Основные требования к системам автоматического регулирования и защит паровых турбин

Основные требования к системам регулирования паротурбинных установок регламентируются «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей» [Л. 10]. В соответствии с ПТЭ система регулирования турбины должна удовлетворять следующим требованиям:
устойчиво удерживать турбину на холостом ходу при номинальной частоте вращения;
устойчиво выдерживать заданные электрическую и тепловую нагрузки (при неизменных частоте вращения и давлении отбираемого пара);
при изменении нагрузки (электрической или тепловой) обеспечивать плавное, без толчков перемещение регулирующих, перепускных клапанов и поворотных диафрагм;
удерживать частоту вращения ротора, не вызывающую срабатывания автомата безопасности при мгновенном сбросе до нуля электрической нагрузки генератора, соответствующей максимальному расходу пара;
степень неравномерности системы регулирования частоты вращения ротора должна быть 4,5±0,5%; степень нечувствительности — не более 0,3%  для турбин мощностью 50 мВт и выше и не более 0,5%  для турбин меньшей мощности; местная степень неравномерности должна быть не ниже 2,5% и не выше 6%;
при срабатывании автомата безопасности должны закрываться стопорные и регулирующие клапаны, поворотные диафрагмы, перепускные клапаны и обратные клапаны отборов;
стопорные и регулирующие клапаны свежего пара и промежуточного перегрева должны быть плотными. При их закрытом состоянии и номинальном давлении пропуск пара не должен вызывать вращения ротора турбин, а для турбин с давлением пара 90 кгс/см2 и выше установившаяся частота вращения ротора не должна превышать 50% номинального значения.

Кроме того, для каждой конкретной системы регулирования завод-изготовитель устанавливает особые требования к качеству работы отдельных узлов и всей системы. Эти требования приводятся в инструкциях, информационных письмах и других директивных материалах завода-изготовителя или Минэнерго СССР. Такие дополнительные требования не должны противоречить ПТЭ и обязательны для выполнения.

Защитные устройства должны быть в исправном состоянии и обеспечивать безотказную работу с необходимым быстродействием. Работа турбины с неисправными системами регулирования или защитными устройствами не разрешается.

Запрещается пуск турбины:
при неисправности хотя бы одной из защит, отключающих подачу пара на турбину;
при дефектах системы регулирования и парораспределения, которые при сбросах нагрузки могут привести к разгону турбины от свежего, отборного пара или пара промперегрева;
при неисправности одного из масляных насосов или устройств их автоматического включения.

Для определения состояния САР и защитных устройств ПТЭ и инструкции заводов-изготовителей регламентируют сроки и объемы испытаний.

Так, например, в соответствии с ПТЭ:
снятие статических характеристик регулирования должно производиться один раз в год и после капитального ремонта;
проверка посадки обратных клапанов всех отборов производится один раз в месяц;
проверка плотности обратных клапанов регулируемых отборов и срабатывания предохранительных клапанов регулируемых отборов производится не реже одного раза в 6 мес и перед испытанием на сброс нагрузки;
проверка работы автомата безопасности и системы защиты от недопустимого повышения частоты вращения производится после их разборки или разборки системы регулирования, перед испытанием со сбросом нагрузки, после длительной (более 1 мес) стоянки и не реже чем через каждые 4 мес работы турбины. После разборки автомата безопасности, перед испытанием со сбросом нагрузки и после длительного  простоя производится проверка увеличением частоты вращения. Во всех остальных случаях допускается проверка без увеличения частоты вращения;
проверка работы системы регулирования турбины мгновенным сбросом нагрузки, соответствующей максимальному расходу пара, с отключением генератора от сети производится при приемке турбины в эксплуатацию после монтажа, после реконструкции, изменяющей динамическую характеристику турбоагрегата или статическую и динамическую характеристики системы регулирования, а также при выявлении существенных изменений статических и динамических характеристик регулирования в процессе эксплуатации или при ремонтах;
проверка плотности стопорных и регулирующих клапанов производится перед остановом в капитальный ремонт и при пуске из капитального ремонта, но не реже одного раза в год; клапаны должны ежедневно расхаживаться перемещением шпинделя. Заводы-изготовители турбины могут расширять и конкретизировать объемы и сроки испытаний для отдельных систем регулирования и защит.