Reglarea vitezei agregatelor generatoare din centrale

Reglarea vitezei agregatelor generatoare din centrale

Reglarea vitezei (sau turatiei) generatoarelor se realizeaza automat, cu ajutorul regulatoarelor de viteza ale turbinelor care antreneaza generatoarele sincrone (figura 6.48). Pentru a face posibila preluarea univoca si modificarea repartitiei marimilor perturbatoare (ceea ce echivaleaza cu modificarea incarcarii diferitelor agregate generatoare), reglarea automata a vitezei (RAV) este o reglare statica.

Reglarea automata a vitezei are drept scop mentinerea turatiei in limite prestabilite, slab dependenta de perturbatia reprezentata de variatia sarcinii active. Gradul de statism artificial S_n este mult mai mic decat statismul natural S_0n; de regula S_n%<(36)% (la P_M=1, deci P_M=P_Mnom).

Daca se noteaza cu: H_RAV(s) - functia de transfer a regulatorului automat de viteza (RAV) si cu H_T(s) - functia de transfer a turbinei se poate scrie:

; (6.55)

(6.56)

in care T_RV este constanta de timp a RAV, cu valorile T_RV< (0,3 0,5)s pentru turbinele cu abur si T_RV > 0,5s pentru cele hidraulice; K_RV - factorul de amplificare al reglarii P (proportionale), S_RV - statismul regulatorului de viteza = 0,010,08; S^-1= (0,751,5) = inversul statismului SE (turbina+sarcina) si T - timpul de lansare, cuprins intre 7 si 14s (timpul de accelerare a turbinei de la o turatie n la n_nom, la debit maxim de agent motor admis in turbina, fara autoreglare si are expresia

Pentru o reglare P rezulta (fig.6.49 ):

(6.57)

in care este socul de putere mecanica.

Pentru consemn de turatie constant si variatie de putere (soc de putere activa), reprezentand perturbatia aplicata la intrarea SRA, se obtine (fig.6.49):

(6.58)

in care s-a neglijat S^-1 fata de S_RV^-1. In regim stationar, (statismul

RAV este factorul de proportionalitate al dependentei turatie - putere activa).

Exista numeroase tipuri de RAV cu elemente mecanice, electrice, electronice, etc. cu care se echipeaza turbinele inca de la fabricatie, in fig.6.50 se prezinta regulatorul automat de viteza electro-hidraulic. Elementul de masura este reprezentat de generatorul pilot GP₁, coaxial cu generatorul principal G, antrenat de turbina T; el produce o tensiune electrica alternativa u de 50Hz, la o turatie n_nom=3000rot/min a axului turbinei. Pentru orice turatie diferita de n_nom, frecventa tensiunii u difera de f₀=50Hz. Se obtine o dependenta u=u(n)

sau u=u(f). Tensiunea u este aplicata unui frecventmetru FM care masoara frecventa.

Valoarea frecventei f_r, la iesirea frecventmetrului FM se compara cu frecventa etalon f₀ prin intermediul comparatorului diferential 1. Se obtine abaterea de frecventa . Marimea de actionare x_a formata la iesirea sumatorului 4 se aplica prin intermediul traductorului 6 la amplificatorul electronic 7. Apoi, semnalul convertit de convertorul tensiune electrica -presiune CONV este aplicat la intrarea elementului de amplificare + executie hidraulic 8 care comanda ventilul V₁ pentru admisia aburului la turbina.

Este prevazuta o reactie printr-un semnal z proportional cu deschiderea ventilului V₁ si o stabilizare statica (elementul 5). La functionarea de regim, cu P_gen=P_cons se asigura: x_a=0 (deci neinterventia RAV in acest caz). Pe timpul pornirii agregatului, cand n variaza mult, se foloseste cel de al doilea generator pilot, GP₂ care furnizeaza o alta tensiune U₁=U₁(n),

aplicata unui element de corectie 9, destinat sa introduca o marime proportionala cu derivata turatiei:

; (6.59)

Marimea x'_a de la iesirea elementului de corectie se aplica aceluiasi sumator 4. Primul generator pilot GP₁ asigura si alimentarea cu energie electrica a schemei de reglare. Caracteristica statica a reglarii, pentru sistemul de RAV din fig.6.50 este reprezentata in fig.6.51. Turatia de mers in gol, n₀, corespunde valorii f_gol a frecventei, iar turatia minima n_min, lui f₀ (frecventa de consemn).