§ 87. Аварийные ситуации при сбросе нагрузки

Запланированный сброс нагрузки проводится персоналом электростанции для проверки работы системы регулирования турбины (при сдаче ее в эксплуатацию после реконструкции, изменении характеристик системы регулирования при эксплуатации или после капитального ремонта). Эксплуатация турбины допускается только с исправной системой регулирования, полностью прошедшей испытания на сброс нагрузки.

При эксплуатации турбоагрегатов бывают также случаи незапланированного полного сброса нагрузки по разным причинам, которые в основном связаны с неполадками в электрической части .станции и сети или теплотехническом оборудовании. Так, к сбросу нагрузки могут привести перегрузка линии электропередачи, короткое замыкание на линии или в оборудовании подстанции, повреждение обмоток генератора или повышающего трансформатора. Неполадки теплотехнического оборудования, в первую очередь самой турбины, также могут вызвать необходимость мгновенного сброса нагрузки, например при обрыве рабочих лопаток, появлении сильной вибрации, резком увеличении осевого сдвига, неустранимом ухудшении вакуума.

Для предупреждения аварий обслуживающий персонал должен четко знать порядок действий при сбросе нагрузки в различных условиях, подробно изложенный в инструкциях по эксплуатации. При обслуживании практически всех турбоагрегатов должны соблюдаться общие требования. Незапланированный сброс нагрузки может произойти с отключением и без отключения от сети генератора. В зависимости от качества работы системы регулирования признаки режима сброса нагрузки и действия персонала различны.

При сбросе нагрузки с отключением генератора от сети возможны два варианта.

1. Система регулирования удерживаеттурбину на необходимой частоте вращения без срабатывания автомата безопасности; ваттметр, измеряющий мощность генератора, показывает нуль; частота вращения ротора повышена, но не превышает на 8—12% номинальную и остается постоянной; регулирующие клапаны закрыты. В этом случае с помощью синхронизатора немедленно уменьшают частоту вращения до номинальной, проверяют работу турбоагрегата и убеждаются, что давление и температура свежего пара, вибрация турбоагрегата и температура колодок упорного подшипника нормальные, а осевой сдвиг не превышает заданного. При отсутствии ненормальностей в работе турбоагрегата на щит управления подают команды «Внимание» и «Готово». После устранения неполадок в электрической части генератор можно синхронизировать и включить в сеть.

2. Так как система регулированияне удерживает турбоагрегат от чрезмерного увеличения'частоты вращения, срабатывает автомат безопасности; ваттметр показывает нуль; частота вращения ротора повышена, но постепенно уменьшается; закрыты не только регулирующие, но и стопорные клапаны. При этом прежде всего убеждаются, что регулирующие и стопорные клапаны полностью закрыты, частота вращения не увеличивается и давление масла, поступающего 'на смазку подшипников, .нормальное. Затем выводятсинхронизатор в сторо'ну «понижения» до упора и загорания сигнальной лампы. Когда частота вращения уменьшается до» уровня, оговоренного инструкцией по эксплуатации (примерно» 2600 об/мин), включают пусковой маслонасос. При падении давления масла до указанного в инструкции уровня включается резервный маслонасос.

После этого, так же как и в первом случае, проверяют работу турбины и, если ненормальностей нет, подготавливают к работе стопорный клапан и с помощью синхронизатора медленно открывают стопорный и регулирующие клапаны. После того как частота вращения достигает номинальной, останавливают пусковой и резервный маслонасосы, устранив неполадки в электрической части, синхронизируют и включают генератор в сеть. Систему регулирования этой турбины проверяют и испытывают на сброс нагрузки при первой же возможности.

При сбросе нагрузки без отключения генератора от сети генератор работает в моторном режиме, т. е. вращается, потребляя энергию из сети, куда она поступает от других генераторов. В этом случае пар в турбину не поступает, так как закрыты стопорные и регулирующие клапаны; ваттметр показывает «отрицательную» мощность (стрелка за нулем): электрический ток проходит через генератор (контролируют по показанию амперметра); частота вращения ротора по сравнению с номинальной не изменяется и остается постоянной; реле показывает наличие «обратной мощности» (потребляемой генератором от сети).

Такой режим работы генератора может наступить по нескольким причинам: обслуживающий персонал щита управления отключил турбину; сработала одна из ее защит (.например, ее осевого сдвига ротора); самопроизвольно сработали автомат безопасности, система защиты турбины, стопорный или регулирующие клапаны либо главная паровая задвижка на паропроводе свежего пара.

Причинами могут быть также неисправность элементов управления стопорным и регулирующими клапанами и главной паровой задвижкой или обрыв их штоков. Так, регулирующие клапаны могут самопроизвольно закрыться при разрушении связи их штока с сервомотором. Работа турбоагрегата в моторном режиме допустима не более 4 мин, так как при этом быстро разогреваются лопатки турбины и ухудшаются прочностные свойства металла. Длительная работа турбины в моторном режиме может привести к повреждению рабочих лопаток, в первую очередь лопаток последних ступеней, имеющих .большую длину и нагруженных большими центробежными силами. Таким образом, в течение 4 мин необходимо выяснить причину сброса нагрузки и принять решение о дальней| тих действиях.

При быстром устранении причины сброса синхронизатор переводят в нулевое положение, открывают стопорный клапан и в случае нормальной работы турбоагрегата на щит управления подают сигналы «Внимание», «Готово» и «Прибавка», т. е. можно нагружать турбину.

Если причину сброса нагрузки быстро устранить нельзя, турбину останавливают для ликвидации неполадок. До отключения I генератора от сети прежде всего убеждаются, что турбоагрегат; действительно работает в моторном режиме, так как ротор турбины может вращаться даже при закрытых регулирующих и стопорном клапанах вследствие протечек пара через неплотности в клапанах и задвижках свежего и отборного пара. Если при этом отключить генератор, ротор турбины пойдет вразнос. Прежде чем отключить генератор, с помощью реле обратной мощности устанавливают, что он потребляет энергию из сети, т. е. турбоагрегат работает в мо­торном режиме. Только после этого отключают генератор от сети и останавливают турбину для устранения неисправностей. Если турбина до сброса нагрузки работала с регулируемыми отборами пара, они должны быть отключены.