Тема 6.3.Маслонапорные установки (МНУ).

Принцип действия МНУ.

Маслонапорные установки (МНУ) используются для снабжения маслом под дав­лением систем регулирования турбин и управления затворами.

В состав МНУ (рис. 91) входят: масловоздушный напорный котел 1, сливной бак 8 и насосы 5, нагнетающие масло в котел из сливного бака. Напорный котел частично заполнен маслом и частично (около 60% объема) сжатым воздухом, благодаря чему он явля­ется аккумулятором энергии.

При расходе масла из котла МНУ уровень его в котле понижается, однако нали­чие сжатого воздуха исключает резкое понижение его давления. Компенсация расхода масла из котла производится с помощью маслонасосов. МНУ, для системы регулирования скорости мощных турбин, снабжаются двумя насосами.

Отработанное масло из системы регулирования (управление серводвигателями н.а.) поступает в сливной бак, где оно фильтруется и затем снова поступает через всасывающую трубу насоса в масловоздушный котел. Таким образом, МНУ вместе с трубопроводами и обслуживаемыми ею механизмами представляет замкнутую си­стему.

Рис. 91. Технологическая схема маслонапорной установки ЛМЗ.

1 - масловоздушный напорный котел; 2 - датчики давления (3ДД – 7ДД – датчики давления); 3 - обратные клапаны; 4 - масломерное стекло; 5 - маслонасосы; 6 - датчик уровня; 7 - предо­хранительный клапан; 8 – сливной бак; 1Д, 2Д – электродвигатели маслонасосов.

На отечественных ГЭС котлы МНУ часто используются в качестве воздухосборников для торможения агрегатов, поэтому требуется периодическая его подкачка. В практических условиях эта подкачка производится специальным компрессором.

Однако следует иметь в виду, что подкачка воздуха в котел в зависимости от уровня масла в сливном баке обеспечивает надежную работу МНУ только при отсутствии значительных утечек масла из системы регулирования.

Если эти утечки существуют, то масловоздушный насос будет закачивать в котел воздуха больше, чем следует, и постепенно выжмет из котла масло. Поэтому при использовании маслонасосов для подкачки воздуха в котел необходимо контролиро­вать уровень масла в котле.

С

1КМ-2

Рис. 92. Электрическая схема маслонапорной установки ЛМЗ.

1Д, 2Д – эл. двигатели маслонасосов 1МНУ, 2МНУ;

1А, 2А – 3-х фазные автоматические выключатели эл. двигателей маслонасосов 1Д, 2Д;

3А, 4А - автоматические выключатели питания эл.схем управления 1МНУ, 2МНУ;

3КР, 4КР – переключатели режима управления 1МНУ, 2МНУ;

1КМ, 2КМ – магнитные пускатели включения эл. двигателей 1Д, 2Д;

1РТ, 2РТ – реле тока (защита от перегрузки 1Д, 2Д);

3ДД1, 3ДД2 – контакты датчика 3ДД срабатывают при Рн.мин, включают двигатели 1Д или 2Д;

5ДД1, 5ДД2 – контакты датчика 5ДД, срабатывают при Рн.макс, отключают оба двигателя 1Д и 2Д;

4ДД1, 4ДД2 – контакты датчика 4ДД, срабатывают при резком снижении давления Рн.мин, включают резервный маслонасос 1Д или 2Д в зависимости от положения ключей 3КР и 4КР.

Автоматизация управления маслонапорными установками сво­дится к поддержанию нормально­го давления и уровня масла в котле для исправного действия системы регулирования гидротур­бин; кроме того, необходима по­дача предупредительных сигналов о ненормальных режимах рабо­ты МНУ.

Управление двигателями насо­сов осуществляется с помощью электроконтактных манометров ЗДД - 7ДД.

Режим управления двигателями насосов МНУ определяется положением ключей ЗКРи 4КР, каждый из которых может занимать положения:

1) «руч­ной пуск»;

2) «автоматическая работа»;

3) «отключено»;

4) «насос в резерве на автоматическом управлении».

Ручной пуск.

Положение ключа 3КР «ручной пуск»положение «1» (см. рис.92 по схеме обозначено точками), при этом, ток поступает на катушку кон­тактора 1КМ, и электродвигатель включается в работу независимо от давления в котле МНУ. Контактор 1КМ встаёт на самоудерживание своими контактами 1КМ1. Ручной пуск насосов обычно применяется только для целей опробования при ремонте и испытаниях МНУ.

Автоматический режим (рис.92).

Ключ 3КР в положении 2 - «автоматич. работа».

Ключ 4КР должен быть в положении 4 – “резерв”.

При снижении давления в котле до Рн.мин замыкаются контакты датчика ЗДД1 и включается контактор дви­гателя маслонасоса 1КМ. Вспомогательный контакт контактора (1КМ-1) через замкнутый контакт датчика 5ДДсоздает цепь самоудер­живания контактора, вследствие чего рабочий маслонасос работает пока давление не вырастет до Рн.макс, после чего сработает манометр 5ДД и разорвёт цепи контактора 1КМ контактами 5ДД1, что вызовет останов двигателя 1Д.

Резервный насосвключается в работу только при неисправности рабочего насо­са или при очень интенсивном регулировании турбины контактами 4ДД2 (от датчика давления 4ДД), а отключается при срабатывании контактов 5ДД1 и 5ДД2 (от датчика 5ДД).

Включение резервного насоса обычно сопровождается подачей предупредительного сигнала о ненормальном режиме МНУ с выдержкой времени, достаточной для восстановления давления в котле МНУ при исправном состоянии рабочего насоса.

Рабочий и резервные маслонасосы могут также отключиться при неисправности их двигателей от теплового реле 1РТили 2РТ одноимёнными контактами.

Таким образом, датчики давления ЗДДи 5ДД, воздействуя на маслонасосы, регулируют давление в котле в некотором заданном диапазоне, называемым нормальным перепадом давления, выбираемым из условия, чтобы давление в котле не падало ниже заданного предела, а включение рабочего маслонасоса не происходило чаще, чем через 10—15 мин.

Для снижения чрезмерного давления в системе МНУ она снабжается предохра­нительными клапанами, обеспечивающими сброс излишков масла в сливной бак.

Кроме датчиков давления, управляющих маслонасосами, на котле МНУ устанав­ливаются датчики давления 6ДДи 7ДД.

6ДД срабатывает и подает предупреди­тельный сигнал при снижении давления ниже нормального допустимого уровня.

7ДД - при снижении давления до аварийного уровня, при котором уже необходимо закрыть направляющий аппарат турбины и остановить агрегат.

Уставки срабатывания датчиков аварийного давления и включения резервного насоса выбираются с учетом следующего:

а) Срабатывание датчика аварийного давления должно происходить при давле­нии в котле, достаточном для закрытия направляющего аппарата, причем оставшийся объем масла в котле после срабатывания датчика должен обеспечивать закрытие направляющего аппарата и сохранение в нем уровня масла, исключающего попада­ние воздуха в систему регулирования турбины.

б) В эксплуатационных условиях изменение давления в котле, равное разности нормального и аварийного давления, должно обеспечивать расход масла не менее чем на три хода поршня направляющего аппарата и рабочего колеса. Это позволит произвести закрытие направляющего аппарата при сбросе с агрегата полной нагрузки и последующий пуск агрегата с набором полной нагрузки и несколько частичных пере­мещений (качаний) серводвигателя в процессе сброса нагрузки и синхронизации.

Контрольные вопросы к теме «Маслонапорные установки».

1. Для чего предназначено МНУ?

2. Перечислите основные элементы МНУ и объясните их назначение.

3. Для чего используется сжатый воздух в котле МНУ?

4. Объясните назначение каждого манометра из числа 3ДД – 7ДД в МНУ.

5. Назначение маслонасосов МНУ. Почему их два? В каких случаях работает один насос, два насоса.

6. Перечислите режимы ключа 3КР. Что произойдёт, если ключ КР3 поставить в положение «ручное»? Объясните это конкретно, пользуясь эл. схемой управления МНУ.

7.Что нужно сделать, чтобы двигатель первого маслонасоса перешёл в резерв, а двигатель второго маслонасоса перешёл в режим автоматического управления? Объясните это конкретно, пользуясь эл. схемой управления МНУ.

8. Объясните, когда включается резервный насос МНУ?

9. Отчего и каким образом включается в работу первый маслонасос? Объясните это конкретно, пользуясь эл. схемой управления МНУ.

10. Отчего и каким образом включается в работу второй маслонасос? Объясните это конкретно, пользуясь эл. схемой управления МНУ.

11.Как будет работать эл. схема управления МНУ, если давление в котле стало больше нормы? Объясните это конкретно, пользуясь эл. схемой управления МНУ.

Литература:

М.Д. Кучкин. “Автоматическое управление и контроль режима работы гидроэлектростанций”. §§ 2-6.