Спосіб керування газотурбогенератором

Изобретение относится к газотурбине-строению, а именно к процессам управления газотурбогенератором. Известен способ управления газотурбогенератором, генератор которого приводится во вращение трехвальной газотурбинной установкой с силовой турбиной. В этом способе управление газотурбогенератором осуществляют путем дозирования топлива регулятором пропорционально частоте вращения тяговой турбины и открытия пропуска воздуха за компрессором при приближении к границе помпажа [1]. Недостатком этого способа является сложность управления устройством перепуска воздуха, заключающаяся в следующем; необходимо исключить возможность открытия устройства перепуска на установивши хся рабочих режимах и при плавных сбросах мощности; открытие устройства должно происходить только при резких и в достаточно большом диапазоне сбросах мощности, при которых возможно срабатывание автомат,') безопасности; открытие устройства должно происходить на различное время в каждом конкретном случае сброса мощности; открытие устройства не должно приводить к увеличению температуры газа выше допустимой и срабатыванию температурной защиты. Задачей изобретения является повышение надежности работы газотурбогенератора за счет исключения срабатывания автомата безопасности и аварийных остановок при мгновенных сбросах номинальной нагрузки. Поставленная задача решается тем что при управлении газотурбогонераюром путем дозирования топлива регулятором пропорционально частоте вращения тяговой турбины и открытия перепуска воздуха за компрессором при приближении к границе помпажа, согласно изобретению, открытие перепуска воздуха за компрессором осуществляют при росте частоты вращения тяговой турбины выше заданной величины. превышающей на 3-5% поддерживаемое регулятором значения частоты вращения тяговой турбины, а закрытие перепуска воздуха за компрессором осуществляют при падении частоты вращения ниже заданной величины с временной задержкой. Открытие устройства перепуска воздуха при мгновенных сбросах нагрузки увеличивает запас газодинамической устойчивости компрессора по помпажу, уменьшает расход воздуха через турбину генератора и снижает давление газа перед ней, что обеспечивает уменьшение мощности на валу силовой турбины, а следовательно, и снижение заброса частоты вращения. Снижение заброса частоты вращения вала силовой турбины исключает срабатывание автомата безопасности и аварийные остановки газотурбогенератора, что повышает надежность работы турбогенератора, исключает увеличение расхода топлива на повторный запуск и вывод на исходный режим. обеспечивает стабильность снабжения электрической энергией потребителей. На фиг.1 изображен график переходного процесса газотурбогенератора по мощности N и частоте вращения п от времени при мгновенном сбросе номинальной нагрузки с использованием предлагаемого способа управления газотурбогенератором. Здесь: линия 1 - настройка автомата безопасности газотурбогенератора с частотой тока 50 Гц, равной 3360 об/мин (112 % от номинальной); линия 2 - настройка датчика частоты вращения ротора генератора в диапазоне 3090-3150 об/мин (103-105% от номинальной). Участок ab - разгон ротора после сброса нагрузки без открытия устройства перепуска, bсd - уменьшение скорости разгона после открытия устройства перепуска, de - снижение частоты вращения за счет задержки времени на закрытие устройства перепуска. На фиг.2 изображено устройство для реализации способа. Заявляемый способ управления газотурбогенератором, содержащим приводной газотурбинный двигатель, включающий компрессор 1, систему регулирования 2, тяговую турбину 3, соединенную с ротором генератора 4, осуществляют следующим образом. При мгновенных сбросах нагрузки на режимах, близких к номинальному, происходит значительное увеличение частоты вращения ротора турбогенератора 4 (участок ab фиг.1). Частоту вращения ротора турбогенератора 4 контролируют датчиком частоты вращения 5. который настраивают на частоту вращения выше номинальной на 3-5% (линия 2 фиг.1). Настройка датчика 5 назначается в зависимости от величины момента инерции ротора турбогенератора 4, его тепловой инерционности и быстродействия системы регулирования 2, величины перепуска воздуха , а также с учетом настройки автомата безопасности, которая на 12% выше номинальной частоты вращения исходя из условия удержания обмоток генератора в пазах его ротора. По сигналу датчика частоты вращения 5 ротора турбогенератора осуществляют открытие устройства перепуска воздуха 6 за компрессором, в результате чего уменьшается скорость разгона ротора (участок bed фиг.1). Открытие устройства перепуска воздуха 6 по сигналу датчика частоты вращения ротора 5 турбогенератора с настройкой на частоту вращения на 3-5% выше номинальной (3090-3150 об/мин) исключает срабатывание автомата безопасности при мгновенных сбросах нагрузки с режимов, близких к номинальному, и срабатывание устройства перепуска б при плавных сбросах нагрузки. Во избежание колебательного процесса закрытияоткрытия устройства перепуска, закрытие устройства перепуска осуществляют с задержкой на заданное время А т, на 3-5 с. после сигнала датчика (участок de фиг.1). Заданная задержка времени Д т назначается индивидуально для конкретного двигателя из следующи х соображений: после закрытия устройства перепуска и увеличения по этой причине мощности турбогенератора и частоты его ротора не должна достигаться частота вращения, равная настройке датчика, и происходит повторное открытие устройства перепуска.