Мощные блочные турбоагрегаты имеют более развитую систему защиты по сравнению с турбинами, работающими от общего паропровода, поскольку защита блочных турбин тесно связана с защитой и автоматикой котла и питательных средств, образуя единый комплекс технологических защит блока. Действие защит турбины автоматически вызывает останов блока или перевод его на растопочную нагрузку. С другой стороны, неполадки или аварии котельного агрегата и питательных насосов (отключение одного корпуса котла, отключение основного питательного насоса) автоматически приводят к онижению нагрузки или останову турбоагрегата.
Таким образом, защиту блочной турбины нельзя рассматривать отдельно от всего комплекса общеблочных защит.
В зависимости от характера аварий и выполняемых при этом переключений действие тепловых защит блока приводит:
А) к останову блока;
Б) к останову корпуса котла;
В) к отключению турбины и переводу котла на растопочную нагрузку;
Г) к переводу котла на растопочную нагрузку без отключения турбины.
Рассмотрим некоторые условия реализации указанных режимов, за исключением п. «б», не связанного с действием защит турбогенератора.
К останову блока приводит действие защит турбины, связанных со срывом вакуума. Перевод блока на растопочный режим при этом невозможен из-за запрета на включение БРОУ, сбрасывающей пар в конденсатор. По этой же причине производится останов блока при срабатывании защиты турбины от падения вакуума.
В качестве импульса для проведения необходимых переключений используются сигнал «закрыто» от конечных выключателей стопорных клапанов и сигнал по вакууму в конденсаторе. При этом по импульсу от конечных выключателей стопорных клапанов, подтвержденному импульсом, свидетельствующим о наличии обратной мощности, подается команда на отключение генератора от сети.
К останову турбины и переводу котла на растопочную нагрузкупри — водит действие защит турбины, не связанных со срывом вакуума. Такой режим характерен для случаев, когда имеется возможность быстро восстановить нормальный режим работы блока. В качестве импульса для перевода котла на растопочный режим используется сигнал «закрыто» от конечных выключателей стопорных клапанов. Отключение генератора производится в том же порядке, что и в предыдущем случае.
Защита, переводящая котел на растопочную нагрузку без отключения турбины, работает при сбросе нагрузки и отключении генератора от сети. Защита срабатывает от блок-контактов воздушного выключателя генератора.
Вся система защит блочной установки выполнена по иерархическому принципу, так что при срабатывании защит, отключающих блок, защиты, снижающие нагрузку или переводящие котел на растопочный режим, не действуют.
Для защит, в которых возможно случайное или ложное срабатывание, применены два прибора, контакты которых соединены последовательно. В этом случае действие защиты происходит при замыкании контактов обоих приборов. Для особо ответственных защит применяется включение трех приборов, работающих по системе «два из трех». В этом случае замыкание контактов любых двух приборов приводит к срабатыванию защиты. Такая система не только предотвращает ложное срабатывание, но и позволяет исключить отказы в работе защиты по причине выхода из строя одного (любого) из приборов. Для исключения срабатывания защиты от случайных, кратковременных отклонений параметров действие ряда защит происходит с выдержкой времени.
Действие защит сопровождается световым и звуковым сигналом на БЩУ. Кроме того, при аварийном отключении оборудования в цепях защиты предусматривается выпадение флажков блинкера. При действии нескольких защит выделение первопричины останова агрегата достигается тем, что после выпадения флажка блинкера в цепи защиты, сработавшей первой, шунтируются обмотки блинкеров, установленных в цепях других защит.
Переключения в цепях защит производятся с помощью индивидуальных накладок и ключей, размещенных на панелях защиты. С помощью этих элементов защита может быть отключена или переведена на сигнал.
Отключение защиты или переключение ее на сигнал может быть произведено только с разрешения главного инженера станции или его заместителя, за исключением случаев очевидной неисправности защиты, ■угрожающей вызвать ложное срабатывание. Защиты, препятствующие пуску и нормальному останову блока, деблокируются спе — •циалвно установленными ключами.
Для аварийного останова оборудования на пультах блочного щита установлены ключи и кнопки. Останов оборудования возможен только при одновременном воздействии на соответствующие ключ и кнопку.
В табл. 4-1 приводится объем защит блока 300 МВт на сверхкритические параметры пара с их характеристиками. Приводятся, только защиты, действующие со стороны турбогенератора.
Указанные в табл. 4-1 защиты соответствуют «Объему и техническим условиям на выполнение автоматических защит энергетического оборудования блочных установок мощностью 300 МВт». Однако .в практике эксплуатации энергоблоков такого типа находят применение и другие виды защит, как, например:
1) защита от беспарового режима— действует на отключение турбины или на сигнал;
2) защита от недопустимого относительного удлинения ротора — действует на отключение турбины или сигнал;
3) защита от недопустимой разности температур по верху и низу цилиндра — действует на отключение турбины или сигнал;
4) защита от гидравлического удара—действует на отключение турбины или блока;
5) защита от вибрации турбины — действует на останов турбины или сигнал;
6) защита при резком сбросе нагрузки до 50% —действует на перевод блока на 50%-ную нагрузку;
7) защита при резком обросе нагрузки до 30% —действует на перевод блока на 30%-ную нагрузку;
8) защита при иодрыве предохранительных клапанов на холодной линии промперегрева — действует на (перевод блока на растопочную нагрузку без останова турбины.
Помимо действия защит, предохраняющих и отключающих основное оборудование, в системе защит энергоблока предусмотрены защиты локального характера. Их назначение— защитить отдельные узлы основного оборудования, а также не допустить срабатывания более «сильных» защит, вызывающих отключение турбины или всего блока. К таким защитам относятся:
1) защита при повышении давления свежего пара до 1-го предела— вызывает включение БРОУ (РОУ-1) и открытие задвижки на подводе конденсата к паросбросно — му устройству;
2) защита при повышении давления свежего пара до 2-го предела—вызывает принудительное открытие импульсных предохранительных клапанов на линиях свежего ■пара;
3) защита при повышении температуры вторично перегретого парй до 1-го предела — вызывает подачу аварийного впрыска во вторичный пароперегреватель;
4) защита при понижении давления в системе смазки до 1-го предела— вызывает включение резервного маслонасоса переменного тока и одновременное ним включение в работу первого аварийного маслонасоса постоянного тока, который затем отключается с выдержкой времени 5 с в случае восстановления давления (в турбинах JIM3). В турбинах ХТГЗ автоматическое отключение маслонасосов постоянного тока не предусматривается;
5) защита при понижении давления в системе смазки до 2-го предела—вызывает включение второго аварийного маслонасоса постоянного тока, который ® дальнейшем может быть отключен лишь вручную;
6) защита при понижении давления рабочей жидкости в системе регулирования турбины до 1-го предела — вызывает включение резервных насосов переменного и постоянного тока;
Таблица 4-J
Уставка |
V м Я 3 3* Я 2 = я ч £ ІП |
Наименование защиты |
Действие защиты |
Примечание |
По времени |
По параметру |
Характер импульса, вызывающего работу защиты
Импульс от реле осевого сдвига |
От осевого сдвига ротора |
Нет |
+1,8 мм —1,2 мм |
Останов блока |
Есть |
0,0718 МПа (540 мм рт. ст.) |
Импульс от вакуум-реле |
То же |
От падения вакуума в конденсаторе
Запрет на включение БРОУ и РОУ, сбрасывающих пар в конденсатор
Нет |
Импульс от реле давления |
0,0295 МПа (0,3 кгс/см2) (избыт.) |
3 с |
От падения давления масла на смазку до 3-го предела
Запрет на включение валоповоротного устройства
Импульс от контактов реле | Нет электрических защит |
При внутренних повреждениях генератора |
При повышении уровня в ПВД до 2-го предела
Нет |
700 мм выше 1 — го предела |
Импульс от двух уровнемеров, один из которых действует в системе защиты по первому уровню
Запрет на включение ПТН и ПЭН
О т недопустимого повышения числа оборотов
Нет |
3330 об/мин |
Останов турбины, перевод котла на растопочную нагрузку |
Импульс от защиты турбины от повышения числа оборотов
От повышения температуры свежего пара перед турбиной или перед ЧСД |
Нет |
580°С для ЧВД 580®С для ЧСД |
Импульс от двух термопар |
То же |
Мин |
Продолжение табл. 4-1
|
7) защита при повышении уровня в любом из ПВД до 1-го предела—вызывает закрытие задвижек на входе и выходе воды из группы ПВД с одновременным открытием задвижек на байпасной линии и закрытие задвижек на подводе пара к каждому подогревателю;
8) защита при понижении давления греющего пара в первом по ходу воды ПВД — вызывает переключение слива дренажа этого подогревателя в последний по ходу воды ПНД;
9) защита при понижении давления пара, поступающего в деаэратор,— вызывает переключение питания деаэратора паром от источников более высокого давления.
Проверка работы местных защит должна проводиться систематически по утвержденному графику.