2015-02-04
533
Изменение нагрузки СЭС, например, включение мощных приемников электроэнергии (пожарного насоса, компрессора пускового воздуха, работа грузовых лебедок и т.п.) вызывает изменение величины тормозного электромагнитного момента генераторов и, как следствие, изменение частоты вращения приводных двигателей генераторов.
В свою очередь, это приводит к изменению частоты тока и напряжения синхронных генераторов, что неблагоприятно сказывается на работе приемников электроэнергии.
Особенно чувствительны к провалам напряжения 3-фазные асинхронные двигатели у которых вращающий электромагнитный момент прямо пропорционален квадрату напряжения. Поэтому провалы напряжения могут привести к остановке (насосы, вентиляторы) и даже реверсу (грузовые лебедки, краны, брашпили) электродвигателей.
Провалы напряжения неблагоприятно сказываются на работе люминисцентных светильников. Поэтому двигатели генераторов – дизели и турбины, обязательно снабжают автоматическими регуляторами частоты вращения.
5.1.Автоматические регуляторы частоты вращения приводных двигателей
Основное требование к ПД генераторных агрегатов любого типа - сохранение частоты вращения вала ПД, что необходимо для стабилизации частоты тока генераторов.
Поэтому ГА снабжают АРЧ, для которых регулирующим воздействием является изменение подачи топлива (пара), а регулирующим органом - топливная рейка у дизелей и паровпускной клапан у турбин.
Автоматические регуляторы частоты приводных двигателей ГА должны удовлетворять следующим требованиям:
- при набросе (сбросе) 100 %-ной нагрузки изменение частоты вращения ПД не должно превышать ± 10 % номинального значения, а установившаяся частота вращения не должны отличаться более чем на ± 5 % номинальной (это требование одинаково для турбин и дизелей, за тем исключением, что у дизелей наброс нагрузки проводится в 2 ступени, по 50 % каждая);
- колебания частоты вращения (размах) ДГ при нагрузках 25-100 % номинальной должны находиться в пределах ± 1 % номинальной;
- должна обеспечиваться возможность местного и дистанционного из-менения частоты вращения в пределах ± 10 % номинальной.
Более подробно работа АРЧ рассматривается ниже (см. п. «Распределение нагрузки между параллельно работающими генераторами»).
Таблица 5.1. Классификация регуляторов частоты вращений валаприводных двигателей ГА
| Тип регулятора | Выполняемые функции |
| По назначению и режимности работы | |
| Однорежимный | Поддерживает один скоростной режим |
| Двухрежимный | Поддерживает два скоростных режима (минимально устойчивой и номинальной частоты вращения) |
| Всережимный | Поддерживает любой скоростной заданный режим двигателя(выше минимально устойчивой частоты вращения) |
| Предельный | Включается в работу только в случае превышения номинальной частоты вращения |
| По типу измерительной части регулятора | |
| Механический | Входной сигнал (частота вращения) преобразуется измерителем регулятора в механическое перемещение |
| Гидравлический | Входной сигнал (частота вращения) преобразуется в энергию давления масла |
| Электрический | Входной сигнал (частота вращения) преобразуется в электрическую величину (напряжение или ток) механическое перемещение |
| По способу воздействия измерительного устройства на регулирующий орган | |
| Прямого действия | Перемещение рейки ТНВД происходит только за счет энергии, сообщаемой ей измерительной частью регулятора |
| Непрямого действия | Выходной сигнал измерительной части регулятора передается на топливную рейку усиленным (через усилитель) |
| По количеству входных сигналов | |
| Одноимпульсные | Работает по отклонению только одной величины (частоты вращения) |
| Двухимпульсные | Работает по отклонению двух величин (частоты вращения и активной нагрузке генератора) |
| По виду регуляторной характеристики | |
| Астатический | Поддерживает частоту вращения постоянной при любых нагрузках |
| Статический | Поддерживает частоту вращения коленчатого вала дизеля в установленных пределах Δn при изменении нагрузки |
| Комбинированный | В зависимости от настройки может работать как по статической, так и по астатической характеристике |
| По осуществляемому закону регулирования | |
| Интегральный (И - регулятор) | Отклонение частоты вращения влияет только на скорость перемещения рейки ТНВД |
| Пропорциональный (П – регулятор) | Отклонение частоты вращения влияет только на величину перемещения рейки топливных насосов |
| Пропорционально-интегральный (ПИ- регулятор) | Отклонение частоты вращения влияет на величину и скорость перемещения рейки топливных насосов |
| По типу обратных связей | |
| С жесткой обратной связью | Осуществляет пропорциональный закон регулирования (П – регулятор). Регуляторная характеристика статическая |
| С гибкой обратной связью | Осуществляет пропорционально-интегральный закон регулирования (ПИ – регулятор), Регуляторная характеристика астатическая. Чаще всего гибкую обратную связь выполняют в виде изодромного устройства |
