессов.
Возмущения при регулировании тепловой нагрузки и нормальном регулировании мощности через МУТ обычно прикладываются медленно. В таких условиях при возмущении в одном из контуров несвязанной схемы регулятор невозмущенного контура оказывается в состоянии поддерживать свою регулируемую величину в течение всего периода переходного процесса с незначительными отклонениями от равновесного значения, и процесс в невозмущенном контуре практически не отличается от того, каким он был бы при связанной системе. Возможности быстрого приложения возмущений ограничены случаями полных сбросов нагрузки с последующим выходом агрегата на холостой ход или нагрузку собственных нужд, а также экстренного изменения мощности турбины по сигналу противоаварийной автоматики энергосистемы. Однако в таких ситуациях, когда речь идет о безопасности самой турбины или предотвращении аварии в энергосистеме, естественно, неправомерна сама постановка вопроса о независимости тепловой нагрузки от электрической во время переходного процесса. В связи с изложенным можно признать, что несвязанные АСР теплофикационных турбин, в которых существенно проще схема гидравлических связей, чем в связанных, имеют право на существование.
Вместе с тем следует иметь в виду, что при быстрых изменениях электрической мощности допустимую величину динамических отклонений давления отбираемого пара, т. е. величину допустимых нарушений динамической автономности, лимитируют не требования потребителя тепловой нагрузки, а требования надежности самой турбины, в частности, условия прочности пред отборной ступени и упорного подшипника. Связанные АСР, обеспечивающие за счет перекрестных связей от регулятора мощности или скорости к обеим группам регулирующих органов лучшую динамическую точность поддержания давления в отборе, в таких ситуациях имеют определенные преимущества. Связи же в современных электрогидравлических АСР теплофикационных турбин могут быть введены не в гидравлической, а в электрической части.
Введение электрических перекрестных связей между контурами не вызывает никаких затруднений. В то же время они позволяют простыми средствами реализовать широкий круг передаточных функций, необходимых для приближения к условиям динамической автономности, выполнение которых в гидравлической части АСР для турбин с промперегревом пара и ступенчатым подогревом сетевой воды связано с серьезными затруднениями. Следует также иметь в виду, что многоимпульсные несвязанные системы могут быть выполнены эквивалентными связанным [56]. Как показано в работе [15], автономные системы обладают наименьшей чувствительностью к отклонениям от оптимальных параметров настройки регуляторов. В отдельных случаях, когда недостаточен запас устойчивости контура регулирования тепловой нагрузки, его наладка может быть упрощена введением односторонней корректирующей связи одним из методов, изложенных в п. 8.2. Поэтому при окончательном решении вопроса о том, какому типу АСР теплофикационных турбин (связанным или несвязанным) отдать предпочтение, следует учитывать весь комплекс многообразных и противоречивых факторов, влияющих на качество переходных процессов того или иного конкретного агрегата, а само решение может оказаться неодинаковым для разных агрегатов.