3.3.6. Гидроагрегаты должны работать в режиме автоматического регулирования частоты вращения с заданным статизмом
Перевод регулятора гидротурбин в режим работы на ограничителе открытия или на ручное управление допускается в исключительных случаях с разрешения технического руководителя гидроэлектростанции с уведомлением диспетчера энергосистемы.
Участие в первичном регулировании частоты является непременным условием параллельной работы ГЭС с другими электростанциями энергосистемы. В настоящее время при нормальной работе энергосистемы частота должна поддерживаться на уровне 50 Гц с отклонениями не более ±0,05 Гц. Столь высокой мощности поддержания частоты можно достигнуть лишь при участии большинства электростанций в первичном регулировании частоты. Применительно к ГЭС «первичное» означает регулирование активной мощности по сигналу отклонения частоты, формируемому на уровне гидроагрегатов и электростанции, т.е. без участия системных устройств регулирования.
Основным устройством, обеспечивающим участие гидроагрегата в автоматическом регулировании частоты, является РЧВ, который при работе гидроагрегата в энергосистеме производит отработку заданной мощности со статизмом по частоте. При отклонениях частоты от номинального значения регулятор изменяет мощность гидроагрегата в соответствии с установленным значением статизма. При статизме 5% и высокой чувствительности регулятора (в современных регуляторах зона чувствительности по частоте не менее 0,01 Гц) отклонение частоты на ±0,05 Гц вызовет отклонения мощности в ±2%, а при кратковременных отклонениях частоты на ±0,2 Гц (максимально допустимых) отклонения мощности составят ±8%.
В соответствии с п. 3.3.8 регуляторы, как правило, должны работать под управлением системы ГРАМ. В некоторых регуляторах (например, ЭГР-2И) включение в режим группового регулирования сопровождается блокированием сигнала по отклонению частоты. В этом случае статическая характеристика регулятора обеспечивается сигналом регулирования по отклонению частоты, формируемым в центральном регуляторе (ЦР) ГРАМ.
На большинстве гидромеханических регуляторов воздействие ЦР ГРАМ производится через (или параллельно) ограничитель открытия. В этом случае статическая характеристика формируется ЦР ГРАМ, РЧВ выполняет функцию защиты, действующую на закрытие направляющего аппарата при повышении частоты, например при сбросе нагрузки.
В эксплуатации могут создаваться условия, при которых возникает необходимость перевода гидроагрегата из режима автоматического регулирования в режим работы на ограничителе открытия:
—неустойчивая работа регулятора в режиме автоматического регулирования, при которой может понизиться до опасного значения давление масла в системе регулирования, повыситься его температура, а также могут возникнуть гидравлические удары в турбинных водоводах и т.п., поэтому длительная работа гидроагрегата в таком положении недопустима;
—нарушение связи между маятником (частоточувствительным элементом) регулятора и валом гидроагрегата, при котором нарушается автоматическое управление гидроагрегатом;
—наличие больших протечек масла в системе регулирования. Наиболее характерным признаком этого является изменение режима работы масляного насоса МНУ, при котором включение насоса в работу на подкачку масла в масловоздушный котел становится более частым, а время работы – более продолжительным. При постоянной нагрузке гидроагрегата цикл масляного насоса, т.е. отношение времени работы этого насоса на котел к промежутку времени между двумя включениями, обычно равен 1:10+1:20. Более частое включение насоса свидетельствует о ненормальной работе системы регулирования. Резкое увеличение протечек может произойти из-за нарушения прокладок и уплотнений, разделяющих напорные и сливные полости, неисправности обратного или перепускного клапана, нарушения плотности маслопроводов, неисправности масляных насосов и по другим причинам. Постепенное изменение цикла масляных насосов в сторону более частого включения в работу, как правило, свидетельствует об износе уплотнений цапф лопастей гидротурбин и кромок золотников системы регулирования. В случае появления этих неисправностей гидроагрегат при первой возможности должен быть остановлен и выведен в ремонт;
—неисправная работа клапана холостого выпуска, устанавливаемого на высоконапорных радиально-осевых гидротурбинах (см. п. 3.3.9);
—необходимость ограничения нагрузки, которая может возникнуть также по условиям работы или состояния электрического или гидротурбинного оборудования.
Особенностью работы регулятора на ограничителе является то, что при этом ограничивается только набор мощности; снижению мощности гидроагрегата ограничитель не препятствует. При сбросе нагрузки система регулирования обеспечивает закрытие регулирующих органов гидротурбины с максимальной скоростью, установленной в соответствии с гарантиями регулирования.