Методические указания по переводу гидроагрегатов в режим синхронного компенсатора

4.1. Общие положения

4.1.1. Работа устройств, обеспечивающих срыв вакуума и отжатие воды от рабочего колеса, должна быть такой, чтобы время перевода гидроагрегата в режим СК от момента подачи импульса с пульта управления до достижения минимальной потребляемой мощности не превышало 1 мин.

4.1.2. Осуществление срыва вакуума, образующегося в камере рабочего колеса после закрытия направляющего аппарата при переводе гидроагрегата в режим СК, атмосферным воздухом нецелесообразно. В этом случае для ощутимого эффекта требуется большое сечение трубопровода, подводящего атмосферный воздух. Поэтому срыв вакуума следует производить сжатым воздухом одновременно с отжатием. Подача сжатого воздуха для срыва вакуума или отжатия воды должна осуществляться в момент полного закрытия направляющего аппарата без выдержки времени.

4.1.3. Уровень отжатия воды имеет два предела (верхний и нижний). Верхний определяется достаточным расстоянием от рабочего колеса турбины, исключающим захват воды лопастной системой, и для предварительных расчетов должен приниматься:

для радиально-осевых турбин - на 1 м ниже нижнего обода;

для поворотно-лопастных турбин с четырьмя лопастями - на 1 м ниже выходных кромок свернутых лопастей;

для поворотно-лопастных с количеством лопастей более четырех и для пропеллерных турбин на 2,0 м ниже выходных кромок лопастей.

Нормальным нижним предельным уровнем отжатия воды считается уровень, при котором обеспечивается частота подкачек воздуха в камеру рабочего колеса не чаще одного раза в час.

4.1.4. В случае использования в системе отжатия воздуха высокого давления и быстродействующих клапанов впуска воздуха в тупиковых трубопроводах, свободные концы которых выходят под крышку радиально-осевой турбины, в момент пуска сжатого воздуха возникает ударное* давление, которое может превышать начальное в системе в два раза. В тех случаях, когда тупиковые элементы не полностью заполнены водой, это превышение может быть еще большим. Кроме того, для варианта подвода воздуха в разгрузочную полость радиально-осевых турбин при времени открытия клапана впуска воздуха менее 1 с под крышкой турбины происходит ударный заброс давления, значение которого может превысить то, на которое производится прочностной расчет крышки турбины. Последствием тупикового гидроудара могут быть разрушения элементов воздушной системы, системы гидравлических измерений и отдельных узлов гидротурбины.

___________________

* Под ударным понимается резкое повышение давления в трубопроводах и полостях рабочего колеса, обусловленное внезапным подключением их к источнику высокого давления.

При эксплуатации системы высокого давления необходимо проведение специальных испытаний с определением оптимальных параметров. Испытания следует вести, начиная с такого минимального начального давления в воздухосборниках, при котором возможно осуществить отжатие. Дальнейшее повышение начального давления следует вести ступенями через 0,5 МПа, фиксируя повышение заброса давления под крышкой турбины и в каком-нибудь из тупиковых элементов трубопровода (например, в подводящем трубопроводе воздуходувки с обратным клапаном).

Заброс давления под крышкой турбины и в тупиковых элементах не должен превышать значений, допустимых заводом-изготовителем. При достижении этих значений дальнейшее повышение начального давления в воздухосборниках невозможно без проведения специальных мероприятий.

Одним из наиболее эффективных и менее трудоемких способов снижения тупикового гидроудара является увеличение времени срабатывания запорных устройств. Так, увеличение времени открытия кран-пробки Пс722бк в три-четыре (при исходном времени открытия менее 1 с) позволяет уменьшить заброс давления под крышкой турбины и ударное давление в тупиковых трубопроводах в два-три раза.

Большие скорости воздуха в трубопроводах систем высокого давления вызывают значительные реактивные усилия в местах крепления воздухопровода, поэтому особое внимание необходимо уделять контролю за состоянием опор запорной арматуры и трубопроводов.

4.1.5. Подвод сжатого воздуха в камеру рабочего колеса турбины следует осуществлять в область между направляющим аппаратом и лопастями рабочего колеса. Для отжатия воды на радиально-осевых турбинах подвод воздуха может быть осуществлен также и в зону разгрузочных отверстий (под крышку турбины) при давлении в системе до 2,5 МПа.

4.1.6. Остаточное давление в системе после выпуска воздуха на отжатие воды должно превышать давление под крышкой турбины для предотвращения попадания воды в воздухопроводы системы. Давление в системе в конце отжатия принимается большим, чем в камере, на 0,1-0,15 МПа при номинальном давлении в системе 0,8 МПа и на 0,35-0,4 МПа при номинальном давлении в системе свыше 2,0 МПа.

4.1.7. Протечки воды через направляющий аппарат турбины увеличивают вынос сжатого воздуха из камеры рабочего колеса при работе агрегата в режиме СК. Состояние направляющего аппарата с этой точки зрения следует считать нормальным, если на остановленном агрегате подъем уровня в камере не превышает 1 м/ч при достаточной герметичности камеры.