Автоматические системы управления в энергетике (стр. 5 из 6)
Мощность нагрузки создаёт тормозящей момент нагрузки на валах эл. ст. Изменение момента нагрузки
.В т. пересечения – уст. режим – равенство ускоряющего момента турбины и тормозящего момента нагрузки.
мощность вновь подключённой нагрузки (удельный состав эл. приёмников считаем незменным).При реальных изменениях нагрузки в эн. системе
изменения частоты для нерегулируемых агрегатов эл. станций будет достигать недопустимых величин 
. По этому при изменениях нагрузки в эн. системах надо так менять статические характеристики агрегатов эл. станций что б отклонение частоты лежали в допустимых пределах. Для этого агрегаты эл. ст-ций надо регулировать по мощности.Статическая характеристика регулируемой турбины по частоте
Нагрузка увеличивается от Н1 до Н2 на величину
. В результате новый установившейся режим в т. 2. Частота в т. 2 имеет недопустимое значение частоты. Что б частота не изменилась надо поднять мощность турбины.Для изменения мощности турбины используются АРЧВ турбины. Это первичное регулирование частоты в эн. системе. Характеристика 7 – 5 статическая характеристика регулируемой турбины по частоте. Также характеристика 7 – 5 называется астатической характеристикой. Каждая точка на ней соответствует разному значению мощности и разному положению регулирующих клапанов. По этому эту характеристику изображают в координатах
.На всех ТЭС (и АЭС) применяют статические х-ки. На ГЭС стат. и астат. х-ки.
Рассмотрим стат. х-ку регулируемой турбины
Точку х.х. ещё называют уставкой АРЧВ по частоте. Наклон стат. х-ки регулируемой турбины определяется коэффициентом статизма σ. σ можно определить послед. формуле:
, где 
любое отклонение частоты. В о.е.: 
.σ регулируемых ТА-ов нормируются:
в СНГ; 
в Эвропе; 
США, Канада.Стат. х-ку регулируемой турбины можно математически записать так:
, 
, 
, 
. В о.е. 
.Значение σ в% обозначает следующее: что бы нагрузка ТА изменилась от 0 до номинальной надо что бы частота снизилась в СНГ на 4.5%.
Пример определения изменения мощности ТА при изменении частоты в системе.
уравнение стат. х-ки ТА. 
это недопустимо. 
допустимо для генераторов. 
соответствует полному открытию РК.АРЧВ бывают 3 типов:
1) гидромеханические;
2) гидродинамические;
3) электрогидравлические.
1) и 2) на тепловых (паровых) ТА, 3) на паровых и гидравлических агрегатах.
Основные функции АРЧВ:
1) регулирование частоты вращения турбины (при этом регулируется и мощность турбины);
2) пуск и останов турбины;
3) изменение частоты вращения при синхронизации;
4) распределение нагрузки меж параллельно работающими агрегатами (эн. блоками);
5) участие в общесистемном регулировании частоты;
6) режимные ограничения мощности турбины (все АРЧВ снабжены защитными устройствами, которые ограничивают мощность турбины до заданной величины).
Простейший гидромеханический АРЧВ
Принципиальная схема
Г – СГ; ЦМ – центробежный маятник; М – муфта на вращающемся валу ЦМ-ка.
Положение муфты проградуировано по скорости турбины и определяет скорость вращения турбины. ЦМ и шестерная передача – это ДЧ (датчик вращения турбины). используется для маломощных ТА (30 МВт и ↓).
МИСВ – механизм изменения скорсти вращения турбины. С помощью МИСВ можно изменять и фиксировать рычаг
. Рычаг 
жесткий рычаг.ЗУ – золотниковое устройство – распределяет подачу масла на выходных каналах 1 и 2.
Верхний и нижний полости ЗУ связаны со сливной трубкой.
СМ – сервомеханизм (исполнительное устойство);
ЗУ + СМ – гидроусилитель.
Краткое описание работы
Допустим скорость вращения турбины ↓. ЦМ вращается медленнее → М (муфта) сместится вниз. При этом вниз переместится
и 
. 
не изменится из-за давлений в СМ (сервомеханизме). Т. М0 – фиксированная. 
, 
вниз. Канал 1 соединится со сливной верхней полостью. Масло под давлением в канал 2 → в нижнюю полость СМ. Поршень СМ перемещается вверх. Вверх т. → РК – вверх → больше пара на турбину → скорость вращения турбины ↑. М вверх → колебательная работа АРЧВ. Колеблется до тех пор пока т. С не вернётся в . При этом т. А и т. В не вернутся в и (определяется положением РК).Установившееся положение СМ будет отличатся от исходного. Мощность Т тоже отлична от исх. С0 и золотник вертаются в исх. положения.
Между положением РК-нов, положения поршня сервомеханизма и т. С рычажной передачи АСВ существует однозначная жесткая связь, обусловленная жесткими рычагами, связывающим т. В с поршнем сервомеханизма и РК-ми. Эта жесткая связь (ЖОС) АРЧВ.
Такая конструкция не может поддерживать постоянство частоты вращения. Такая х-ка статическая (с наклоном).
. В конце переходного процесса 
, 
, 
, 
. 
; 
, 
коэффициент статизма.Из
видно что в данной конструкции АРЧВ и изменить во время работы ТА невозможно. изменяют только во время ремонтных работ. на разных ТА – разные. Для больших регулировочных диапазонов – меньший , для малых – больший.