АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
АСУ ТП испытательного стенда ГТЭ-110
Копсов А. Я., доктор техн. наук, Ливинский А. П., Лыско В. В., Черномзав И. З., Романов В. В., кандидаты техн. наук, Земцов А. С., Набиуллин Р. Х., Иневаткин М. Л., инженеры
РАО “ЕЭС России” – ЗАО “Интеравтоматика” – НГПК “Зоря – Машпроект” – ОАО Теплоэлектропроект – ОАО “НПО “Сатурн” – Ивановская ГРЭС
Газотурбинная установка ГТЭ-110 разработана |
Структура АСУ ТП испытательного стенда. |
||
НГПК “Зоря – Машпроект” и ОАО “НПО “Са- |
АСУ ТП ГТЭ-110 и испытательного стенда Ива- |
||
турн” и предназначена для выработки электро- |
новской ГРЭС разработана и поставлена ЗАО “Ин- |
||
энергии как в простом цикле, так и для использо- |
теравтоматика” на базе программно-технических |
||
вания при создании ПГУ-325. Перспектива приме- |
средств ТПТС 51, выпускаемых ВНИИА им. Ду- |
||
нения ГТЭ-110 связана главным образом с техни- |
хова по лицензии фирмы Siemens. В разработке и |
||
ческим перевооружением действующих и строи- |
внедрении АСУ ТП ГТЭ-110 приняли участие |
||
тельством новых энергоблоков тепловых электро- |
НГПК “Зоря – Машпроект”, ОАО “НПО “Сатурн”, |
||
станций. |
|
|
ОАО Теплоэлектропроект, ОАО Ивэлектроналадка. |
Для всесторонних испытаний ГТЭ-110 по ини- |
Создание АСУ ТП ГТЭ-110 на единых отечест- |
||
циативе РАО “ЕЭС России” на Ивановской ГРЭС |
венных программно-технических средствах стало |
||
создан испытательный стенд, на котором предпо- |
возможным после разработки ряда контроллеров в |
||
лагается при выпуске таких энергетических уста- |
результате совместных работ ЗАО “Интеравтома- |
||
новок проводить испытания по специальной про- |
тика” и ВНИИА им. Духова. Так, в составе ТПТС |
||
грамме перед отправкой заказчику. В состав стен- |
разработан новый модуль ТПТС52.1724, который |
||
да кроме газовой турбины входят генератор типа |
позволяет вводить информацию от трех электро- |
||
ТФГ-110-2У3 производства ОАО “Электросила” с |
магнитных датчиков частоты вращения и произво- |
||
воздушным охлаждением и тиристорной системой |
дить в каждом канале расчет частоты с проверкой |
||
возбуждения, имеющей два автономных регулиру- |
достоверности, определять среднее значение из |
||
ющих канала, тиристорное пусковое устройство |
трех значений частот, а также формировать устав- |
||
(ТПУ), а также вспомогательные системы для |
ки по частоте вращения. Кроме того, в этом моду- |
||
обеспечения функционирования основного обору- |
ле осуществляются расчет производной по частоте |
||
дования. |
|
|
вращения и формирование сигнала предваритель- |
Для проведения всесторонних испытаний го- |
ной защиты для турбины большой мощности. |
||
ловной газовой турбины и последующих анало- |
Цикл расчета всех задач составляет менее 10 мс. |
||
гичных установок газовая турбина и испытатель- |
Этот модуль является системным и подчиняет- |
||
ный стенд оснащены АСУ ТП, которая реализует |
ся законам построения программно-технических |
||
следующие основные технологические |
задачи |
средств ТПТС, его можно резервировать, диагнос- |
|
управления: |
|
|
тировать как и любой другой модуль. Был разрабо- |
автоматическое |
регулирование параметров |
тан ряд других модулей, что позволило реализо- |
|
ГТЭ-110 – частота вращения, температура газов за |
вать электронный регулятор частоты вращения, а |
||
турбиной, мощность генератора; |
|
также функции противоаварийной автоматики |
|
защиты ГТЭ-110, в том числе часть защит с |
(ÏÀÀ). |
||
проверкой функционирования на работающей тур- |
Техническая структура АСУ ТП показана на |
||
áèíå; |
|
|
ðèñ. 1. Она включает нижний, контроллерный уро- |
автоматическое |
управление подачей |
топлива |
вень, состоящий из двух шкафов, в котором реали- |
на режимах пуска турбины и при работе на номи- |
зуются прием и обработка информации, а также |
||
нальной частоте вращения; |
|
весь объем прямого цифрового управления, защит, |
|
дискретное управление, реализующее логиче- |
блокировок, автоматических регуляторов и логи- |
||
ские алгоритмы в процессе пуска, нормального и |
ческих программ. Для управления газовой турби- |
||
аварийного остановов ГТЭ-110; |
|
ной и компрессором использованы исполнитель- |
|
автоматизацию всего вспомогательного обору- |
ные механизмы, не свойственные отечественной |
||
дования, включая пуск, функционирование в ре- |
энергетике, поэтому в состав АСУ ТП введен |
||
жимах эксплуатации и останов. |
|
шкаф управления нестандартными исполнитель- |
|
|
|
|
|
2003, ¹ 7 |
|
|
27 |
|
Принтер |
Принтер |
Турбина |
|
матричный |
матричный |
|
|
|
||
|
|
Принтер |
|
|
|
струйный |
|
Резервный пульт управления с |
Рабочее место |
Рабочее место |
|
дополнительным объемом |
электрика |
технолога |
|
функций 30СWS01 |
U/I U/I |
|
U/I U/I |
|
|
||
Резервная система питания СS275
U/I U/I |
|
U/I U/I |
|
GE |
|
GE |
|
GE |
|
GE |
|
EE |
|
EE |
Дополнительный |
|
|
|
|
EE |
|
EE |
релейный шкаф |
|
|
|
для управления |
|
|
|
нестандартными |
|
RS485 |
|
исполнительными |
|
|
устройствами |
|
|
|
|
|
Øêàô |
Øêàô |
Кассовый |
|
промреле |
промреле |
|
|
øêàô |
|
||
|
|
|
|
Источник питания |
+24 Â |
220/380 ÂÀÑ |
+24 Â |
220 BDC |
Шкаф питания |
|
|
Источник питания |
+24 Â |
220/380 ÂÀÑ |
+24 В 220 BDC Дополнительный шкаф питания
Пункт подготовки газа и контроль дополнительных параметров
* !H*I!8 ! ' ! !A8? 0
ными механизмами и шкаф питания на 27 В. Для всех нестандартных исполнительных механизмов предусмотрен контроль целостности цепей управления, результаты которого представлены оператору на видеограммах.
Верхний уровень АСУ ТП состоит из двух операторских станций WinOS+ с четырьмя мониторами. На этом уровне выполняются:
оперативный контроль и управление технологическими процессами;
технологическая и функциональная сигнализация; архивирование, протоколирование, графическое
представление хода технологических процессов; расчетные задачи.
Операторская станция WinOS+ реализует основные функции оперативного контроля и управления с использованием необходимого числа видеограмм. На каждой видеограмме, кроме статической части, имеются динамические элементы, представляющие аналоговые и дискретные сигналы, состояния объектов контроля и управления. На ðèñ. 2 изображена видеограмма управления ГТЭ-110.
Для выполнения дистанционного управления на каждой видеограмме может быть одновременно выведено до четырех виртуальных окон управления исполнительными механизмами.
Сигнализация на экране предназначена как для отображения работы технологического оборудования, так и для информации о состоянии системы контроля и управления. Схема взаимодействия
АСУ ТП с системами испытательного стенда показана на ðèñ. 3.
В АСУ ТП реализованы технологические защиты с обеспечением:
диагностики входных аналоговых и дискретных сигналов;
изменения структуры формирования защиты при отказах датчиков;
виртуальных накладок ввода и вывода защит; сигнализации ввода-вывода защит; представления на видеомониторах информа-
ции оператору о состоянии и работе защит. Предусмотрена проверка ряда защит на рабо-
тающем оборудовании: по повышению частоты вращения, по отсутствию горения, по понижению давления смазки, по повышению температуры газов за турбиной. Для этого на видеограмме защит предусмотрены предвыборы, с помощью которых осуществляется изменение уставок проверяемой защиты, после проверки уставка защиты восстанавливается, а на видеограмме появляется сигнализация о том, что защита проверена.
Остальные защиты могут быть проверены на остановленной ГТЭ-110 с имитацией условий срабатывания.
WinOS+ принимает и контролирует все сообщения, формируемые типовыми блоками обработки информации, а также представляет возможность архивирования аналоговых и дискретных сигналов.
28 |
2003, ¹ 7 |
Главный экран (газообраз ное топливо) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ÏÓÑÓÑÊÊ РАСКРУТКАÊÀ |
ПРОДУВКАПРОДУВКАПОДАЧАПОДАЧАТОПЛИВА ТОПЛИВАЕСТЬ ГОРЕНИЕÅÑÒ Ü ÃÒÄГОРЕНИЕРАБОТАЕТГТ Д РАБОТАЕТ |
|||||||||
0 ÑÅÊ |
|
|
0 ÑÅÊ |
|
2 3 .0 5 .0 2 |
2 1 :0 4 :5 7 |
|
|
2.52 ×ÀÑ |
|
ÂÈÂÈÁÐÁ Ð ÒÊÎÌÏÓÐÃÎÐÁ Ã Î Ð |
ÂÈÁÐÂÈÁ ÐÒÓÐÁÒÓÐÃÎÐÁ Ã Î Ð |
|
|
60.80 % |
|
|
|
|
||
66ÌÌ/Ñ/Ñ |
|
7 ÌÌ/Ñ7 ÌÌ/Ñ |
|
|
|
|
|
×ÀÑÒ× Ò ÂÐÐÙÙÐÎÒÐ Î Ò |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
ÂÈÂÈÁÐÁÐ ÊÊÎÌÏ ÂÅÐÒÏ ÂÅÐÒ |
ÂÈÁÐÂÈÁÐÊÎÌÏÊÎÂÅÐÒÌÏ ÂÅÐÒ |
|
|
1.36 ÌÏàÌÏà |
1.34 ÌÏàÏà |
33000000 îáá//ìèíèí |
||||
1122 ÌÌ/Ñ/ Ñ |
|
101ÌÌ/Ñ0 ÌÌ/Ñ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ò Ã ÇÀ ÒÓÐÁ ÊÎÌÏ |
|
|
|
|
|
|
30MBP11AA801 |
|
|
Ò Ã Ç À Ò ÓÐ Á Ê ÎÌÏ |
||
|
|
|
|
|
30MBP11AA801 |
|
|
|
350 °C |
|
|
|
|
30MBP10AA002 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.39 ÌÏàÏà |
|
|
|
|
350 °Ñ |
|
|
|
|
|
60.57 % |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1.31ÌÏàÏà |
N ÃÅÍ |
||
|
|
ÑÊ1 ÃÀÇ |
|
|
|
|
|
N Ã Å Í |
||
6 °Ñ°C |
|
ÑÊ1 ÃÀÇ |
|
|
|
|
|
|
59.80 ÌÂò |
|
|
|
|
|
|
1.33 ÌÏàÏà |
|
59.80 Ì Âò |
|||
2.52 ÌÏàÏà |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ð-Ð ÍÀ ÔÏÇ ÃÒ |
||
|
|
ÎÁÂ ÊË Ã |
|
|
|
30MBP12AA801P |
|
|
Ð -Ð Í À ÔÏ Ç Ã Ò |
|
|
|
ÎÁÂ ÊË Ã |
|
|
|
|
1.32 ÌÏàÏà |
0.10 ÌÏà |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.10 Ì Ï à |
|
30MBP10AA006 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ÐÐ ÂÇÄÂ Ç Ä ÇÀÇÀÊÎÏÐÊÎ Ï Ð |
|
|
|
|
|
|
|
30MBP10AA003 |
ÂÍÀÍ À |
|
|
|
|
|
|
ÂÛÊËÂÛÊË Q2Q2ÃÅÍÃÅÍ |
30MBP10AA003 |
11..2525 ÌÏàÏ à |
|||||
|
|
|
|
|||||||
30MBP10AA005 |
|
N ÒÏÓÒ ÏÓ |
|
|
|
ÈÑÏÐÑÏÐ ÎÐÒÎ -ÐLCÒ-LC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
НЕИСПРЕИСПР |
|
0 êÂòÂò |
|
|
|
Ò ÂÇÄÇÄ ÂÂКОМПРКОМПР |
|
Ò Ã ÇÇÀÀ ÒÓÐÁ |
||
ÀÂÀÐ ÎÒÊËÎÒÊË |
|
|
|
|
|
|
|
° |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ÏÓÓ |
|
|
|
|
9 °C |
|
|
350 °ÑC |
|
ОСТАНОВЛЕНОСТАНОВЛЕНО |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ГЕНЕРАТОРÃ Å Í Å ÐÀ Ò Î Ð |
|
|
|
|
|
|||||
ВНЕШ НЕИСПР |
|
|
ÐÀÇÐ ÂÕ ÃÒÝ |
|
Ò Ã ÇÇÀÀ ÒÓÐÁ ÌÈÍÈÍ |
|||||
ВНЕШ НЕИСПР |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2.76 êÏàà |
|
|
339 °°ÑC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
34 °ÑC |
|
|
|
|
|
1 ÃÐ ÊÏÐÐ ÇÀÇÀ55ÑÒÑÒ |
|
Ò Ã ÇÇÀÀ ÒÓÐÁ ÌÀÊÑÌÀÊÑ |
||
|
|
|
|
|
|
|
365 °°ÑC |
|||
00..3535ÌÏàÏà |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ÃÐ ÊÏÐÐ ÇÀÇÀ5 ÑÒ5 ÑÒ |
|
|
|||
ÀÌÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
МАСЛОБАКАСЛОБАК |
ÝÊÊОМПРРЕЗÐÅÇ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
ПРЗМНÐÇ Í |
|
5050°°ÑC |
|
|
|
1 ÃÐ ÊÏÐÐÇÀÇ À10ÑÒ10ÑÒ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ÏÇÇ |
ÖÇÇ |
||
|
|
|
|
|
|
2 ÃÐ ÊÏÐ ÇÀ 10ÑÒ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ÎÑÌÍÑÌÍ |
|
2.76 êÏà |
|
|
|
2 ÃÐ |
ÊÏÐ Ç À 10ÑÒ |
|
|
|
|
ЭККОМПРÎÌÏÐ ÎÑÍ |
ÎÑÍ |
ÊÏÐÀÏÐÀ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ÌÍ ÎÒÊ× ÌÁ |
|
|
|
ÊÏÐ ÇÀ 15 ÑÒ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÊÏÐ ÇÀ |
15ÑÒ |
|
|
|
|
|
|
ÌÍÎÒ Ê× ÌÁ |
|
|
|
|
1.55 ÌÏà |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" 3 ! !A8? 0
Âпроцессе работы необходимая информация в пуску оператор выбирает режим работы ÃÒÝ-110:
виде таблиц с перечнем сигналов выводится на пе- |
холодная прокрутка или выход в “большую сеть” |
чать по команде оператора. |
(работа генератора в энергосистему). Структура |
В WinOS+ реализован ряд расчетных задач: |
программы автоматического пуска и набора на- |
счетчики наработки ГТЭ-110, числа пусков, ава- |
грузки показана на ðèñ. 4. |
рийных остановов, длительностей выполнения от- |
После нажатия кнопки “Пуск” все дальнейшее |
дельных операций при пусках турбины. |
управление выполняется в автоматическом режи- |
Основные этапы процессов пуска и остано- |
ме. При выборе режима “холодная прокрутка” |
ва турбины. Предварительно перед пуском газо- |
осуществляется разворот турбины тиристорным |
вой турбины выполняется пуск всего вспомогате- |
пусковым устройством (ТПУ) до 700 об/мин, на |
льного оборудования в автоматизированном режи- |
которых ГТЭ-110 работает заданное время, после |
ме. После подтверждения готовности всех систем к |
чего осуществляется выбег турбины до полного |
|
|
|
|
ÀÑÓ ÒÏ ÃÒÝ-110 |
|
|
|
|
||
|
Генератор |
Система |
Компрессор |
Регулирование |
Пневмоуправ- |
Áëîê |
Система |
Система |
Пункт |
|
ÒÏÓ |
топливных |
охлаждающей |
подготовки |
|||||||
возбуждения |
ÂÏÓ |
и защиты ГТД |
ление |
смазки |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
агрегатов |
|
âîäû |
ãàçà |
|
% 3 !H*I!8 ! ! ! ' ! !A8? 0
2003, ¹ 7 |
29 |
ÀÑÓ ÒÏ
Пуск вспомогательных систем
Выбор режима работы ГТЭ-110
|
|
|
Ïóñê ÃÒÝ-110 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разворот от ТПУ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Холодная |
|
|
Îá/ìèí |
|
|
|
||
прокрутка до |
|
|
900 – зажигание и включение |
|||||
700 îá/ìèí |
|
|
программатора топлива |
|||||
|
|
|
|
|
2600 – снижение мощности ТПУ |
|||
|
|
|
|
|
2800 – отключение ТПУ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отключение программатора |
|||
|
|
|
|
|
топлива – 2850 об/мин |
|||
|
|
|
|
|
Включение регулятора |
|||
|
|
|
|
|
частоты – 2850 об/мин |
|||
|
|
|
|
Подъем частоты до 3000 об/мин |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автоматическая синхронизация |
|||
|
|
|
|
генератора |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Включение регулятора мощности |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) *
! !A8? 0
останова. Такой режим может быть повторен последовательно несколько раз.
При выборе оператором режима “большая сеть” пуск выполняется в автоматическом режиме
с выходом на холостой ход. Процесс разворота также производится в соответствии со структурой программы автоматического пуска и набора нагрузки. Графики процесса пуска и набора начальной нагрузки построены на ðèñ. 5.
После разворота тиристорным пусковым устройством до 700 об/мин, выполнения продувки в течение 5 мин и дальнейшего разворота до 1000 об/мин включается программатор расхода топлива. Скачкообразный расход топлива 1800 кг/ч приводит к росту температуры газа за турбиной с требуемой скоростью, позволяющей фиксировать процесс зажигания. Далее разворот продолжается за счет вращающего момента ТПУ и турбины. При частоте вращения 2800 об/мин ТПУ отключается, а при 2850 об/мин включается регулятор частоты, который, воздействуя на увеличение расхода топлива в заданном темпе, позволяет развернуть турбину до 3000 об/мин и стабилизировать частоту вращения.
На начальном этапе разворота открываются, а при выходе на ХХ закрываются клапаны перепуска воздуха (КПР) и выполняется открытие входного направляющего аппарата (ВНА). На ХХ в тече- ние 10 мин выполняется прогрев турбины, после чего осуществляются опробование генераторного выключателя с выдачей команд в систему возбуждения для подъема напряжения на генераторе до уровня напряжения в энергосистеме, выдача команды от автосинхронизатора в регулятор частоты для выравнивания частоты вращения ротора с частотой сети.
Nòïó, êÂò nò, îá/ìèí
4000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прогрев на холостом ходу |
||||||
Автоматический пуск |
|
|
|
|
|||||||||
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2500 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Синхронизация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19:14:22 |
19:18:22 |
19:22:22 |
19:26:22 |
19:30:22 |
19:34:22 |
19:38:22 |
|||||||
Nã, ÌÂò hêë, % Òãàç, °Ñ
500
450
400
Работа в сети
350
300
250
200
150
100
50
4
0 19:42:22 19:46:22 19:50:22
, < ! ! ! ! !A8? 07
1 – частота вращения ротора nò; 2 – положение клапана пилотной зоны hêë; 3 – мощность ТПУ Nòïó; 4 – мощность генератора Nã; 5 – температура газа за турбиной Tãàç
30 |
2003, ¹ 7 |
Чаcтотавращения,об/мин |
|
|
|
|
|
|
3150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заданиечастоты,об/мин |
3125 |
|
|
|
|
|
|
3060 îá/ìèí |
|
|
|
|
3100 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
3000 îá/ìèí |
3075 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
3050 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3025 |
|
= 1,125 îá/ìèí |
|
|
|||
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
à) |
|
Время, с |
|
3000 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
|
|
|
|
|
50 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность, МВт |
|
|
îá/ìèí |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3000 îá/ìèí |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
вращения,Чаcтота |
|
|
|
|
|
|
|
2920 îá/ìèí |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
||
|
|
|
á) |
|
|
Время, с |
|
. <
$! 7
à – снижении задания регулятору частоты; á – повышении задания регулятору частоты
Выполнение всех команд завершается автоматическим включением генераторного выключателя. По этому факту включается регулятор мощности с начальной уставкой 4 МВт. Для дальнейшего нагружения газовой турбины оператором задается конечное значение мощности, которое реализуется автоматически с заданной скоростью (10 МВт/мин).
Нормальный автоматизированный останов осуществляется по следующему алгоритму:
выполняется разгрузка турбины от исходной мощности до 1 МВт с заданной скоростью;
производятся отключение генератора от сети и переход на режим ХХ;
далее выполняются охлаждение турбины в тече- ние 10 мин, затем автоматическое закрытие клапанов турбины и выбег ротора до полного останова.
Аварийный останов осуществляется воздействием на соответствующую кнопку резервного пульта управления. В этом случае закрываются стопорные и регулирующие клапаны, что приводит к
останову турбины.
Система регулирования ГТЭ-110. Система автоматического регулирования газовой турбины состоит главным образом из трех регуляторов: ча- стоты вращения, мощности и температуры газов за турбиной.
После достижения 3000 об мин регулятор частоты обеспечивает устойчивую работу на режиме ХХ, синхронизацию генератора, а также вступает в
/ A ; $ A8? 0
! !$! ! ! ! ! 7
сплошная линия – опыт 1; пунктирная линия – опыт 2
работу при переходе из режима регулирования мощности в режим регулирования частоты вращения.
Функционирование регулятора частоты вращения проверено при работе турбины на ХХ путем изменения заданного значения частоты. Переходные процессы показаны на ðèñ. 6 и свидетельствуют о хорошем качестве работы регулятора.
Регулятор мощности включается автоматиче- ски после синхронизации генератора. Он построен по ПИ-закону и формирует расход топлива, определяющий степень открытия регулирующих клапанов пилотной и центральной зон камеры сгорания. Его входными сигналами являются небалансы частоты и мощности.
Для оценки работы регулятора мощности экспериментально определена статическая (нагрузоч- ная) характеристика турбины (зависимость мощности турбины от отклонения частоты) при следующих условиях: регулятор мощности управлял клапаном центральной зоны, клапан пилотной зоны был открыт, а воздействие регулятора на него было отключено.
Изменение нагрузки осуществлялось воздействием только на задатчик частоты вращения, при этом небаланс частоты определял приращение задания регулятору мощности. В исходном режиме была установлена мощность 48 МВт, диапазон изменения мощности под действием регулятора составил 62 МВт.
Íà ðèñ. 7 построены характеристики, снятые вначале при увеличении (опыт 1), а затем при снижении (опыт 2) задания частоты вращения. Точки фиксировались в установившихся режимах. Принимая неизменным давление газа перед турбиной, следует отметить линейность изменения мощности при изменении входного сигнала. Полученные характеристики определяют также нечувствительность регулируемого параметра при изменении ча- стоты. Зона нечувствительности на всем диапазоне нагрузок составила 1,125 об мин, т.е. не превы-
2003, ¹ 7 |
31 |