4.6.2. Система регулирования ГТУ должна:
устойчиво поддерживать заданную электрическую нагрузку;
удерживать ГТУ на холостом ходу при номинальной частоте вращения ротора;
обеспечивать надежную работу ГТУ на режимах пуска и останова, а также останов агрегата в аварийных ситуациях;
обеспечивать при изменении нагрузки плавное изменение режима работы ГТУ;
удерживать частоту вращения ротора, не вызывающую срабатывания автомата безопасности, при мгновенном сбросе максимальной нагрузки до нуля (для ГТУ со свободной силовой турбиной значение нагрузки указывается в технических условиях);
поддерживать температуру газов перед турбиной (турбинами) на требуемом уровне, не допуская ее повышения до предельного значения, при котором срабатывает аварийная зашита;
иметь нечувствительность системы ограничения температуры газов не более 10°С;
обеспечивать беспомпажную работу компрессоров;
иметь степень статической неравномерности регулирования частоты вращения генераторного вала в пределах 4-5% номинальной (возможное повышение степени неравномерности для улучшения условий эксплуатации ГТУ конкретных типоразмеров должно быть указано в технических условиях; минимальная местная степень статической неравномерности должна быть не ниже 2%);
иметь степень нечувствительности при любой нагрузке не более 0,2% номинальной частоты вращения.
Возможность и продолжительность работы ГТУ с отклонениями от нормальной частоты вращения должна быть регламентирована техническими условиями на ГТУ.
Изменения состояния ГТУ при пусках и нагрузке на рабочих режимах могут происходить очень быстро. Чтобы обеспечить при этих изменениях нормальные режимы
работы ГТУ и выработку электроэнергии требуемой частоты, необходимо быстро и согласованно управлять несколькими регулирующими органами. Такое управление осуществляется только средствами автоматического регулирования, требования к которому изложены в настоящем пункте.
Основным средством выполнения этих требований является в настоящее время регулирование частоты вращения вала электрического генератора, а иногда и свободных валов ГТУ,
Важное требование, которому должны удовлетворять системы регулирования, — это обеспечение устойчивости, т.е. надежного перехода ГТУ из одного установившегося состояния в другое, требуемое по условиям работы (например, с меньшей нагрузки на большую). Другими словами, изменения режимов работы под действием автоматических регуляторов или после вмешательства оператора не должны сопровождаться незатухающими колебаниями параметров, а новый режим работы ГТУ должен устойчиво выдерживаться.
Устойчивая работа агрегата и надежное управление им на холостом ходу важны для синхронизации электрического генератора и включения его в сеть. Точное выдерживание частоты вращения холостого хода, отсутствие ее колебаний свидетельствуют об исправности системы регулирования.
Требуемая последовательность операций при пусках и остановах осуществляется обычно по определенной программе с помощью автоматов, в которых используются реле или логические элементы. Команды от этих автоматов вырабатываются с учетом времени и завершенности предыдущих операций и информации о режимах работы ГТУ (например, частотах вращения валов). Команды передаются на участвующие в процессе пуска или останова станционные системы и оборудование, а касающиеся непосредственно ГТУ — реализуются через ее собственную систему регулирования. Неисправности регулирования во
время пусковых режимов могут создать аварийные ситуации (см. пояснения к пунктам 4.4.2 и 4.4.3 ПТЭ). При изменениях регулируемых параметров, превышающих допустимые пределы, система регулирования должна автоматически останавливать ГТУ, дублируя действия соответствующих защитных устройств.
Испытание на сброс нагрузки является наиболее общим, объективным и убедительным способом опенки рабочих качеств системы регулирования. К ГТУ предъявляются требования об удержании сброса нагрузки, а сами испытания проводятся независимо от целесообразности или необходимости выполнения этих требований в конкретных условиях эксплуатации, в частности даже в тех случаях, когда ГТУ после сброса нагрузки и отключения защитой может быть запущена, включена в сеть и нагружена за несколько минут. Применительно к ГТУ со свободной генераторной турбиной допускается проведение испытаний на сброс нагрузки не до холостого хода, а до нагрузки собственных нужд электростанции. Удержать такой сброс, не прибегая к чрезмерному усложнению системы регулирования, значительно проще.
Наличие в системах регулирования устройств, автоматически поддерживающих номинальную температуру газов, обеспечивает работу ГТУ с наилучшими экономическими показателями. Это особенно важно в установках с промежуточным подогревом газов (например, ГТ-100), где соотношение температур газов перед турбинами высокого и низкого давления может существенно изменяться при изменении внешних условий.
Настройка системы регулирования выполняется таким образом, чтобы связи расходов топлива и открытия антипомпажных клапанов с положением механизма управления и регулируемыми параметрами (например, частотой вращения вала или валов ГТУ) обеспечивали устойчивую беспомпажную работу компрессоров при пусках и режимах частичных нагрузок.
Иногда системы ре1улирования включают специальные контуры регулирования, задачей которых является обеспечение устойчивой, без помпажа, работы компрессоров открытием антипомпажных клапанов при приближении рабочих точек на их характеристиках к границе помпажа.
Важными показателями работы системы регулирования являются ее степень неравномерности и степень нечувствительности (см. пояснения к пунктам 4.4.2 и 4.4.3 ПТЭ).
