5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулирование частоты и активной мощности в энергосистеме

Регулирование частоты и активной мощности в энергосистеме

Основная задача регулирования нагрузки в энергосистеме состоит в том, чтобы приводить выработку электроэнергии в соответствии с непрерывно меняющимся потреблением, обеспечивая при этом минимальные суммарные затраты, связанные с производством электроэнергии. Сложность решения данной задачи состоит в том, что практически невозможно в каждый момент времени определить суммарную мощность, потребляемую всеми потребителями в энергосистеме. По существу единственным источником информации о величине несоответствия выработки электроэнергии ее потреблению является отклонение частоты в энергосистеме от номинального значения. Задачи регулирования мощности и частоты в системе решаются совместно службой диспетчерского управления и системой автоматического регулирования частоты и активной мощности. Эта задача решается в несколько этапов.

На первом этапе, на основании статистических данных по энергосистеме за предыдущие периоды работы, а также на основании заявок и планов работы различных потребителей разрабатываются планируемые графики нагрузки энергосистемы. Эти графики разрабатываются на длительную перспективу с учетом возможных уровней изменения нагрузки потребителей за этот период, а также суточные и недельные.

На втором этапе, на основании анализа состояния энергогенерирующего оборудования, его экономических показателей, а также уровня потребления тепловой нагрузки проводится распределение нагрузки между электростанциями (подробно о методах распределения нагрузки между станциями и агрегатами будет сказано ниже). Далее разрабатываются предварительные плановые графики работы электростанций, которые выдаются последним в виде графиков плановых заданий.

Если бы фактическое потребление энергии соответствовало бы полностью плановому, то выполнение плановых графиков обеспечило бы поддержание заданных параметров (частоты и напряжения) в энергосистеме. В реальных условиях эксплуатации потребление электроэнергии, как правило, отличается от планового, кроме этого в силу объективных причин (например, отказов) генерация мощности может отличаться от плановой. Все эти перечисленные факторы в первую очередь и приводят к отклонению основных параметров (частоты и напряжения) в системе от нормы. Регулирование мощности таким образом состоит в покрытии неплановых отклонений потребляемой мощности, что по существу является третьим этапом регулирования нагрузки.

В реальной жизни в каждый момент времени в энергосистеме происходят постоянные колебания нагрузки, связанные с непрерывным включением и выключением потребителей или генераторов и линий электропередачи. Эти колебания нагрузки приводят к колебаниям частоты в энергосистеме, которые имеют разную амплитуду и период колебания. Среди них можно выделить низкочастотные колебания большой амплитуды, период которых измеряется минутами, и наложенные на них высокочастотные колебания малой амплитуды с периодом в несколько десятых секунды или секунд. Эти отклонения частоты фактически являются свидетельством нарушения баланса мощностей в системе. Таким образом, регулирование частоты состоит по существу в покрытии неплановых отклонений потребляемой мощности.

В целом регулирование осуществляется путем изменения мощности энергоблоков в зависимости от отклонения частоты по статической характеристике. На этом этапе участвуют все энергоблоки. Участие в первичном регулировании определяется статической характеристикой регулирования скорости энергоблоков, представляющей собой график зависимости равновесных значений частоты вращения ротора турбины n или соответствующей ей частоты в энергосистеме f от мощности турбины N (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Статистические характеристики регулирования блока.

Наклон этой характеристики определяется коэффициентом неравномерности

где nmax и nmin –максимальное и минимальное значение частоты вращения, соответствующие холостому ходу и полной нагрузке; n — номинальная частота вращения.

Пересечение статической характеристики блока 1 с характеристикой сети 3 (линией постоянной частоты fс(nc) в сети определяет рабочую точку блока С, которой соответствует мощность блока N1. При отклонении частоты в энергосистеме до f¢с(n¢c) изменяется положение рабочей точки на характеристике 1. Она смещается в точку С` и, соответственно, меняется мощность блока, направленная таким образом, чтобы замедлить изменение частоты и тем самым определить новое устойчивое состояние системы.

В энергосистеме параллельно работают Z энергетических агрегатов 1,2 – Z со статическими характеристиками регулирования a1b1, a2b2, azbz (рис. 2.2).

Рис. 2.2 Статистические характеристики агрегатов при регулировании частоты в энергосистеме.

В исходном установившемся режиме с частотой fo пересечением статических характеристик агрегатов с характеристикой сети fo = idem определяются рабочие точки агрегатов a1, a2, …, az , которым соответствуют значения мощностей N1, N2, …,Nz. Пусть в некоторый момент времени к энергосистеме подключился новый потребитель. Его подключение, изменив структуру энергосистемы, уменьшило общее сопротивление электрической сети. Поскольку мощность, отдаваемая генераторами, в этот момент времени еще равна исходной, подключение дополнительного потребителя понижает напряжение электрического тока и вследствие этого уменьшает мощность, получаемую от сети ранее включенными потребителями. Вступающие при этом в работу системы АРВ генераторов, изменяя токи возбуждения, восстанавливают исходное значение напряжения, что сопровождается увеличением токов в сети и возвращением мощностей, получаемых ранее включенными потребителями, к исходным значениям. Дополнительно включенный потребитель забирает из сети мощность, которая распределяется между генераторами обратно пропорционально сопротивлениям электрических цепей, связывающих их с этим потребителем. Так как турбоагрегаты вырабатывают еще исходные значения мощностей, роторы турбоагрегатов замедляют свое вращение и частота в энергосистеме снижается.

Читайте так же:
Регулировка сцепления ленд ровер фрилендер

Регуляторы скорости паровых, газовых и гидравлических турбин распределяют дефицит мощности между агрегатами приемной системы обратно пропорционально их коэффициентам неравномерности, переводя эти агрегаты к новым режимам, определяемым рабочими точками b1, b2, …, bz (рис. 2.2.). При этом отклонение частоты Δf ограничивается некоторым довольно узким интервалом, определяемым статическими характеристиками регулирования агрегатов. таким путем отдельные агрегаты осуществляют первичное регулирование частоты в энергосистеме.

Первичное регулирование частоты, обладающее определенным статизмом (неравномерностью энергосистемы), принципиально не может обеспечить восстановление нормативного постоянного значения частоты при отклонениях нагрузки.

Вторичное регулирование частоты обеспечивает восстановление заданного ее значения. С этой целью в системе выделяются специальные энергоблоки предназначенные для вторичного регулирования. Сетевой регулятор частоты, выполняемый, как правило, пропорционально-интегральным, воздействуя на АСР (автоматическая система регулирования) агрегатов специально выделенных регулирующих электростанций смещает их характеристики (рис.2. 2) a1b1 в положение c1d1 таким образом, чтобы вернуть номинальную частоту в системе. По мере восстановления частоты агрегаты станций, не привлекаемых ко вторичному регулированию, но участвовавших в первичном регулировании (агрегаты II-z ), возвращаются к исходному (до возмущения) режиму, определяемому рабочими точками a2, …, az. Обычно, Энергоблоки регулирующих станций стремятся держать загруженными так, чтобы они имели достаточный регулировочный диапазон в сторону как возможного разгружения, так и нагружения.

При завершении вторичного этапа регулировании частоты, регулировочный диапазон энергоблоков в одну из этих сторон уменьшается. Поэтому в дальнейшем служба оперативного диспетчерского управления (ОДУ) перераспределяет нагрузки между станциями не участвующими во вторичном регулировании таким образом, чтобы восстановить регулировочный диапазон энергоблоков, участвующих во вторичном регулировании. Этот процесс перераспределения нагрузки называемого третичным регулированием. На данном этапе стремятся добиться оптимального распределения нагрузок между агрегатами энергосистемы, обеспечивающими максимальную эффективность.

С увеличением или уменьшением частоты вращения генераторов той энергосистемы, где произошло возмущение, изменяется взаимный фазовый угол φ между эквивалентными роторами связанных между собой энергосистем. При этом изменяется мощность, передаваемая по межсистемным связям к возмущенной энергосистеме или от нее. Изменение перетока мощности по межсистемным связям обеспечивает помощь соседних систем возмущенной в регулировании частоты, благодаря чему объединение энергосистем облегчает решение задачи регулирования частоты. Вместе с тем небольшие колебания частоты в отдельных частях энергообъединения могут вызвать большие отклонения перетоков мощности, соизмеримые с пропускной способностью межсистемных связей, что выдвигает проблему сохранения устойчивости параллельной работы связанных энергосистем.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Система автоматического регулирования частоты и мощности ( АРЧМ) в ЕЭС является централизованной системой, решающей задачи диспетчерского управления нормальными режимами работы всех энергетических объектов, работающих параллельно в ЭЭС, ОЭС и ЕЭС. Она предусматривает наличие подсистем АРЧМ на всех уровнях диспетчерского управления и их взаимодействия по ступенчато-иерархическому принципу.  [2]

Системой автоматического регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания называется совокупность взаимодействующих элементов, участвующих в поддержании в заданных пределах частоты вращения. В систему входят двигатель, потребитель и собственно регулятор — автоматическое устройство, воспринимающее отклонение регулируемого параметра ( частоты вращения) от заданной величины и вырабатывающее воздействие, исключающее или уменьшающее это отклонение.  [3]

При наличии систем автоматического регулирования частоты и перетоков мощности ( САРЧМ) регулирование частоты осуществляется электростанциями, подключенными к этим системам.  [4]

Газомотокомпрессор оборудован системой автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала типа САРС .  [5]

Поэтому для исследования систем автоматического регулирования частоты и активной мощности используются линеаризованные ( см. гл.  [6]

В настоящее время системы автоматического регулирования частоты и активной мощности разрабатываются рядом научно-исследовательских организаций, поэтому проектирование подобных устройств является темой специального вопроса. В проекте автоматизации узла энергосистемы должны быть предусмотрены устройства для передачи на диспетчерский пункт энергосистемы телепоказания суммарной выработки активной мощности станции и значений перетоков активной мощности по транзитным междусистемным линиям электропередачи. Кроме того, должно быть предусмотрено телеизмерение частоты и напряжения в узловых точках энергосистемы. По этим данным диспетчер энергосистемы имеет возможность регулировать частоту и перетоки мощности.  [7]

Читайте так же:
Карбюратор микуни на тайгу 500 регулировка

Ниже рассматривается возможность упрощения системы автоматического регулирования частоты и распределения активной нагрузки концентрированных энергосистем, имеющих в своем составе гидростанции, путем использования статического способа регулирования с экономической настройкой регуляторов скорости агрегатов.  [8]

При отсутствии ( отказе) системы автоматического регулирования частоты и мощности блоков в случае наброса ( сброса) нагрузки турбин из-за изменения частоты персонал должен немедленно приступить к изменению нагрузки котлов в пределах регулировочного диапазона в целях восстановления исходного давления свежего пара. Если изменения нагрузки могут привести к перегрузкам линий электропередачи, угрожающим нарушением устойчивости энергосистемы, то в местных инструкциях должны быть указаны согласованные с ОДУ изменения частоты, при которых должны начинаться указанные действия персонала.  [9]

При этом приходит в действие система автоматического регулирования частоты , которая увеличивает Рг.  [10]

При отсутствии ( отказе) системы автоматического регулирования частоты и мощности энергоблоков в случае наброса ( сброса) нагрузки турбин из-за изменения частоты персонал должен немедленно приступить к изменению нагрузки котлов в пределах регулировочного диапазона в целях восстановления исходного давления свежего пара. Если изменения нагрузки могут привести к перегрузкам линий электропередачи, угрожающим нарушением устойчивости энергосистемы, то в местных инструкциях должны быть указаны согласованные с ОДУ изменения частоты, при которых должны начинаться указанные действия персонала.  [11]

При этом вступает в действие система автоматического регулирования частоты и активной мощности. Возникший небаланс ликвидируется за счет имеющегося в энергетической: системе резерва генерируемой мощности ( Рреэ), и восстанавливается нормальное значение частоты.  [12]

Электропривод серии ЭТЗ представляет собой систему автоматического регулирования частоты вращения электродвигателя с отрицательной обратной связью по частоте вращения и по току якоря электродвигателя.  [14]

Для управления крупными энергосистемами намечено применение систем автоматического регулирования частоты , распределения активной мощности между электростанциями и потоков мощностей по линиям передач, регулирования — напряжения и распределения реактивных мощностей.  [15]

12 важных вопросов о выборе преобразователя частоты

Преобразователи частоты (ПЧ) – один из основных элементов комплексных решений для энергетических и промышленных проектов. Современные частотные преобразователи – это продукт высоких технологий, они выпускаются с применением новейших разработок и способны не только управлять скоростью вращения электродвигателя, но и защищать электропривод от преждевременного выхода из строя, обеспечивать контроль множества параметров во время его работы. Грамотно выбрать преобразователь частоты, сориентировавшись в многообразии предложений – задача сложная и ответственная, ведь от принятого решения зависит стабильность производственных процессов. Разобраться со всеми тонкостями выбора поможет наша статья.

Статья состоит из трех частей. Здесь вы можете прочитать часть 2 и часть 3.

Часть 1. Зачем нужен преобразователь частоты?

Частотный преобразователь – незаменимое оборудование в любой сфере, где используются электродвигатели. Он обеспечивает плавный пуск, непрерывное автоматическое регулирование скорости и момента во время работы и множество других параметров работы электродвигателя. В ряде применений преобразователи обеспечивают снижение потребления электроэнергии до 50%. Современные ПЧ с широтно–импульсной модуляцией (ШИМ) способны снижать пусковые токи в среднем в 4-5 раз и выдерживать перегрузки до 200%.

На сегодняшний день в Интернете можно найти большое количество рекомендаций и советов по подбору ПЧ, однако в большинстве случаев они являются общими, неконкретными и никак не применимы на практике. Как же сориентироваться в огромном количестве критериев и выбрать «свое» оборудование? Рекомендации дают специалисты IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехнического оборудования: Артем Мошечков (ведущий инженер) и Петр Ивлев (специалист по техническому обучению Академии IEK GROUP).

Зачем устанавливать и использовать преобразователь частоты?

Артем Мошечков:

– Данное оборудование решает сразу несколько задач: управляет скоростью вращения электродвигателя, защищает его и в определенных режимах обеспечивает энергосбережение. ПЧ снижает слишком большой пусковой ток и момент, исключая удары, рывки и повышенные механические нагрузки на привод. Также преобразователь частоты позволяет защищать электродвигатель при коротком замыкании, страхует при отклонениях от номинального напряжения сети, контролирует температуру механизма, не допускает перегрева. Таким образом ПЧ обеспечивает более длительную и надежную работу привода, минимизирует затраты на обслуживание и ремонт. Кроме того, в определенных сферах применения и режимах работы преобразователь частоты снижает потребление электроэнергии на 30-50%.

Читайте так же:
Регулировка клапанов на мопед 150

Есть задача: выбрать и купить преобразователь частоты. С чего начать?

– Модельный и функциональный ряд современных преобразователей частоты предлагает множество вариантов для решения широкого спектра задач. От самых простых до обеспечивающих управление сложнейшими автоматизированными электроприводами. Существует несколько основных критериев, основываясь на которых следует принимать решение о выборе той или иной модели частотного преобразователя.

Чтобы подобрать нужный вариант ПЧ, необходимо прежде всего определиться: для каких именно целей выбирается оборудование, какие конкретные задачи оно должно выполнять. Разумеется, необходимо знать основные характеристики электродвигателя, для управления которым необходим ПЧ, и условия эксплуатации.

Современные серии преобразователей частоты включают до нескольких десятков моделей. Например, в линейке CONTROL-L620 IEK ® , выведенной на рынок нашей компанией в 2017 году, представлено оборудование от 0,75 до 560 киловатт. В «семействе» CONTROL-А310 IEK ® диапазон мощностей — до 22 киловатт, при этом уже с 11 киловатт есть возможность изготовить преобразователь со встроенным дросселем постоянного тока, что продлевает срок службы преобразователя. Номинальные напряжения – 220 и 380 В.

ПЧ CONTROL-L620 IEK ®

ПЧ CONTROL-A310 IEK ®

Такой бренд как ONI ® предлагает сразу четыре марки частотных преобразователей: ONI-А400, ONI-М680, ONI-A650 и ONI-К800 – в диапазоне мощностей от 0,4 до 132 кВт.

A400 ONI ® «Компактный»

M680 ONI ® «Универсальный»

A650 ONI ® «Специализированный»

K800 ONI ® «Мощный»

Мощность, номинальный ток, напряжение питающей сети: как сориентироваться в этих параметрах?

– Указанные критерии очень важны для оптимальной работы оборудования.

Мощность ПЧ должна быть либо равна мощности двигателя, либо превышать ее. В случаях «тяжелого» применения, с высокими пусковыми нагрузками, допускается, чтобы мощность преобразователя была выше на одну, реже – на две ступени. Современные преобразователи частоты имеют большой диапазон мощности. Опять же обратимся к конкретным примерам оборудования: в линейке серии CONTROL-A310 представлены модели с мощностью от 0,4 до 22 кВт в режиме HD и от 0,75 до 22 кВт в режиме ND. Преобразователи частоты CONTROL-L620 поддерживают мощность в режиме HD от 0,75 до 500 кВт, в режиме ND — от 1,5 до 560 кВт. Есть более «узкий» разбег: например, ПЧ линейки ONI-А400 работают в пределах мощности от 0,2 до 3,7 кВт.

Следующий критерий – номинальный ток. Электропривод не работает в идеальном режиме, всегда есть вероятность изменений динамических нагрузок на валу или превышения значений номинального тока. Поэтому наряду с мощностью при выборе ПЧ обращают внимание на номинальный ток электродвигателя и преобразователя частоты – рабочее значение данного параметра у ПЧ берется либо с запасом относительно номинального тока двигателя, либо номинал в номинал. Это делается для того, чтобы обезопасить электропривод от возможных перегрузок.

Если говорить о напряжении питающей сети, то самыми распространенными моделями, которые используются на производстве, в ЖКХ и прочих сферах народного хозяйства, являются преобразователи напряжения 220 и 380 В. Напомню: значение данного параметра питающей сети и электродвигателя должно быть одинаковым.

Какой преобразователь частоты лучше – однофазный или трехфазный?

Артем Мошечков:

– В Интернете можно прочитать, что однофазный преобразователь частоты обладает менее широким спектром возможностей, но это не так. Он способен решать все поставленные задачи.

На вход инвертора такого ПЧ подается однофазное напряжение соответствующей сети, которое на выходе формируется в трехфазное с частотой от 0 до 400 и выше Гц. Таким образом, при помощи однофазного ПЧ можно подключить обычный асинхронный трехфазный двигатель к однофазной сети. Для этого требуется подключить двигатель к преобразователю, правильно скоммутировав обмотки двигателя (на напряжение 220 В). Такие преобразователи частоты есть в «семействе» ONI – это серия А400, которая предназначена для управления асинхронными двигателями в системах небольшой мощности, но с большими перегрузками.

Трехфазные преобразователи частоты более распространены, они преобразуют напряжение трехфазной промышленной сети и регулируют большое количество параметров электродвигателя. Примеры оборудования: CONTROL-A310 IEK ® , CONTROL-L620 IEK ® , ONI-А400, ONI-М680, ONI-A650 и ONI-К800.

Читайте так же:
Регулировка ручной тормоз санг енг кайрон

Что такое автоматическая регулировка частоты и мощности

электроизмерения
проектирование
электромонтаж
Электролаборатория

Эти люди доверяют нам

  • Facebook
  • ВКонтакте

Электролаборатория » Вопросы и ответы » ПУЭ 7 издание » 3.3.63 — 3.3.71. Автоматическое регулирование частоты и активной мощности (АРЧМ)

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (АРЧМ)

3.3.63. Системы автоматического регулирования частоты и активной мощности (АРЧМ) предназначены для:
поддержания частоты в энергообъединениях и изолированных энергосистемах в нормальных режимах согласно требованиям ГОСТ на качество электрической энергии;
регулирования обменных мощностей энергообъединений и ограничения перетоков мощности по контролируемым внешним и внутренним связям энергообъединений и энергосистем;
распределения мощности (в том числе экономичного) между объектами управления на всех уровнях диспетчерского управления (между объединенными энергосистемами в «ЕЭС России», энергосистемами в ОЭС, электростанциями в энергосистемах и агрегатами или энергоблоками в пределах электростанций).

3.3.64. Системы АРЧМ должны обеспечивать (при наличии необходимого регулировочного диапазона) на управляемых электростанциях поддержание среднего отклонения частоты от заданного значения в пределах ±0,1 Гц в десятиминутных интервалах и ограничение перетока мощности по контролируемым связям с подавлением не менее чем на 70% амплитуды колебаний перетока мощности с периодом 2 мин и более.

3.3.65. В систему АРЧМ должны входить:
устройства автоматического регулирования частоты, обменной мощности и ограничения перетоков на диспетчерских пунктах «ЕЭС России» и ОЭС;
устройства распределения управляющих воздействий от вышестоящих систем АРЧМ между управляемым электростанциями и устройства ограничения перетоков по контролируемым внутренним связям на диспетчерских пунктах энергосистем;
устройства управления активной мощностью на электростанциях, привлекаемых к участию в автоматическом управлении мощностью;
датчики перетоков активной мощности и средства телемеханики.

3.3.66. Устройства АРЧМ на диспетчерских пунктах должны обеспечивать выявление отклонений фактического режима работы от заданного, формирование и передачу управляющих воздействий для диспетчерских пунктов нижнего уровня управления и для электростанций, привлекаемых к автоматическому управлению мощностью.

3.3.67. Устройства автоматического управления мощностью электростанций должны обеспечивать:
прием и преобразование управляющих воздействий, поступающих с диспетчерских пунктов вышестоящего уровня управления, и формирование управляющих воздействий на уровне управления электростанций;
формирование управляющих воздействий на отдельные агрегаты (энергоблоки);
поддержание мощности агрегатов (энергоблоков) в соответствии с полученными управляющими воздействиями.

3.3.68. Управление мощностью электростанции должно осуществляться со статизмом по частоте, изменяемым в пределах от 3 до 6%.

3.3.69. На гидроэлектростанциях системы управления мощностью должны иметь автоматические устройства, обеспечивающие пуск и останов агрегатов, а при необходимости также перевод агрегатов в режимы синхронного компенсатора и генераторный в зависимости от условий и режима работы электростанций и энергосистемы с учетом имеющихся ограничений в работе агрегатов.
Гидроэлектростанции, мощность которых определяется режимом водотока, рекомендуется оборудовать автоматическими регуляторами мощности по водотоку.

3.3.70. Устройства АРЧМ должны допускать оперативное изменение параметров настройки при изменении режимов работы объекта управления, оснащаться элементами сигнализации, блокировками и защитами, предотвращающими неправильные их действия при нарушении нормальных режимов работы объектов управления, при неисправностях в самих устройствах, а также исключающими те действия, которые могут помешать функционированию устройств противоаварийной автоматики.
На тепловых электростанциях устройства АРЧМ должны быть оборудованы элементами, предотвращающими те изменения технологических параметров выше допустимых пределов, которые вызваны действием этих устройств на агрегаты (энергоблоки).

3.3.71. Средства телемеханики .должны обеспечивать ввод информации о перетоках по контролируемым внутрисистемным и межсистемным связям, передачу управляющих воздействий и сигналов от устройств АРЧМ на объекты управления, а также передачу необходимой информации на вышестоящий уровень управления.
Суммарное значение сигналов в средствах телемеханики и устройствах АРЧМ не должно превышать 5 с.

Что такое автоматическая регулировка частоты и мощности

Система АРЧМ тепловой электростанции выполняет ряд функций по регулированию режима и защиты технологического оборудования.

  • обеспечение устойчивого несения энергоблоком, заданной нагрузки;
  • обеспечение участия в первичном регулировании частоты в соответствии с установленными требованиями;
  • автоматическое изменение мощности в соответствии с изменением заданиям в целях автоматического регулирования режима энергосистемы. Изменение мощности должно происходить с заданным темпом.

Чтобы работа блока в режиме регулирования мощности не препятствовала реакции регуляторов частоты вращения турбины на изменение частоты (первичное регулирование), в систему регулирования мощности вводят частотный корректор, благодаря которому в целом система регулирования имеет характеристику, показанную на рисунке 1.

Читайте так же:
Регулировка развала схождения на лифан бриз

Рисунок 1. Характеристика системы регулирования мощности с частотным корректором.

Средний участок 1-2 характеристики соответствует горизонтальному диапазону допустимых отклонений частоты в нормальном режиме. На этом участке блок несет определенную заданную мощность. При снижении или повышении частоты уставка регулятора мощности изменяется и становится зависящей от частоты. Крутизна наклонных участков 1-3 и 2-4 принимается соответствующей статизму регуляторов частоты вращения турбин.

При изменении задания по мощности паровой Трубины или при изменении частоты, при котором работает регулятор частоты вращения, происходит изменение открытия регулирующих клапанов и соответствующее изменение расхода пара. При этом необходимо учитывать, что постоянные времени элементов, определяющих работу регулятора турбины, значительно меньше, чем постоянная времени изменения производительности котлоагрегата.

Если котлоагрегат приближенно представить эквивалентным инерционным звеном первого порядка, у которого входная величина отображает изменение давления пара, то постоянная времени такого звена составит около 100с (для прямоточных котлов) и более 200с для барабанных котлов.

Изменение мощности энергоблока с учетом переходных процессов котельного агрегата иллюстрируется кривыми на рисунке 2.

Рисунок 2. Изменение мощности энергоблока при снижении частоты (по оси ординат отложено изменение мощности, отнесенное к полому установившемуся изменению ).

Кривая 3 – зависимости мощности не полностью загруженного энергоблока при быстром снижении частоты.

  • изменение мощности за счет аккумулированной теплоты (кривая 1);
  • изменение мощности за счет изменения подачи топлива (кривая 2).
  1. На участке а-б в результате открытие регулирующих клапанов действием АРЧВ мощность быстро возрастает, за счет аккумулированного тепла.
  2. На участке б-в изменение мощности замедляется. Процесс близок к экспоненте с постоянной времени промперегрева.
  3. На участке в-г уже начинает проявляется повышение производительности котельного агрегата и мощность практически остается постоянной.
  4. На участке г-д восстанавливается давление и мощность достигает своего установившегося значения. Этот процесс близок к экспоненте с постоянной времени пароводяной части котла, которая составляет (для разных типов котлов).

При решении задачи усовершенствования первичного регулирования частоты в соответствии с современными требованиями следует иметь ввиду, что по ряду причин возможны такие режимы работы системы регулирования котлоагрегатов, когда участие энергоблока в первичном регулировании частоты полностью или частично исключается.

  1. Работа энергоблока в режиме поддержания постоянного расхода топлива. В этом случае после окончания переходного процесса мощность блока близка к той, которую вырабатывает агрегат до возмущения (рисунок 3, кривые 2 и 3). При этом коэффициент крутизны статической характеристики с учетом реакции тепловой части .
  2. Работа энергоблока в режиме регулирования "до себя" – РДС. В режиме РДС давление пара перед турбиной поддерживается путем воздействия регулятора "до себя" на регулирующие клапаны Трубины. РДС препятствует изменению мощности Трубины при изменении частоты. Например, при снижении частоты АРЧВ действует на увеличение открытия регулирующих клапанов для повышения мощности Трубины. При этом снижается давление и РДС для восстановления давления действует на закрытие клапанов и мощность блока снижается до первоначальной (кривая 4, рисунок 3).
  3. Работа блока на скользящих параметрах пара при полностью открытых регулирующих клапанах турбины. Мощность блока изменяется не путем изменения открытия регулирующих клапанов, а за счет изменения параметров пара. Если клапаны полностью открыты, то такие блоки не реагируют на снижение частоты. То есть их участие в первичном регулировании частоты не является полноценным (кривая 5, рисунок 3).

При наличии регуляторов котлов их производительность, а следовательно и мощность Трубины будут соответствовать изменившемуся положению регулирующих клапанов.

Рисунок 3. Изменение мощности энергоблока во времени при снижении частоты (исходная нагрузки 80%, резерв мощности 20%, расчет на ЭВМ): 1 – без учета котла (с учетом только действия АРЧВ при постоянстве давления пара перед турбиной); 2 – в отсутствие регулирования котла при измени загрузки агрегата или при регулировании на постоянство расхода топлива, агрегат с прямоточным котлом; 3 – то же, агрегат с барабанным котлом; 4 – агрегат с прямоточным котлом и РДС; 5 – агрегат, работающий на скользящих параметрах при всех полностью открытых регулирующих клапанах турбины; 6 – то же при части (60%) полностью открытых регулирующих клапанах турбины; 7 – агрегат с прямоточным котлом и главным регулятором котла.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector