Аварийные и специальные режимы турбогенераторов

К аварийным режимам турбогенераторов относятся все случаи появления многофазных и однофазных коротких замыканий в генераторе, на ошиновке его выводов или токопроводов, на трансформаторе, работающем в блоке с генератором, или части присоединения генератора к источнику питания собственных нужд, аварийные перегрузки, вызванные появлением дефицита мощности в энергетической системе, нарушения в работе системы охлаждения, которые не могут быть ликвидированы во время работы генератора и приводят к недопустимым перегревам обмоток ротора и статора, появление недопустимых вибраций, дыма и огня у генератора, механической неисправности элементов конструкции генераторов и возбудителей, угрожающих их целости, когда турбогенератор либо автоматически отключается от сети соответствующей защитой, либо должен быть немедленно разгружен и отключен от сети персоналом электростанции.
Аварийное отключение от сети или разгрузка турбогенератора оказывает влияние на весь режим работы электростанции как в электрической, так и в тепловой части. На электростанциях не блочного типа следует при этом перераспределить электрические и тепловые па-грузки, преследуя цель сохранения параметров отпускаемой энергии и надежности энергоснабжения потребителей. На электростанциях с блочными установками отключение турбогенератора может привести к полной остановке блока, поэтому должны быть приняты меры к сохранению питания собственных нужд от резервных трансформаторов и удержанию турбоагрегата в режиме холостого хода до выяснения причины отключения генератора, характера повреждения и возможности обратного включения блока в работу. При всех случаях необходимо поддерживать давление пара за котлами не ниже допустимой величины.
Необходимо помнить, что в нормальных условиях строго запрещается отключать генератор от сети, если на нем имеется даже незначительная или нулевая активная нагрузка. Подобное явление имеет место в том случае, если стопорный клапан турбины полностью не закрылся, отключение генератора от сети может привести к забросу оборотов турбины. При полном закрытии стопорного клапана стрелка мегаваттметра обычно уходит за нуль (генератор переходит в двигательный режим).
При возникновении междуфазных коротких замыканий во внешней сети, на аппаратах и ошиновке генераторного присоединения или в самом генераторе последний автоматически отключается соответствующей релейной защитой.
После отключения генератора от сети персонал должен прежде всего установить, от какой защиты отключился генератор, не произошло ли отключение в результате ошибочных действий персонала, не сработал ли скоростной автомат на турбине и удержала ли она холостой ход, убедиться в сохранении в работе всего оборудования блока на блочных установках.
Если генератор отключился защитой от внутренних повреждений, следует тщательно осмотреть его выводы, проверить нагрев генератора по приборам, измерить сопротивление изоляции обмоток статора и ротора, ошиновки выводов входящей в зону действия защиты и обобщить все явления в электрической части электростанции, сопровождающие отключение генератора. У генераторов с водородным охлаждением при этом следует проверить давление водорода в корпусе, а у генераторов с водяным охлаждением обмотки статора—наличие водорода в дистилляте. Если в результате анализа всех измерений и данных опроса персонала очевидно, что защита действовала правильно, турбоагрегат останавливается (на блочных установках останавливается также все оборудование данного блока) и выводится в ремонт. Аналогично устанавливается причина работы других защит от повреждений оборудования генераторного присоединения (трансформатора блока, токопроводов или кабелей, отпайки с реактором или трансформатором собственных нужд и т. д.).
Во всех случаях обнаружения повреждения оборудования его включение в работу производится после окончания ремонтных работ, проведения всех необходимых испытаний и луска соответствующего теплосилового оборудования.
Если при осмотре и измерении сопротивления изоляции обмоток генератора повреждения не обнаружены, разрешается плавным подъемом напряжения с нуля опробовать состояние всего оборудованиея и в случае отсутствия ненормальностей при этом включить генератор или блок в работу. Если обнаружены ненормальные явления, генератор немедленно останавливается и выводится в ремонт.
В случае отключения генератора от сети защитой шин, защитой от внешних повреждений сети, защитой от закрытия стопорного клапана турбины или ошибочного отключения выключателя необходимо принять меры к удержанию турбоагрегата или блока в режиме работы на холостом ходу и включить турбогенератор (блок) в работу немедленно по готовности тепломеханической части.
Если при отключении генератора выявилась нечеткая работа коммутационной аппаратуры (АГП, выключателей блока), до устранения неисправностей обратное включение в работу генератора допускать нельзя.
Появление замыкания на землю одной фазы обмотки статора особенно опасно для турбогенераторов в тех случаях, когда пробой изоляции обмотки произошел в результате начавшегося повреждения железа статора.
Для генераторов с непосредственным водяным охлаждением обмоток статора и турбогенераторов мощностью 150 Мет и более работа с заземлением одной фазы недопустима, и при срабатывании защиты нулевой последовательности на стороне генераторного напряжения на сигнал генератор должен быть без осмотра немедленно разгружен и отключен от сети.
Для генераторов мощностью до 150 Мет работа с заземлением одной фазы статора разрешается в течение 2 ч. При этом для уменьшения величины емкостного тока, протекающего в месте повреждения, и повышения надежности работы собственных нужд следует питание секций РУСН перевести на резервный трансформатор.
Если по показаниям специального вольтметра, установленного в цепи генератора, установлено, что заземление в обмотке статора находится ближе к нулевой точке (за 50% числа витков от выводов) либо заземление находится не в обмотке статора, а во внешней ошиновке или аппаратуре, генератор при необходимости может быть оставлен в работе под усиленным надзором. При появлении признаков развития повреждения (увеличивающийся нагрев активных частей, дым и пр.) он должен быть немедленно отключен. Если повреждена обмотка статора на расстоянии от выводов менее 50% числа витков, генератор рекомендуется отключать как можно раньше, с последующим отключением АГП.
Если замыкание на землю обнаружено в обмотке низшего напряжения главного блочного трансформатора, блок отключается от сети, останавливается и выводится в ремонт.
Турбогенератор должен быть немедленно отключен от сети автоматом безопасности турбины при появлении дыма, огня, угрозы жизни людей, аварийно нарастающей вибрации.