При работе турбогенератора могут возникнуть различные нарушения, при которых достаточно, например, отключить турбогенератор от сети либо его разгрузить. Ниже рассмотрены основные защиты, приводящие к останову энергоблока 1000 МВт.
Все схемы защит состоят из двух идентичных независимых каналов, что обеспечивает их высокую надежность.
Как известно, турбогенератор по каналу «момент вращения — частота вращения» является неустойчивым объектом. Превышение частоты вращения выше установленного предела (обычно на 10-15 %) может привести к разрушению ротора. Такое превышение возможно, например, при сбросе электрической нагрузки генератора.
Останов турбины производится от специального автомата безопасности, входящего в комплект поставки турбины, воздействием на стопорные клапаны турбины.
Имеется также так называемая «предварительная защита», воздействующая на закрытие стопорных клапанов в случае недопустимого увеличения углового ускорения ротора. При этом, в отличие от автоматических защит, которые действуют необратимым образом, стопорные клапаны вновь открываются, когда ускорение ротора снизится до допустимого значения.
Осевое смещение ротора допустимо в небольших заданных пределах. Повышенное смещение из-за износа подшипника или увеличения осевых усилий приводит к повреждению турбины. Защита на останов турбины действует при осевом сдвиге ротора в сторону генератора на плюс 1,2 мм и в сторону переднего подшипника (блока регулирования) на минус 2 мм.
Предупредительная сигнализация не предусматривается. Датчиком смещения является реле осевого сдвига. Используется два одинаковых комплекта аппаратуры, поставляемых с турбиной. С целью предотвращения ложных срабатываний при случайных бросках напряжения в цепях питания или механических сотрясениях реле предусмотрена задержка времени 0,1 с на срабатывание и отпускание.
Подшипники турбины смазываются маслом от . При падении давления масла турбина должна быть остановлена. Защита реализуется с помощью четырех реле давления типа КРМ, установленных по месту. Имеется два независимых канала защиты. В каждом канале включены последовательно два контакта с уставкой срабатывания первого и второго пределов (схема «2 из 2»). Турбогенератор останавливается при понижении давления масла до второго предела, равного 0,03 МПа. Аналогично, по схеме «2 из 2», выполнена защита по понижению уровня масла в любом из двух демпферных баков. В каждом канале участвуют одно реле уровня с уставкой первого и одно реле уровня с уставкой второго пределов. Предусмотрена выдержка времени 20 с.
Турбина должна быть остановлена при повышении давления (ухудшении вакуума) в конденсаторе, поскольку увеличивается сопротивление вращению ротора и может разрушиться лопаточный аппарат. Защита настроена на снижение вакуума до второго предела (0,02 МПа). С этой целью в каждой конденсаторной группе установлены четыре вакуум-реле типа РВК-1Т. Срабатывание реле по вакууму происходит при срабатывании любой пары вакуум-реле одного из двух каналов (схема «2 из 2»), Защита вводится автоматически при достижении уставки ввода.
Предусмотрена защита турбогенератора по вибрации подшипников. Она реализуется с помощью аппаратуры контроля вибрации, в состав которой входят 12 двухкомпонентных (вертикальной и поперечной составляющих) датчиков вибрации подшипников и вторичная аппаратура с контактами, настроенными на два предела срабатывания. При срабатывании контактов по первому пределу включается предупредительная сигнализация (схема «ИЛИ»), Защита по каждому каналу срабатывает, если до второго предела повышается вибрация (7,1 мм/с) на любых двух соседних подшипниках (передний и задний подшипник одного ротора или задний подшипник одного ротора и передний подшипник следующего ротора).
Кроме описанных, предусмотрены также защиты:
- по уменьшению расхода воды через обмотку статора генератора;
- уменьшению расхода воды в контуре газоохладителей генератора,
- уменьшению расхода воды в контуре воздухоохладителей возбудителя;
- уменьшению расхода воды через теплообменник системы охлаждения обмотки статора генератора;
- от «внутренних» повреждений генератора или трансформатора блока;
- отключению последнего турбопитательного насоса;
- повышению уровня воды в парогенераторе до третьего предела (620 мм);
- понижению давления питания системы регулирования;
- повышению давления на выхлопе ЦВД;
- понижению давления пара в ГПК до 5,2 МПа;
- повышению температуры пара на выхлопе ЦНД и другие защиты.
При срабатывании защит на останов турбины закрываются стопорные и регулирующие клапаны ЦВД, отсечные клапаны ЦНД, стопорный клапан на подводе греющего пара к сепаратору-пароперегревателю (СПП), задвижки на паропроводах «свежего» пара, перед СПП, на отборах пара к ПВД, ПНД и деаэратору и др.
Для проведения качественных ремонтов на электростанциях нужно использовать только качественные сварочные материалы. Сварочная проволока 04х19н11м3 отвечает всем современным стандартам качества.