Способ управления газотурбогенератором

(51)5 Г 02 С 9/18 ЕНИЯма управления тя ющего перепус Сущность изо уска производит говой турбины ержки, 2 ил.бъединен Д.Май нев вание стациотурбинных усэнерго, 1974,ГАЗОТУР Извест и сбросевышени ергосист турбомаш б направле ри качени лиздции д способ защитыагрузки. Спосонадежности имах. Для его реа ы а в мяГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Автоматическое регулиронарных энергетических газотановок,//Обзор.М,: Информс,17,(54) СПОСОБ УПРА 8 ЛЕНИЯГЕ Н Е РАТО РОМ Изобретение относится к газотурбиностроению, в частности касается управления газотурбогенератором путем перепуска в атмосферу части воздуха за компрессором приводного газотурбинного двигателя со свободной турбиной.Известен способ управления газотурбогенератором по сигналу сброса электрической нагрузки путем подключения к генератору секций устройства электрического торможения. Бетэловые резисторы РШиспользуются в каждой секции этого устройства в качестве нагрузки. Мощность резисгорной установки принимается равной мощности газотурбогенератора, Подключение секций устройства электрического торможения вместо сбрасываемой нагрузки осуществляется система регулирования, что позволяет уменьшить разгон ротора газотурбогенератора и исключить срабатывание автомата безопасно(57) Использование: систе говой турбиной ГТД, име воздуха за компрессором бретения: открытие переп ся по частоте вращения тя введением временной зад датчиками измеряют соответственно частоту вращения и угловое ускорение ротора, сравнивают с заданными значениями и формируют защитные сигналы при превышении измеряемыми величинами заданных значений. По защитному сигналу выдают команду на отключение генератора от сети.8 качестве прототипа принят известный способ управления газотурбогенератором для предотвращения разгона ротора генератора в случае сброса полной нагрузки путем перепуска воздуха за компрессором.Недостатком прототипа является сложность управления устройством перепуска воздуха, заключающаяся в необходимости исключения возможности открытия устройства перепуска на установившихся рабочих режимах и при плавных сбросах мощности. Кроме того, открытие устройства перепуска должно происходить только при резких и в достаточно большом диапазоне сбросах мощности, при которых возможно срабатывание автомата безопасности, на различное время в каждом конкретном случае сброса мощности. При этом открытие устройства перепуска не должно приводить к увеличе 177404310 20 25 30 нию температуры газа выше допустимой и срабатыванию температурной защиты,Целью изобретения является повышение надежности работы газотурбогенератора путем снижения заброса частоты вращения тяговой турбины и исключения помпажа компрессора при резком сбросе нагрузки генератора.Поставленная цель достигается тем, что открытие перепуска воздуха за компрессором осуществляют при увеличении частоты вращения тяговой турбины выше заданной величины, превышающей на 3-50 поддерживаемое регулятором значение частоты вращения тяговой турбины, а закрытие перепуска воздуха за компрессором осуществляют при снижении частоты вращения ниже заданной величины с временной задержкой.На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг. 2 - график переходного процесса газо- турбогенератора по мощности Й и частоте вращения и от времени т при мгновенном сбросе номинальной нагрузки,Предлагаемый способ управления газотурбогенератором, содержащим приводной газотурбинный двигатель, включающий компрессор 1, систему 2 регулирования, тяговую турбину 3, соединенную,с ротором 4 турбогенератора осуществляют следующим образом. При мгновенных сбросах нагрузки на режимах, близких к номинальному, происходит значительное увеличение частоты вращения ротора турбогенератора 4 (участок ав на фиг.2), Частоту вращения ротора турбогенератора 4 контролируют датчиком 5 частоты вращения, который настраивают на частоту вращения, выше номинальной на 3 - 5 (линия 2 на фиг.2), Настройка датчика . 5 назначается в зависимости от величины момента инерции ротора турбогенератора 4, его тепловой инерционности и быстродействия системы 2 регулирования, величины перепуска воздуха, а также с учетом настройки автомата безопасности, которая на 120 ь выше номинальной частотывращения исходя из условия удержания обмоток генератора в пазах его ротера. По сигналу Датчика 5.частоты вращения ротора турбогенератора осуществляют открытие перепуска воздуха за компрессором, в результате чего уменьшается скорость разгона ротора (участок всб на фиг, 2). Открытие устройства 6 перепуска воздуха по сигналу датчика 5 частоты вращения ротора турбогенератора с настройкой на частоту вращения на 3-5 выше номинальной(3090-3150 обмин.) исключает срабатывание автомата безопасности при мгновенных сбросах нагрузки с режимов, близких к номинальному, и срабатывание устройства 6 перепуска при плавных сбросах нагрузки,Во избежание колебательного процесса при закрытии-открытии перепуска воздуха закрытие перепуска осуществляют с временной задержкой, например, на 3 - 5 с, после сигнала датчика (участок Ое на фиг.2). Заданная временная задержка назначается индивидуально для конкретного двигателя из следующих соображений: после закрытия устройства перепуска и увеличения по этой причине мощности газотурбинното двигателя и частоты вращения ротора турбогенератора не должна достигаться частота вращения, равная настройке датчика, и происходить повторное открытие перепуска воздуха.Использование предлагаемого способа управления газотурбогенератором обеспечивает повышение надежности его работы за счет исключения аварийных остановок при мгновенных сбросах нагрузки с режимов, близких к номинальному, что позволяет экономить топливо и электрическую энергию, необходимую для повторного запуска и вывода турбогенератора на режим, а также исключает перебои в снабжении электрической энергией потребителей.Формула изобретения Способ управления газотурбогенератором путем дозирования топлива регулятором пропорционально частоте вращения тяговой турбины и открытия перепуска воздуха за компрессором при приближении к границе помпажа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и исключения помпажа компрессора при резком сбросе нагрузки генератора, открытие пере- пуска воздуха за компрессором осуществляют при росте частоты вращения тяговой турбины выше заданной величины, превышающей на 3-500 поддерживаемое регулятором значение частоты вращения тяговой турбины, а закрытие перепуска воздуха за компрессором осуществляют при падении частоты вращения ниже заданной величиныс временной задержкой,1774043 атмосфер Рог. р Н. Слободяник. К едактор Заказ 3913 ВНИИПИ Го Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 415 зводстве