3.1.1 Устройство системы регулирования

Система автоматического регулирования ГТУ выполнена по схеме непрямого регулирования с пневматическими серводвигателями и усилителями. Воздух для работы системы отбирается из станционного коллектора сжатого воздуха, в который подается через отборы из осевых компрессоров, работающих ГПА или от поршневого компрессора с приводом от электродвигателя переменного тока. Перед использованием в системе воздух охлаждается и очищается в блоке воздухоподготовки. Давление воздуха в САР поддерживается 0,14 МПа регулятором давления "после себя". Электромагнитный вентиль (ЭМВ5) на подводящем трубопроводе к регулятору давления (РД) используется для отключения подачи воздуха к системе, когда агрегат остановлен.

Основными регулирующими органами системы являются стопорный (СК) и регулирующий (РК) клапаны. Положение РК определяет количество газового топлива, подводимого к камере сгорания. В качестве привода этих клапанов используются мембранные пневматические сервомоторы.

Основным регулятором в системе является регулятор скорости (РС), поддерживающий заданную частоту вращения вала нагнетателя. Импульсом РС служит напор масла от насоса-импеллера, установленного на валу ТНД. Регулятор скорости снабжен механизмом датчика частоты вращения (двигателем регулятора скорости - ДРС), подключенным к системе автоматического управления. На работающем агрегате ДРС можно управлять дистанционно с помощью кнопок "РС ВЫШЕ" и "РС НИЖЕ", расположенных на пульте управления ГПА.

Основные связи в пневматической системе обеспечиваются тремя линиями - постоянного давления, проточной и предельного регулирования. В проточную линию воздух поступает из линии постоянного давления через дроссельную шайбу диаметром 4 мм. Проточная линия осуществляет связь между РС, ограничителем приемистости (ОП), золотником с электромагнитным приводом (ЭМП) малоинерционного регулятора температуры, золотником отсечным (ЗО) и серводвигателем регулирующего клапана. В РС, ЭМП и ОП воздух из проточной линии может выпускаться в атмосферу.

Количество выпускаемого воздуха определяет давление в проточной линии, а оно, в свою очередь, положение РК и выпускных клапанов (ВВК1, ВВК2). По мере снижения давления в проточной линии РК прикрывается, а при увеличении давления - открывается.

Воздух в линию предельного регулирования поступает из линии постоянного давления через дроссельную шайбу диаметром 3,3 мм. Эта линия связывает регулятор скорости, электромагнитные вентили ЭМВ1 и ЭМВ2, серводвигатель стопорного клапана, пневматические выключатели (ПВ) автоматов безопасности вала силовой турбины (АБ тнд), вала турбокомпрессора (АБ твд) и вала турбодетандера (АБ тд). Давление в линии предельного регулирования определяет положение стопорного клапана.

Стопорный клапан открыт, если в РС, ЭМВ1, ЭМВ2 и ПВ выпуск воздуха в атмосферу перекрыт и давление в линии предельного регулирования равно 0,14 МПа. При открытии сброса воздуха в одном из перечисленных устройств давление в линии снижается, и СК закрывается.

Ограничитель приемистости (ОП) предназначен для ограничения максимальной температуры (не более плюс 800С) продуктов сгорания, поступающих в ТВД. Ограничитель приемистости устанавливает максимально возможное открытие РК по подаче топлива в камеру сгорания в зависимости от давления воздуха за компрессором. Работает ОП по принципу ограничения давления воздуха в проточной линии.

В нагнетании осевого компрессора установлены два воздушных выпускных клапана (ВВК1 и ВВК2), работающих параллельно. Эти клапаны сбрасывают в атмосферу воздух при остановке ГПА или при сбросе нагрузки. В первом случае выпуск воздуха сокращает время выбега роторов турбины и продувки горячей проточной части холодным воздухом, во втором - снижает заброс частоты вращения ротора силовой турбины.

Отсечной золотник (ЗО) используется для усиления управляющего импульса к выпускным клапанам. К золотнику подводится воздух из двух линий - постоянного давления и проточной. При снижении давления в проточной линии до 0,040,05 МПа золотник отсекает подвод воздуха из линии постоянного давления к выпускным клапанам, и они открываются под действием потока воздуха из ОК.

В целях предохранения осевого компрессора от помпажа на пуске ГТУ за его четвертой ступенью установлено непосредственно на корпусе компрессора восемь сбросных клапанов (СБК) для выпуска части воздуха в атмосферу. В период пуска ГТУ, когда давление за четвертой ступенью ОК низкое, клапаны под действием пружины удерживаются в открытом положении. По мере увеличения частоты вращения компрессорного вала растет перепад давления воздуха, действующий на тарелку клапана и создающий усилие для его закрытия. СБК закрываются при достижении частоты вращения вала компрессора 4200-4300 мин-1.

Автоматы безопасности (АБ) предназначены для остановки турбоагрегата при увеличении частоты вращения роторов до предельно допустимого значения. ТВД, ТНД и ТД защищают бойковые автоматы безопасности. При вращении вала ротора на боек АБ действует центробежная сила, которая при частоте вращения ниже допускаемой уравновешивается натяжением пружины. При достижении предельной частоты вращения центробежная сила, действующая на боек, и натяжение пружины сравниваются. Дальнейшее повышение оборотов вызывает увеличение центробежной силы, и боек, сжимая пружину, выходит из вала, ударяет по рычагу, вызывая срабатывание пневматического выключателя (ПВ). В пневматическом выключателе открывается клапан, давление в линии предельного регулирования падает, закрывается стопорный клапан, турбина останавливается. Автоматы безопасности турбодетандера (АБтд) и турбокомпрессорного вала (АБтвд) воздействуют на один пневматический выключатель. Автомат безопасности силового вала (АБтнд) воздействует на свой выключатель. Все три АБ конструктивно оформлены одинаково. Отличаются они, в основном, только размерами бойка.