Диссертация (1024744), страница 27
Текст из файла (страница 27)
5.22.Изменение токов возбудителя и токов по осям d, q при воздействииколебательного сигнала на ротор генератора.5.6.Имитационноематематическоемоделированиеоткликатурбоагрегата ТВВ-320-2УЗ-Т-250/300-240-2 на воздействие, приходящееиз внешней сети на статор генератораПароваятурбинатипаТ-250/300-240-2предназначаетсядлякомбинированной выработки тепловой и электрической энергии в блоке соднокорпусным котлоагрегатом типа Пп-950/255 ТКЗ и турбогенераторомтипа ТВВ-320-2УЗ. Турбина состоит из 4 цилиндров.
Номинальная мощностьтурбины 250 МВт, частота вращения ротора 3000 об/мин, масса турбины 916тонн, общая длина турбины 26,607 метра.Проведеммоделированиеоткликатурбоагрегатанавнешнеевоздействие сети, приходящее на статор генератора. Полученные результатыпредыдущей главы свидетельствуют о том, что «возбуждение» генератора,выражающееся в большим по сравнению с турбиной изменением амплитудыугла качания, происходит в случае воздействия гармонического импульса извнешней электрической сети. Рассмотрим влияние такого импульса натурбоагрегат ТВВ-320-2УЗ-Т-250/300-240-2.Вид сигнала, приходящего из внешней сети, приведен на Рис.
5.4.216Таблица 15.Максимальные значения измеряемых характеристик турбоагрегатаТВВ-320-2УЗ-Т-250/300-240-2 при воздействии на статор генераторанескольких импульсов, приходящих из внешней сети№ Изменениеамплитудысигналаиз сети,ВПериодколебанийсигнал,секИзменениеамплитуды углакачаниягенератора, угл.мин1230,01260,01260,00420,240,352,880,516,868,2ИзменениеамплитудыуглакачанияЦНД,угл.мин1.241,22,1ИзменениеамплитудыуглакачанияЦСД-1,угл.мин1.621,642,92ИзменениеамплитудыуглакачанияЦСД-2,угл.мин1,651,682,94ИзменениеамплитудыуглакачанияЦВД,угл.мин1,461,52,8Измене Изменениениетока по тока пооси d, А оси q, А0,040,1821,90,0851,1210,7Из результатов вычислительного эксперимента следует:- в случае воздействия на обмотку статора импульса с периодомколебаний кратным собственным частотам турбоагрегата (период колебаний0,0042 с соответствует частоте 238 Гц, кратной 23,8 Гц – собственная частотагенератора, полученная из экспериментального спектра крутильныхколебаний), возникает резонанс, который вызывает существенное увеличениеамплитуды угла качания ротора генератора по сравнению с углом качанияроторов турбины;- изменения амплитуды угла качания генератора при воздействии настатор одиночного импульса или серии импульсов с периодом не кратнымсобственным частотам турбоагрегата, не превышает амплитуд крутильныхколебаний роторов турбины.При эксплуатации турбоагрегатов в летний период наблюдается резкоевозрастаниепериодапредположительноиз-загрозовойактивности.Изменение периода вращения может достигать в этом случае несколькихдесятков микросекунд.
Пример такого сигнала приведен на Рис. 5.23.217Результаты математического моделирования позволяют получитьаналогичнуюхарактеристикуизмененияпериодавращениядляхронограммы. При этом появляется возможность не только измерять откликтурбоагрегата по хронограмме, но и оценить мощность и вид импульса,приходящего из внешней сети.Рис. 5.23.Экспериментальная хронограмма вращения турбоагрегата при воздействииимпульса, приходящего из внешней сетиРис. 5.24.Моделированная хронограмма вращения турбоагрегата при воздействииимпульса, приходящего из внешней сети218Сравнениерезультатовэкспериментаиматематическогомоделирования позволяет восстановить форму импульса, воздействующегона турбоагрегат, его мощность и продолжительность для выбора фильтра иуправления системой АРВ.Последние уравнения системы описывают изгибные колебания роторовтурбины в вертикальном и поперечном направлениях.
Данные колебанияобусловлены влиянием первой производной по времени и в той или инойстепени отражают вибрационные характеристики турбоагрегата.Порезультатамимитационнымвычислительногоматематическимэксперимента,моделированием,полученноговидно,чтопривоздействии на статор генератора импульса, приходящего из внешней сети,происходит изменение амплитуды изгибных колебаний, как в продольной,так и в поперечной осях, однако измерять по ним параметры турбоагрегатане представляется возможным. В очередной раз подтверждается, чтоисследование циклических электромеханических систем роторного типа напримере турбоагрегатов тепловых электрических станций невозможно безконтроля крутильных колебаний.Фазохронометрическийметодконтролярасширяетвозможностидиагностики не только с точки зрения повышения точности измерений, но и сточки зрения их методологии.5.7. Воздействие на муфту возбудителя ВТ-4000 турбоагрегата ТВВ200-2-К-200-130В процессе работы турбоагрегата возникают переходные процессы,обусловленные различными факторами.
Привоздействии на статоргенератора внешней электрической сети муфта возбудителя и муфта междуротором ЦНД и генератором испытывают повышенную нагрузку.В зависимости от вида и мощности сигнала изменяется величинаскручивающего момента – от нескольких кН٠м до сотен кН٠м, а также219длительность воздействия на муфту – от десятых долей секунд до несколькихсекунд.Находясь в Единой энергетической системе, турбоагрегат, подобноантенне, постоянно работает на прием внешних воздействий,приходящих изсети.
Поэтому и муфта возбудителя также подвергается непрерывномудинамическому воздействию, а результаты вычислительного экспериментаподтверждают и наличие ударного воздействия на соединение.Для исключения поломок в процессе эксплуатации муфт возбудителейнеобходимо принимать конструкторские решения, основанные не только настатических расчетах, но и динамических, а также расчетов на ударноевоздействие.Данныеотключенномпосравнениюконтурережимоврегулированияработыприпроизводнойвключенномтокаигенератораприведены в ПРИЛОЖЕНИИ.5.8. Работа системы регулирования при воздействии на обмоткистатора генератора серии импульсов, приходящих из внешней сетиПри снижении частоты вращения, регулятор, поддерживая напряжениев соответствии с уставкой, будет увеличивать ток ротора.
При этомпроисходит увеличение индуктивности обмоток ротора генератора иблочного трансформатора, приводящее, вследствие возрастания токовнамагничивания, к перегреву указанного оборудования. Для предотвращенияперегрева регулятор снижает уровень ограничения максимальной уставки понапряжениюпропорциональноуменьшениючастотыгенератораотносительно заданного значения (В/Гц-ограничение).
Для отстройки отпереходных процессов используется фильтр с постоянной времени 1,28секунд.Регулирование напряжения является основным режимом работырегулятора и устанавливается по умолчанию. Переход в этот режим из220других режимов регулирования производится по команде Автоматическоеуправление.Вводреактивномувканалтокунапряжениягенератора,составляющей,позволяетпропорциональнойскомпенсироватьпадениенапряжения в блочном трансформаторе и установить требуемый статизмрегулирования напряжения на шинах станции.Если на обмотки статора генератора из внешней сети приходит не одинимпульс, а их последовательность в виде отрезка затухающих гармоническихколебаний, не скомпенсированных демпфирующими обмотками (Рис.
5.25.),необходимо учитывать не только амплитуду электрического сигнала, но ипериод его колебаний.Рис. 5.25.Импульс - серия затухающих гармонических колебаний, нескомпенсированных демпфирующими обмоткамиПри воздействии подобного импульса на обмотки статора генератора всистеме возникают переходные процессы. При этом система регулированиянапряжения статора и системного стабилизатора стремится скомпенсироватьс максимально возможным быстродействием отклонения напряжения, тока ичастоты вращения турбогенератора.Переходные процессы в системе рассматриваются при следующихусловиях:221- генератор включен во внешнюю сеть;- на обмотки статора приходит импульс из внешней сети (вид импульсапредставлен на Рис. 5.25);- амплитуда импульса из внешней сети изменяется в диапазоне от 0,5до 165,0 В;- в системе регулирования включены только контуры регулированиянапряжения главного и вспомогательного генератора (возбудителя);-режимработырегулятора–номинальный(коэффициентырегулирования соответствуют значениям по умолчанию).- частота вращения изменяется в пределах, допустимых по ГОСТ.
[202- 204]График изменения момента на муфте ротор возбудителя – роторгенератора, полученный в результате расчетных экспериментов, приведен наРис. 5.26, из которого видно, что по причине изменения частоты вращения(связанного с воздействием импульсов, приходящих из внешней сети наобмотку статора, неравномерностью вращения турбоагрегата, качаниями,большой инерционностью системы) гашения крутильных колебаний непроисходит в полной мере.Рис. 5.26.График изменение момента на муфте возбудителя222Следует отметить, что в зависимости от величины импульса,приходящего на обмотки статора, режимов работы системы регулирования(значения коэффициентов, быстродействие) изменяются как амплитуда, так ипродолжительность воздействия крутящего момента на муфту РВ-РГ, чтовидно из Рис. 5.27, 5.28.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
