Страница: 2/4
Рисунок 2. Структурно-функциональная схема АСР.
Предлагаемая система регулирования должна обеспечивать отключение вспомогательной и основной турбины в случае появления аварийного сигнала с электрического генератора основной турбины, или останов вспомогательной турбины в случае появления такого сигнала с электрогенератора этой турбины. Помимо этого необходимо предусмотреть наличие предохранительного клапана для сброса пара из промежуточного перегревателя в случае аварийного роста давления в его объёме.
Для исследования предложенной схемы регулирования составляется математическая модель системы автоматического регулирования. Описание этой модели приводится в следующей главе.
Описание математической модели АСР
Математическая модель автоматической системы управления паротурбинной установкой выполнена с помощью программного обеспечения Mathcad 2000 Pro. Текст и результаты программы расчета приводятся в главе Расчет АСР для ПТУ с обводной турбиной блока ВВЭР-640.
При разработке данной программы был сделан ряд допущений:
1. Рассматривается только автоматическая система управления турбины без учета систем регулирования реактора, парогенератора, регенеративных подогревателей и другого технологического оборудования.
2. Для упрощения задачи не учитывается предвключенный объем за регулирующими клапанами основной и вспомогательной турбины, поскольку в противном случае пришлось бы учитывать изменение давления перед регулирующими клапанами, для чего необходимо вводить в рассмотрение парогенератор.
3. Для линеаризации уравнений не учитывается коэффициент Бендемана для регулирующих клапанов турбин.
Система уравнений, описывающая элементы системы управления записывается в форме функций от независимых переменных. В качестве независимых переменных принимаются перемещения регулирующих клапанов, давление в промежуточном пароперегревателе, заданная мощность блока и частота вращения турбины (предполагается постоянной). Записанная система уравнений численно интегрируется по Эйлеру.
При составлении системы уравнений учитывались требования, предъявляемые к системе автоматического управления при различных режимах эксплуатации. В том числе при записи уравнений для регулирующих клапанов турбин вводится аварийный сигнал ха, который приводит к остановке турбин при появлении аварийного сигнала от электрического генератора (в случае снижения нагрузки генератора основной турбины до собственных нужд блока). Условия, записанные в уравнениях для регулирующих клапанов турбин, реализуют алгоритм набора и сброса нагрузки поочередно основной и вспомогательной турбиной.
|
|
На рисунке 3 приводится график изменения мощности каждой турбины и блока в целом в зависимости от изменения задания по определенной программе. В данном случае системе управления дается задание разгрузить блок на пятой секунде работы до половинной мощности. При этом снижение нагрузки необходимо сделать за 10 секунд. Далее, проработав на пониженной мощности в течение 10 секунд, системе управления дается задание набрать мощность за 10 секунд, при этом величина задания увеличивается со временем по какому-то закону.
Рисунок 3. Изменения мощности турбин при сбросе и наборе нагрузки.
На рисунках 4 и 5, соответственно, приведены графики работы регулирующих клапанов турбин и изменения мощности турбин при сбросе нагрузки. Они демонстрируют правильность составления алгоритма закрытия и открытия регулирующих клапанов основной и вспомогательной турбин. При этом сначала происходит разгрузка менее экономичной вспомогательной турбины, и лишь разгрузив ее на 100 % система управления начинает разгружать основную турбину.
Рисунок 4. Порядок закрытия РК при снижении нагрузки блока.
Рисунок 5. Изменение мощности турбин при сбросе нагрузки.
Для исследования разработанной системы регулирования на устойчивость составляется матрица коэффициентов линейной системы уравнений, вычисляется ее определитель, после чего строится годограф в плоскости вещественных и мнимых чисел (рисунок 6). В соответствии с критерием устойчивости Михайлова для линейных систем полученный график свидетельствует об устойчивости рассматриваемой системы автоматического управления. Годограф проходит n-1 квадрантов, после чего в n-ом квадранте уходит в бесконечность, где n - это порядок системы линейных уравнений, описывающих систему управления (в данном случае n = 3).
Реферат опубликован: 6/05/2006