Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

221

чистая поверхность цилиндра или штока; соосность поршня и цилиндра;

малый зазор (не более 0,5 мм на сторону) между поршнем и цилиндром.

Главный сервомотор турбины К-1000-60/1500-2 двухсторонний, без пружин.

Корпус (3) сервомотора, изготовленный из стали 25Л, закреплен на раме распредмеханизма. Поршень (1), уплотненный чугунными кольцами (4), перемещается в рубашке (6). Поршень (1) крепится н а стакане (5), перемещающемся по двум направляющим бронзовым втулкам (2 и 9).

Через шаровую опору (7) и шток (8) поршень соединяется с рейко й (12), которая вращает кулачковый вал.

Уплотнения фланцев выполнены при помощи резиновых колец .

Масло от отсечного золотника в зависимости от его положен ия подается в камеру “А” или в камеру “Б”. Если масло поступае т в камеру “А”, камера “Б” соединяется с дренажом, поршень перемещается вниз и передает усилие на закрытие регулиру ющих клапанов.

Для исключения гидроударов при движении поршня на закрыт ие вблизи упора выполнено демпферное устройство. По мере дви жения поршня вниз прикрывается дренаж масла из камер “Г” и “В” и тем самым замедляется ход поршня.

При поступлении масла в камеру “Б” камера “А” соединяется с дренажом, поршень перемещается вверх на открытие регулир ующих клапанов. При этом давление масла действует на всю площад ь поршня.

Из камеры “Е” масло дренируется в общую камеру, выполненн ую в виде карманов вокруг корпуса. В эту же камеру идет слив из полостей сервомотора, отсечного золотника, механизма обр атной связи и переключающего устройства. Из общей камеры масло отводится в дренажный коллектор двумя трубами Ду 80.

В каждой рабочей камере сервомотора имеются штуцеры для з амера давлений в его полостях.

Сервомотор выпускается в двух исполнениях с зеркально расположенными рейками и присоединениями для механизма обратной связи (с датчиком перемещения, датчиком положен ия для ЭГСР и конечным выключателем). Во втором исполнении при сб орке крышка (10) вместе с рейкой и другими деталями повернута на 180 градусов.

Для установки механизма обратной связи в корпусе сервомо тора имеются два присоединения. В зависимости от исполнения сервомотора одно из присоединений заглушается.

Отсечной золотник

Отсечной золотник управляет главным сервомотором, перем ещаясь, в свою очередь, по командам регулятора и обратной связи сервомотора. Конструкция золотника наряду со схемой связ ей оказывает решающее влияние на статические и динамически е характеристики САР.

Дифференциальный золотник (2) перемещается в буксе (1). В среднем положении отсечного золотника его бочки (6, 7, 8) перекрывают подводы масла в полости главного сервомотор а и сливы из них.

При смещении золотника (2) вверх от среднего положения открывается подвод силового масла из камеры “В” в камеру “Г” (к рабочей полости над поршнем главного сервомотора), рабоч ая полость под поршнем (камера “Е”) соединяется с дренажом (к амера “Д”).

При смещении золотника вниз от среднего положения камера “Г” соединяется с дренажом, а камера “Е” - с подводом силового м асла.

В среднем положении золотника бочка (9) перекрывает слив и з линии управления гидроприводами заслонок промперегрева (камера

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

222

1-букса

2-дифференциальный золотник 3-сетка 4-диафрагма

Отсечной золотник

“З”), не препятствуя подводу в эту камеру масла из линии пониженного давления (камера “Ж”).

При смещении золотника вверх от среднего положения линия пониженного давления отсекается бочкой (9), а камера “З” ли нии управления гидроприводами заслонок промперегрева соеди няется с дренажом.

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

223

В промежуточном положении золотник находится в равновес ии при постоянном соотношении давлений в камере “А” над золотни ком и давлением силового масла в камере “В” под бочкой (5).

Соотношение давлений - 1:4.

Перемещение отсечного золотника происходит при изменен ии давления в камере “А” вследствие воздействия регуляторо в ЭГСР или ГСР.

Из камеры “В” через окно в буксе и диафрагму (4) образуется л иния управления ГСР. Величина открытия окон самовыключения определяется положением золотника.

При движении золотника вниз бочка (5) отключает камеру “Б” от линии подвода силового масла (камера “В”).

В режиме ГСР давление в камере “А” падает и золотник останавливается, не доходя до механического упора (гидро упор), что исключает износ золотника.

Для уменьшения пульсации золотника в камере “А” установл ена сетка

(3).

В нижней части золотника выполнены последовательно три дренажные камеры. Это сделано для того, чтобы исключить по дпор масла в камере “И” и замасливание датчика положения отсеч ного золотника. Масло из камеры “И” дренируется по возможности в самую низкую точку дренажной линии.

Отсечной золотник изготовлен из стали 30Х13, а его букса - из стали 25Х1МФ.

Первое требование, предъявляемое к золотнику, - чувствите льность к командам регулятора и сервомотора. Для уменьшения сил тре ния и повышения чувствительности на всех разделительных бочк ах между камерами с разными давлениями выполняются разгрузочные канавки. По канавкам происходит выравнивание давлений по окружности золотника.

Устойчивая работа САР в большой мере определяется констр укцией отсечных кромок золотника и должна удовлетворять трем требованиям:

создавать максимальное усилие на поршне сервомотора при малом смещении золотника; не пропускать на вход сервомотора высокочастотных

колебаний золотника с малой амплитудой (до 20% полного хода); вызывать перемещение сервомотора с высоким

быстродействием при больших смещениях золотника (до 20% полного хода).

При нарушении первого из этих требований сервомотор стан овится чувствительным к внешним усилиям (пара, трения), теряет устойчивость. Выполнение второго требования делает сист ему стабильной по отношению к собственным возмущениям (пульс ация давления за импеллером, пульсация золотника из-за вращени я и т.п.). Наконец, третье требование диктуется основными динамическими характеристиками САР, например, удерживан ием турбин на холостом ходу при сбросе нагрузки.

Переключающее устройство

Переключающее устройство предназначено для переключени я управления турбиной с ЭГСР на ГСР и наоборот. Это переключ ение может выполняться дистанционно или вручную.

Переключающее устройство конструктивно представляет со бой дифференциальный золотник (2), перемещающийся в буксе (11) и управляемый двухпозиционным электромагнитом (7). Для повышения чувствительности золотник выполнен вращающим ся.

Уплотнения фланцев обеспечиваются круглыми резиновыми кольцами (3, 6, 14).

Золотник (2) находится в равновесии под действием разности усилий силового масла на торцы “В” и “Б” в камере “А” с одно й стороны и на торец золотника (2) в камере “Е” с другой стороны.

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

1-пакет дроссельных шайб

2-дифференциальный золотник

3,6,14-резиновые кольца

4-сопло

5-заслонка

7-двухпозиционный электромагнит

8-шток электромагнита

9-èãëà

10-место установки манометра

11-букса

12-дроссельное устройство

13-механический упор

Переключающее устройство

224

Давление в камере “Е” при этом составляет 20% от давления в камере “А”.

До подачи масла в систему регулирования золотник (2) наход ится на механическом упоре (13). В этом положении кромка “В” средней бочки золотника не перекрывает окна подвода силового мас ла в камеру “А”. После включения насосов системы регулировани я масло в эту камеру поступает из корпуса отсечного золотника, да лее по сверлениям в золотнике и через пакет дроссельных шайб (1) в камеру “У”.

Разность давлений в камерах “А” и “Е” заставляет золотник двигаться вверх к заслонке (5). Связь между заслонкой электромагнита и золотником осуществляется по принципу следящей системы . Перемещение золотника относительно заслонки продолжает ся до тех пор, пока давление в камере “Е” достигнет 20% давления в каме ре “А” и усилия на золотнике уравновесятся.

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

225

Пакет дроссельных шайб (1) обеспечивает начальный зазор ме жду соплом (4) и заслонкой (5).

Движение штока (8) электромагнита вверх или вниз меняет эт от зазор и, соответственно, давление в камере “Е” при неизмен ном давлении в камере “А”. Золотник (2) перемещается вслед за перемещением заслонки электромагнита. Для замера давлен ия в камере “Е” устанавливается манометр (10).

В целях уменьшения возможных перекосов штока электромаг нита передача усилия от штока (8) на заслонку (5) производится чер ез иглу (9).

При верхнем положении золотника (2) коллектор линии управления регулирующими клапанами от ЭГСР - камеры “Д” - соединяется через камеру “Г” с отсечным золотником.

При нижнем положении золотника линия управления ЭГСР отсекается верхней бочкой золотника, а линия управления Г СР соединяется с отсечным золотником через камеру “Г”. Эта к амера при любом положении золотника соединена с защитным устройством.

В корпусе переключающего устройства выполнено дроссель ное устройство (12) подпитки линии управления регулирующими клапанами из силовой линии. Дроссельное устройство предс тавляет собой золотник, перемещающийся в буксе с профильными окна ми.

Золотник (2) переключающего устройства изготовлен из стал и 30Х13, букса (11) - из стали 35ХМ.

Одна из причин несинхронности хода главных сервомоторов - перетечки масла между линиями управления ЭГСР и ГСР. Вели чина этих перетечек в основном зависит от температуры масла, а также зазоров между буксой (11) и золотником (2) переключающего устройства. В ряде случаев изменение давления в линиях уп равления ГСР на одну и ту же величину приводили к существенно разны м перемещениям левого и правого сервомоторов.

Механизм обратной связи

Механизм обратной связи предназначен для формирования электрического и гидравлического сигнала обратной связ и по ходу главного сервомотора.

Корпус (2) механизма крепится к сервомотору. Основным элем ентом гидравлической части является конус (3). Через держатель (5) , стакан (12) и рычаг (9) конус связан со штоком сервомотора. Корпус (7)

держателя и втулка (1) являются направляющими. Держатель (5) уплотнен в корпусе (7) кольцами (8).

Для исключения перекосов при перемещении конуса усилие н а него передается через палец (6). Точка приложения усилия распол ожена между направляющими втулками.

Втулки (10 и 14) установлены для исключения перекосов подвижн ых соединений механизма обратной связи при сборке и обеспеч ения зазоров между подвижными и неподвижными деталями. После установки сервомотора и присоединения к нему механизма обратной связи втулки (10 и 14) удаляются.

В камеру “А” масло поступает из линии управления регулиру ющими клапанами и через переменный зазор между диафрагмой (4) и конусом (3) сливается в дренажную камеру “Б”. Изменение сли вного сечения между диафрагмой и конусом при перемещении конус а формирует сигнал обратной связи.

Электрический сигнал обратной связи подает в ЭГСР индукт ивный датчик положения (16). Корпус датчика крепится к корпусу (2) механизма обратной связи. Шток (15) датчика положения связа н со штоком сервомотора через рычаг (9).

Крепление держателя (5) и штока (15) в рычаге выполняется с силовым замыканием через пружины (11 и 13), что позволяет сниз ить требования к соосности перемещения штока сервомотора и держателя (5).

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

226

1,10,14-направляющая втулка

2-корпус

3-конус

4-диафрагма

5-держатель

6-палец

7-корпус держателя

8-уплотняющее кольцо

9-рычаг

11,13-пружина

12-стакан

15-шток датчика положения

16-датчик положения

17-датчик перемещения

18-конечный выключатель

Механизм обратной связи

К корпусу механизма обратной связи присоединяется также датчик перемещения (17), который передает на БЩУ информацию о положении главного сервомотора.

На корпусе механизма обратной связи установлен конечный выключатель (18) закрытого положения главного сервомотора . Его сигнал используется в цепях защиты ФГУ АСУТ, а также для пе редачи информации на БЩУ о закрытии главного сервомотора.

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

227

Гидропривод заслонки промперегрева

			Назначение, состав, описание работы
			Гидропривод предназначен для перемещения заслонки
			промперегрева в зависимости от давления масла в управляю щей
			линии.
			Гидропривод - двухпозиционный (без обратной связи) и удерж ивает
			заслонку в нормальных режимах в полностью закрытом или
			полностью открытом положениях.
Гидропривод заслонки			Гидропривод заслонки промперегрева состоит из пяти сбор очных
			единиц:
промперегрева
				сервомотор;
				отсечной золотник;
1-линия управления заслонкой				переключающее устройство;
2-подвод силового масла				расхаживающее устройство ¹1;
3-линия управления переключающим устройством				расхаживающее устройство ¹2.
4-дренаж
5-контролируемый дренаж

При работе гидропривода масло из линии управления поступ ает в камеру “А” отсечного золотника. Изменение давления в этой камере вызывает перемещение отсечного золотника вверх или вниз . При перемещении отсечной золотник открывает подвод силовог о масла или сообщает с дренажом камеру “В” сервомотора, вызывая перемещение его поршня. Сервомотор через рейку и вал шест ерни открывает или закрывает поворотную заслонку.

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Ко нцерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан ция. СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

Системы турбинного отделения. Часть 2. Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулир ования турбоагрегата

		промперегрева (¹1) заслонкой управления Схема		228

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.		Часть 2.
по атомной		отделения.
Российской федерации		Системы турбинного
Министерство

229

Сервомотор выполнен двухскоростным. Замедленная скорос ть движения гидропривода заслонки промперегрева необходим а для оптимизации переходного процесса после отключения гене ратора от сети. Для изменения времени открытия поворотной заслонки перед отсечным золотником на линии силового масла установлено переключающее устройство. Перемещение переключающего устройства изменяет величину расхода силового масла чер ез отсечной золотник в рабочую полость сервомотора, тем самы м меняя скорость его открытия.

Управление переключающим устройством осуществляется расхаживающим устройством ¹2 от электрического импульса . При подаче напряжения на электромагнит расхаживающего устр ойства ¹2 его золотник перемещается, сливая масло из линии управл ения переключающим устройством. При включенном в сеть генерат оре золотники переключающего устройства и расхаживающего устройства ¹2 занимают нижнее положение. При этом сервомотор может открываться с нормальной скоростью. При отключенно м от сети генераторе золотники переключающего устройства и расхаживающего устройства ¹2 занимают верхнее положение и скорость открытия заслонкой промперегрева становится замедленной.

Электромагнит переключающего устройства взводится дист анционно или автоматически по сигналу “генератор включен в сеть”, выбивается только автоматически по сигналу “генератор о тключен”. Управление производится одновременно всеми электромагн итами.

Для проверки работоспособности гидропривода заслонки промперегрева предусмотрено его расхаживание на часть х ода. При перемещении электромагнита расхаживающего устройства ¹ 1 силовое масло из рабочей линии сервомотора поступает в ка меру “Б” отсечного золотника, который при этом смещается вниз, прикрывая сервомотор до момента перекрытия поршнем отве рстий в рубашке сервомотора.

При установке большого числа гидроприводов переключающ ее устройство и расхаживающее устройство ¹2 устанавливаютс я на части их. При этом одно переключающее устройство управляе т несколькими гидроприводами параллельно.

На энергоблоке 1 в состав каждого гидропривода заслонки промперегрева входят пять указанных сборочных единиц. На энергоблоках 2, 3, 4 гидроприводы заслонок на подаче пара в ЦНД - 2, 3 имеют только сервомоторы, отсечные золотники и расхажива ющее устройство ¹1.

Сервомотор

Сервомотор выполнен односторонним с комплектом пружин, действующих на закрытие при исчезновении давления силов ого масла в рабочей полости. Таким образом обеспечивается энергетическая самостоятельность сервомотора при закры тии поворотной заслонки, то есть его независимость от источни ка питания маслом.

Корпус (1) сервомотора закреплен на опоре заслонки промперегрева. Поршень (6), уплотненный чугунными кольцами (5), перемещается в рубашке, запрессованной в корпусе. В рубаш ке выполнены отверстия для расхаживания сервомотора. Порше нь (6) крепится на штоке (7), перемещающемся по двум направляющим втулкам (4 и 8). Через шток поршень соединяется с рейкой (9), которая вращает вал с шестерней.

Для уменьшения гидроударов в конце открытия поворотной заслонки вблизи упора поршня выполнено демпфирующее устройство, замедляющее его движение на открытие посредс твом конуса (2), прикрывающего проход силового масла через диаф рагму

(3).

Для повышения быстродействия на закрытие дренаж масла из отсечного золотника направлен в пружинную полость серво мотора, так что сопротивление отходящих от гидропривода маслопр оводов не замедляет его движение.

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА	Маслохозяйство. Система гидравлическая и электрогидравлическая регулирования турбоагрегата
энергии.	Часть 2.
по атомной	отделения.
Российской федерации	Системы турбинного
Министерство

230

1-корпус

2-конус

3-диафрагма

4,8-направляющая втулка

5-уплотнительное кольцо

6-поршень

7-øòîê

9-рейка

Сервомотор заслонки промперегрева