Страница 8 из 10
Расчет режима совместного выбега турбогенератора с механизмами собственных нужд
Под режимом совместного выбега понимается процесс останова турбогенератора с агрегатами СН при отключении энергоблока от системы после закрытия стопорного клапана турбины с постепенным снижением частоты и напряжения. На АЭС режим совместного выбега используется для съёма остаточных тепловыделений из аварийно остановленного реактора в условиях обесточивания.
Для расчета совместного выбега приняты следующие параметры выбегающей системы:
– номинальная активная мощность генератора;
– эквивалентное запаздывание в закрытии доступа пара по отношению к моменту отключения выключателя блока;
– постоянная времени, учитывающая расширение отсеченного объёма пара в турбине и время закрытия парозапорных органов;
– собственная инерционная постоянная турбоагрегата;
– мощность потерь на вентиляцию турбины в беспаровом режиме;
– мощность потерь на вентиляцию генератора в исходном режиме;
– мощность потерь на трение в опорных подшипниках турбины в исходном режиме;
– мощность потерь на трение в опорных подшипниках генератора в исходном режиме;
– мощность потерь на трение в упорных подшипниках турбины в исходном режиме;
– мощность потерь в стали генератора в исходном режиме;
– мощность потерь в стали трансформатора блока в исходном режиме;
– мощность потерь в стали трансформатора СН в исходном режиме;
– мощность потерь на возбуждение генератора в исходном режиме.
Базисную мощность примем равной активной мощности генератора .
Закон изменения напряжения от частоты на выбеге при (в относительных единицах) >.
– показатель степени закона регулирования возбуждения на выбеге.
Таблица 21. Эквивалентные параметры механизмов
Параметры
|
Наименование параметра
|
Механизмы без противодавления (4 ГЦН)
|
,с
|
Инерционная постоянная механизма
|
11
|
, о.е.
|
Момент трогания
|
0,15
|
, о.е.
|
Минимальный момент
|
0,04
|
, о.е.
|
Частота вращения, соответствующая минимальному моменту
|
0,3
|
, о.е.
|
Момент, соответствующий закрытию обратного клапана
|
1,0
|
, о.е.
|
Частота закрытия обратного клапана
|
1,0
|
, МВт
|
Номинальная мощность
|
32,0
|
|
Коэффициент загрузки
|
0,66
|
, МВт
|
Суммарные потери в стали двигателей
|
0,61
|
, МВт
|
Суммарные потери в меди двигателей
|
0,46
|
Рисунок 5. Графики зависимостей частоты вращения n , напряжения U , и подачи Q при совместном выбеге турбогенератора и механизмов СН.
i
|
0
|
1
|
2
|
3
|
|
|
|
|
|
Рв
|
32,60
|
37,74
|
43,39
|
49,58
|
50,89
|
52,21
|
53,56
|
54,94
|
56,33
|
Ртр
|
4,10
|
4,35
|
4,61
|
4,86
|
4,92
|
4,97
|
5,02
|
5,07
|
5,13
|
Ртурб0
|
1036,70
|
1042,09
|
1048,00
|
1054,45
|
1055,80
|
1057,18
|
1058,58
|
1060,01
|
1061,46
|
Ртурб
|
1036,70
|
1036,70
|
1036,70
|
1036,70
|
1054,45
|
450,63
|
373,94
|
292,81
|
204,19
|
МС1
|
1,00
|
1,14
|
1,29
|
1,46
|
1,49
|
1,52
|
1,56
|
1,59
|
1,63
|
МС2
|
1,00
|
1,05
|
1,10
|
1,15
|
1,16
|
1,17
|
1,18
|
1,19
|
1,20
|
Рнас1
|
21,12
|
25,33
|
30,06
|
35,35
|
36,48
|
37,63
|
38,81
|
40,01
|
41,23
|
Рнас2
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
Рнас
|
21,12
|
25,33
|
30,06
|
35,35
|
36,48
|
37,63
|
38,81
|
40,01
|
41,23
|
Рст
|
5,12
|
5,46
|
5,80
|
6,14
|
6,21
|
6,28
|
6,35
|
6,42
|
6,49
|
Рвозб
|
1,40
|
1,47
|
1,54
|
1,61
|
1,62
|
1,64
|
1,65
|
1,67
|
1,68
|
PCu
|
1,27
|
1,45
|
1,64
|
1,84
|
1,89
|
1,93
|
1,97
|
2,02
|
2,06
|
Ризб
|
971,09
|
960,91
|
949,67
|
937,31
|
952,44
|
345,97
|
266,58
|
182,69
|
91,26
|
Мизб
|
0,97
|
0,92
|
0,86
|
0,82
|
0,82
|
0,30
|
0,23
|
0,15
|
0,08
|
Δn
|
0,05
|
0,05
|
0,05
|
0,01
|
0,01
|
0,01
|
0,01
|
0,01
|
0,01
|
n
|
1,00
|
1,05
|
1,10
|
1,15
|
1,16
|
1,17
|
1,18
|
1,19
|
1,20
|
U
|
1,00
|
1,05
|
1,10
|
1,15
|
1,16
|
1,17
|
1,18
|
1,19
|
1,20
|
Δt
|
0,51
|
0,55
|
0,58
|
0,12
|
0,12
|
0,34
|
0,44
|
0,65
|
1,31
|
t
|
0,00
|
0,51
|
1,06
|
1,64
|
1,76
|
1,88
|
2,22
|
2,67
|
3,32
|
Q
|
1,00
|
1,05
|
1,10
|
1,15
|
1,16
|
1,17
|
1,18
|
1,19
|
1,20
|
Рв
|
57,75
|
57,61
|
56,19
|
49,45
|
43,27
|
37,63
|
32,50
|
27,86
|
Ртр
|
5,18
|
5,17
|
5,12
|
4,86
|
4,60
|
4,35
|
4,10
|
3,85
|
Ртурб0
|
1062,93
|
1062,78
|
1061,31
|
1054,31
|
1047,87
|
1041,98
|
1036,60
|
1031,71
|
Ртурб
|
98,49
|
66,75
|
16,80
|
0,52
|
0,02
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
МС1
|
1,66
|
1,66
|
1,62
|
1,45
|
1,29
|
1,14
|
1,00
|
0,87
|
МС2
|
1,21
|
1,21
|
1,20
|
1,15
|
1,10
|
1,05
|
1,00
|
0,95
|
Рнас1
|
42,48
|
42,36
|
41,11
|
35,24
|
29,96
|
25,24
|
21,04
|
17,34
|
Рнас2
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
Рнас
|
42,48
|
42,36
|
41,11
|
35,24
|
29,96
|
25,24
|
21,04
|
17,34
|
Рст
|
6,56
|
6,55
|
6,48
|
6,13
|
5,79
|
5,45
|
5,11
|
4,78
|
Рвозб
|
1,69
|
1,69
|
1,68
|
1,61
|
1,54
|
1,47
|
1,40
|
1,33
|
PCu
|
2,11
|
2,10
|
2,06
|
1,84
|
1,64
|
1,44
|
1,26
|
1,10
|
Ризб
|
-17,29
|
-48,74
|
-95,84
|
-98,62
|
-86,78
|
-75,57
|
-65,41
|
-56,26
|
Мизб
|
-0,01
|
-0,04
|
-0,08
|
-0,09
|
-0,08
|
-0,07
|
-0,07
|
-0,06
|
Δn
|
-0,001
|
-0,01
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
n
|
1,21
|
1,21
|
1,20
|
1,15
|
1,10
|
1,05
|
1,00
|
0,95
|
U
|
1,21
|
1,21
|
1,20
|
1,15
|
1,10
|
1,05
|
1,00
|
0,95
|
Δt
|
0,70
|
2,48
|
6,26
|
5,83
|
6,33
|
6,94
|
7,64
|
8,43
|
t
|
4,63
|
5,33
|
7,81
|
14,07
|
19,89
|
26,23
|
33,17
|
40,80
|
Q
|
1,21
|
1,21
|
1,20
|
1,15
|
1,10
|
1,05
|
1,00
|
0,95
|
Рв
|
23,69
|
19,95
|
16,63
|
13,70
|
11,13
|
8,91
|
7,01
|
Ртр
|
3,60
|
3,36
|
3,12
|
2,89
|
2,66
|
2,43
|
2,21
|
Ртурб0
|
1027,29
|
1023,31
|
1019,75
|
1016,59
|
1013,79
|
1011,35
|
1009,22
|
Ртурб
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
МС1
|
0,74
|
0,63
|
0,53
|
0,43
|
0,35
|
0,28
|
0,22
|
МС2
|
0,90
|
0,85
|
0,80
|
0,75
|
0,70
|
0,65
|
0,60
|
Рнас1
|
14,11
|
11,31
|
8,91
|
6,88
|
5,20
|
3,82
|
2,72
|
Рнас2
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
Рнас
|
14,11
|
11,31
|
8,91
|
6,88
|
5,20
|
3,82
|
2,72
|
Рст
|
4,46
|
4,14
|
3,82
|
3,52
|
3,21
|
2,92
|
2,63
|
Рвозб
|
1,26
|
1,19
|
1,12
|
1,05
|
0,98
|
0,91
|
0,84
|
PCu
|
0,94
|
0,80
|
0,67
|
0,55
|
0,45
|
0,35
|
0,27
|
Ризб
|
-48,05
|
-40,74
|
-34,27
|
-28,58
|
-23,63
|
-19,34
|
-15,68
|
Мизб
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,04
|
-0,04
|
-0,03
|
-0,03
|
-0,03
|
Δn
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
-0,05
|
n
|
0,90
|
0,85
|
0,80
|
0,75
|
0,70
|
0,65
|
0,60
|
U
|
0,90
|
0,85
|
0,80
|
0,75
|
0,70
|
0,65
|
0,60
|
Δt
|
9,35
|
10,42
|
11,66
|
13,10
|
14,79
|
16,77
|
19,10
|
t
|
49,24
|
58,59
|
69,01
|
80,67
|
93,77
|
108,56
|
125,33
|
Q
|
0,90
|
0,85
|
0,80
|
0,75
|
0,70
|
0,65
|
0,60
|
Выполним расчет параметров совместного выбега из исходного генераторного режима на примере первого интервала:
i=0; n=1; Δn=0,05 ; t=0c .
Инерционная постоянная выбегающей системы составит:
Потери на вентиляцию:
Потери на трение:
Мощность турбины в исходном режиме
Текущая мощность турбины с учетом :
Мощность агрегатов СН:
где момент сопротивления определен по формуле:
при
Мощность потерь в стали составит:
Потери на возбуждение:
Мощность потерь в меди составит:
Избыточная мощность:
Избыточный момент:
Приращение времени составит:
Через значения времени и частоты вращения на данном интервале и найденные приращения получаем следующую точку:
Напряжение выбегающей системы:
Подача агрегатов СН без противодавления в относительных единицах совпадает с частотой вращения выбегающей системы:
Результаты расчета совместного выбега из исходного генераторного режима представлены в таблице 19 и на рисунке 5.
|