Диссертация (1024744), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Н.Э.Баумана (г. Москва). [194]Результаты проведения комплекса испытаний показали следующиевозможности измерительного комплекса в условиях опытно-промышленнойэксплуатации:- мониторинг крутильных колебаний валопроводов;- анализ текущего технического состояния турбоагрегатов;- предупреждение повреждения роторов и соединительных муфтпаровых турбин;- измерение и контроль характеристик крутильных колебанийвалопроводов в целях регистрации накопленной поврежденности;- анализ внешней электрической сети и ее влияния на циклическуюпрочность роторов и т.п.В процессе испытаний проведены многочисленные опыты форсировокдля оценки влияния коротких замыканий (КЗ) внешней электрической сети(сети) на параметры вращения валопровода и анализ быстропротекающихэлектрических процессов. Проведены опыты изменения уставки напряжениястатора с заданной частотой.Спрактическойточкизренияследуетотметить,чтонаэлектростанциях в основном параллельно работают несколько генераторов(или групп генераторов), поэтому управлять уставками автоматическогорегулятора вращения (АРВ) вручную по отдельности на каждом генераторе134затруднительно.
Для того чтобы единымвоздействоватьнарегуляторыиспользуют групповоеуправлениеуправляющимвозбуждениягруппысигналомгенераторов,возбуждением генераторов (ГУВ).Кроме того, задачей ГУВ является следящее регулирование генераторов врежимах перевозбуждения и недовозбуждения. [195]На Рис. 4.5, 4.6 приведены результаты измерений: хронограммавращения турбоагрегата при двукратной форсировке, график изменениянапряжения вспомогательного генератора. Кроме этого, проведено сравнениеизмерительныхданныхэлектрическихпараметровсрезультатамихронометрических измерений в едином опорном времени на турбоагрегатеТВВ-200-2-К-200-130 (т.е.
время начала переходного является началомзаписи переходного процесса).Рис. 4.5.Хронограмма вращения турбоагрегата ТВВ-200-2 К-200-130 (№9 ГРЭС-1, г.Сургут), снятая с торца ВГ, при двукратной форсировке, If=2.0, системавозбуждения СТН-1В-330-2800-2-УХЛ4135Рис. 4.6.График изменения напряжения вспомогательного генератора турбоагрегатаТВВ-200-2 К-200-130 (№9 ГРЭС-1, г.
Сургут) при двукратной форсировке,If=2.0, система возбуждения СТН-1В-330-2800-2-УХЛ4При изменении напряжений, приложенных к обмоткам электрическихмашин, и параметров контуров обмоток или изменении моментов на валуроторавозникаютбыстропротекающиеэлектромагнитныеилиэлектромеханические переходные процессы, неизбежно сопутствующиеэксплуатации электрических машин. Этот режим опасен также вследствиезначительных потерь, обусловленных скольжением ротора и повышенныминагрузкаминамеханическиечастивалопроводатурбоагрегата,соединительных муфт и т.п. [196,197,198,199,200,201].Совместныефазохронометрическиеизмеренияиизмеренияэлектрических параметров функционирования турбоагрегатов открываютновыевозможноститехническогодиагностике.посостояния,выборуанализурежимоввнешнейэксплуатации,электрическойоценкесетии136Рассмотримдополнительныевозможностипримененияфазохронометрического метода в сочетании с возможностями системывозбужденияСТН-1В-330-2800-2-УХЛ4напримерематематическогомоделирования регулирования параметров системы для компенсацииимпульсов, приходящих из внешней сети на обмотки статора генератора игашения скручивающего момента на муфте РВ-РГ.Из полученных результатов и проведенного анализа видно, что системавозбуждения СТН-1В-330-2800-2-УХЛ4 полностью отрабатывает режимы,связанные с переходными процессами работы турбоагрегата ТВВ-200-2 К200-130 (№9 ГРЭС-1, г.
Сургут), хотя хронометрические данныерезультатов измерений свидетельствуют о работе в режиме регулярныхпереходных процессов.В Таблице 8 приведены результаты расчетов – математическогомоделирования при различных режимах регулирования.Таблица 8.Сравнение максимальных значений амплитудных характеристикпараметров движения турбоагрегата при различных режимах регулированияРежим регулирования, №Значение сигнала, ВШаг интегрирования, секИзменение амплитуды углакачания ротора генератора,угл. МинИзменение амплитуды углакачания РНД, угл. МинИзменение амплитуды углакач.
ротора возбудителя, угл.МинВариации периода вращения,мкс1±86,00,00052±86,00,00053±86,00,00054±86,00,000560,1011,402,560,7575,121,65,21,563,2013,702,871,48±11,20±8,40±8,27±6,18В Таблице 2 приведены следующие режимы регулирования:- режим №1 – регулирование по напряжению при штатном режимеработы СУ;137- режим №2 - регулирование по напряжению в штатном режиме приактивном регулировании по производной тока ротора;- режим №3 - нештатный режим с активным использованиемрегулирования по напряжению и производной тока с использованиемфазохронометрической информации и изменяемыми параметрами;- режим №4 - модернизированная система, включающая канал ФХС.Исследованиядополнительногопоказываютканаланаличиерегулированиявозможностивведенияограниченийвыходныхиливозможностей систем возбуждения от системы ФХС с применениемобратной связи в АРВСледуетотметить, чтонаиболееинтересныйсточкизренияустойчивости и функциональной надежности системы возбуждения СТН-1В330-2800-2-УХЛ4, режим работы, при котором в закон регулированиядополнительно вводится необходимое приращение тока возбуждения,обеспечивающее гашение колебаний.
Значение тока возбуждения равно:Ib = Ib 0 + ∆Ib + k ⋅ Ib Chron ,(4.1)где Ib - значение тока возбуждения; Ib0 - номинальное значение токавозбуждения; ∆Ib - приращение тока возбуждения, определяемое системойрегулирования при воздействии внешней сети на обмотки статора; IbChron приращениетокавозбуждения,определяемоеприпомощифазохронометрической информации; k - коэффициент усиления.Применениефазохронометрическогометодавсочетаниисвозможностями системы возбуждения СТН-1В-330-2800-2-УХЛ4 позволяет взначительной мере скомпенсировать перенапряжения, вызванные импульсомвнешней сети, приходящем на обмотки статора генератора, внося поправкуприращения тока возбуждения и используя математическую модельфункционирования турбоагрегата ТВВ-220-2-К-200-130-ВТ4000.138Активноеиспользованиерезультатовизмеренийфазохронометрической информации в составе системы регулированияобеспечит:- сокращение амплитуды скручивающего момента на муфте РВ-РГ;- уменьшение амплитуды углов качания до 4 раз;- уменьшение приращения токов по осям d и q, что приведет кснижениюмеханическихнагрузокнаходовыечастивалопроводатурбоагрегата и электрических на токонесущие тракты системы.Полученные результатыфазохронометричекоеиспытаний позволяют утверждать, чтоинформационно-метрологическоесопровождениеработы турбоагрегата обеспечивает диагностику текущего состояния иаварийную защиту турбоагрегата.4.2.1.Конструкцияфазохронометрическойсистемыизмерительнойподдержкиинформационнойжизненногоциклатурбоагрегатов ТЭЦ и ГРЭСКонструкция измерительной системы, установленная непосредственнона функционирующем объекте – турбоагрегате ГРЭС представляет собойдиск с 36 пазами, прикрепленный на валу возбудителя.
К дискуконструктивно прикреплена информационно-измерительная система.Период колебаний измеряется с помощью фотоэлектрического метода.Лазерный диод и приемный фотодиод согласованы по длине волны.Световой поток модулируется через отверстие в диске и падает нафотоприемник. От фотодиода первичный сигнал передается в блокформирования измерительного импульса (БФИИ), далее измерительныйимпульс сигнал поступает в блок измерений интервалов времени. Общий видфазохронометрической системы приведен на Рис. 4.7 - 4.10.139Рис. 4.7.Информационно-измерительная система под кожухомРис.
4.8.Вилка для оптических датчиков информационно-измерительной системы140Рис. 4.9.Щит управления и обработки первичной хронометрической информацииВ измерительной системе выполняется формирование измерительногоимпульса,измерениеинтерваловвремени,кодированиеипередачаинформации в ЭВМ. Далее по каналу Интернет кодированная информациячерез сервер ЗАО «Уралэнерго-Союз» в г. Екатеринбурге передаётся дляобработки в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
На Рис. 4.10 представленыинформационный измерительный диск ФХС (общий вид) и адаптерфазохронометрическийа)б)Рис. 4.10.141Информационно-измерительный диск фазохронометрической системы(общий вид) и адаптер фазохронометрическийАбсолютная погрешность измерения интервалов времени составляет не−7более ± 1 ⋅ 10 с (относительная погрешность 5·10-4 % на промышленнойчастоте 50 Гц). Время измерения интервалов времени – 50 минут каждый час.Обработка сформированных интервалов времени выполнялась стандартнымиматематическими методами. Конструкция доработки вала возбудителя иустановкиинформационногодиска,представленногонаРис.4.11,разработана ОАО «Электросила».Рис.
4.11.Конструкция узла вала возбудителя и установки информационного дискаВ среднем для турбоагрегата №9 ГРЭС 1 характерным являетсяразброс значений периода одного оборота в пределах ± 20 мкс. Такимобразом, хронограмма дает представление о вариациях периодов вращения142турбоагрегата.
На Рис. 4.11 приведен пример хронограммы вращения. По осиабсцисс указан номер оборота, по оси ординат – значение периода в мкс.Рис. 4.12.Хронограмма вращения турбоагрегата ТВВ-200-2- К-200-130, n=64880периодов4.2.2. Решение практических задач оценки технического состоянияиаварийнойзащитыфазохронометрическойсистемойизмерительнойподдержкиинформационнойжизненногоциклатурбоагрегатов ТЭЦ и ГРЭСПостановка практической научно-исследовательской работы былавызвана необходимостью обследования узла сочленения валов роторавозбудителя - ротора генератора (РВ-РГ) турбоагрегата ТВВ-200-2-К-200-130после замены тиристорной системы возбуждения на ТА№9 ГРЭС-1 (г.Сургут).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
