Способ регулирования режимов работы поворотнолопастной гидротурбины

(в 672370 Союа Советских Социалистицвавх Республик(23) Приоритет к авт, саид.ву (21) 2540882/24. 03 В 15/06 ки Ю ооударотооииыя, ко СССР по долам иэобрете и открытийоман я исследовательский сектор института Тядропроект", имени С, Я:Жука) Заявите ПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЬ ПОВОРОТНОЛОПАСТНОЙ ГИДРОТУРБИНЫ( ,Н,(2 ан УМ Ж+й".".+-.-.Ж:ФР ЪЮ 4 И 6 ЬРЙЦЙМЮФИ". У.-; .;"Ы+а-АЩУкр.;1 ,ВВЙЗВФмюМФМаИЮКЪЫ йамИй 3 ФФФЬВМиУЖЕФ(Вне уЕЮййЮ адм, . . эММ,+Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть. использовано при оптимизации режимов работы поворотнолопастных гидротурбин.Известиьт способы регулирования режимов работы поворотнолопастной гндротурбины пу тем изменения угла поворота лопастей рабочего колеса и лопаток направляющего аппарата до достижения определенного значения управляющим сигналом 11, Этот сигнал формируют с учетом перепада давлений, который позволяет оценитьэффективность использования воды в гидротур бине. Однако точность такой оценки оказывается невысока из-за значительного уровня помех,Известен также способ регулирования режимов работы поворотнолопастной гидротурбины путем изменения угла поворота лопастей рабочего колеса и лопаток направляющего аппарата до достижения минимального значения управляющим сигналом, сформированным по мгновенным зна. чениям флуктуации характерного параметра, иэ. меренногЬ на валу гидротурбины (23 Этим па 2 О раметром в известном способе является частота вращения вала гидротурбины, и по минимуму. неравномерности частоты вращения вала опреде. ляют режим наибольшей экономичности работыгнпротур бины.Указанный способ является наиболее близкимпо технической сущности н достигаемому резуль.тату к изобретению,Недостатком известного способа являетсяего ограниченная экономичность, так как значительный момент инерции вала приводит к то.му, что неравномерность частоты вращения оказывается незначительйой даже при существенныхотклонениях режима от оптимального,Цель изобретения - повышение экономичности.Для достижения поставленной цели в качест-ве характерного параметра выбирают крутящиймомент на валу гидротурбины.На чертеже приведена схема реализации дного способа,Измерение крутящего момента выполненона базе измерителя степени скручивания вала 1,содержащего датчики 2 и 3 углового смещениясечений вала, включенные на время импульсныйизмеритель 4 этого скручивания. Преимущест.вом такого измерителя является независимостьрезультатов измерений от частоть вращения, воэ..можность одновременного измерения этой часто- зуют, наряду с ранее упомянутыми параметрамиты и вибраций вала,а также получение информа. вращения, еще и сигнал, характеризующий вибра.ции в цифровой форме; Выход измерителя 4 ционное состояние, т,е. наряду с минимизациейчерез дифференцирующий блок 5 и интегрирую. флуктуаций крутящего момента и неравномер.щий узел 6, а также раэличитель 7 знака флук з ности вращения вала лопатки направляющеготуаций сигнала на выходе интегрирующего узла аппарата и лопасти рабочего колеса устанавлиб подключен к командным узлам 8 и 9, вы- вают в положение, при котором суммарное зна.ходы которых подключены к входам реверсиру. чение этих сигналов вместе с сигналом, характеемых регуляторов 10 и 11, управляющих соот. риэующим вибрацию, достигает минимальнойветственно углом поворота лопастей рабочего О величины. Такое дополнение способа особенноколеса 12 и лопаток направляющего аппарата эффективно в том случае, когда минимальное13 гидроту 1 эбины, значение интенсивности вибрации недостаточноПри появлении в процессе работы гидротур- полно коррелируется с минимальным значениембины на выходе интегрирующего узла 6 сигна- гидравлических потерь в проточной части гидро.ла приводятся в действие командные узлы 8 5 агрегата. Для реализации указанных сигналови.9. (они могут быть запрограммированы и для Мводят измеритель 14 вибраций, измеритель 15поочередной работы). Одновремейно различитель частоты вращения и дифференцируюший узел7 зйака флуктуации определяет знак прйращения;16, выделяющий сигнал изменения частоты врафлуктуацйй крутящего Момента Йрийзменении, щения, Интегрирующему узлу б сообщают свой углов йоворота, и если этот знак отрицателей, э 0 яства сумматора с тремя входами,. то процесс регулировки продолжается, а если Работа схемы заключается в установке лопасположителен, то направление изменения соответ. ФеВ рабочего колеса и лопаток направляющегоствующих углов поворота изменяется на обрат- аппарата в йоложение, при котором суммарныйное. Для этого вьходы различителя 7 связаны сигнал на выходе узла б достигнет минимальсо входами комайдных узлов 8 и.9, вырабать ного значения. Это является критерием работы"вающих сигнал на изменение направления сйгна- гиаротурбийы в оптимальной зоне, когда, влов регуляторов 10 и 11, причем данный процесс частйости минимальна интенсивность диссипатив.продолжается до тех нор, пока значение флуктуа Йьлс "процессов и, следовательно, наиболее высоции момепта на валу не достигнет минимальной ка экойомичность.:величйиц. Поскольку в этом случае регулирова. 30 Данный способ имеет возможность осущестние режима работы гидротурбинь 1 учитйвает ее влять Контроль износа и отклонений характерис реалИЫеЙщивидуальные характеристики, а чув- тик проточного тракта гидротурбины от началь.ствительность измерения флуктуаций момейга ного состОянйя по характеру изменения флукйрактически не зависит от момента инерции гид- туационных параметров режима работы,ротурбины, то существенно повышается эффек. Мтивность оптимизации работы гидротурбины.Особые условия возникают при работе гидро- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ятурбины в режиме, граничащем, в частности:с-возникновением крутильных колебайий или Способ регулирования режимов работь поприих наличии. В этих условиях наряду с рос воротнолопастной гидротурбине, путем измене.том флуктуаций крутящего момента на валу ния угла поворота лопастей рабочего колеса игидротурбины резко возрастает неравномерность лопаток направляющего аппарата до достижениячастоты вращения вала. Данное обстоятельство минимального значения управляющим сигналом,позволяет повысить эффективность оптимизации сформированным по мгновенным значениямрежима работы гидротурбины путем минймиза флуктуации характерного параметра, измеренциисуммарного сигнала, характеризуйщего од. но 1 о на валу гидротурбины, о т л и ч а юновременно как степейь флуктуаций вращающе.го момента, так и неравномерность вращения вала гидротурбины, Так как нри таком способе регулирования существенно повышается раз. решающая способность реализующей способ аппаратуры, то достигается повышение эффективности регулирования.В тех случаях, когда режиму работы гидро-. турбины свойственны предкавитационные или 55 кавитационные явления, при оптимизации исполь. щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности, в качестве характерного Параметра выбирают крутящий момент на валу гидротурбины,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 446676,кл. Г ОЗ В 15/12, 1972.2, Авторское свидетельство СССР яф 389282,кл, Е 03 В 15/12, 1971.оставитель А, Каладтниковехред О. Андрейко Корректор М. Пожо иал ППП "Патент,.гУжгород, ул. Проектная, 4 Тираж 574ЦНИИПИ Государствеиипо делам изобретений113035, Москва, Ж,Подписно о комитета СССР и открытий ушская иаб д 415