Паровые турбины как объекты автоматизации и управления

Структурная схема цифро-аналоговой системы регулирования представлена на рисунке 14.1.

Рисунок 14.1 – Структурная схема цифро-аналоговой системы регулирования

ННЧ – неизменная непрерывная часть; НДЧ – изменяемая дискретна часть;

ЭГП – электрогидравлический преобразователь; СВ – сервомотор высокого давления; ЗВ – отсечной золотник СВ; ДП – датчик положения; АС – аналоговый стабилизатор положения исполнительных органов; СУ – суммирующий усилитель; ЭГСП – электронно-гидравлический следящий привод; СН – сервомотор низкого давления; ДУС – датчик угловой скорости (частоты) вращения ротора; ПАМ – датчик мощности (преобразователь активной мощности);

ЗН – золотник СН; СРК – стопорно-регулирующий клапан; ПГ – парогенератор; ЧВД – часть высокого давления парового тракта турбины; СПП – сепаратор-прогреватель; ОК – отсечной клапан; ЧНД – часть низкого давления;

К – конденсатор; ТГ – турбогенератор;А/К – преобразователь «аналог-код»;

К/А – преобразователь «код-аналог»; ЗУ – задатчик установок регулируемых параметров турбины;

Схема предназначена для автоматического регулирования ведущих параметров состояния турбины:

· частоты вращения ротора;

· мощности;

· давления пара перед турбиной.

Рассмотрим различные математические модели ННЧ для режимов

поддержания мощности (РМ) и поддержания частоты (РЧ), опустив режимы поддержания давления (РД).

1. Уравнение сумматора (СУ) ЭГП:

(14.1)

где – сигнал датчика положения отсечного золотника ЗВ;

– сигнал датчика положения сервомотора высокого давления СВ;

– управляющий сигнал с УЦВМ.

2. Уравнение ЭГП:

(14.2)

где – координата ЭГП;

– текущее время.

3. Уравнение датчика положения отсечного золотника ЗВ:

(14.3)

где – координата ЗВ.

4. Уравнение датчика положения СВ:

(14.4)

где – координата сервомотора высокого давления.

5. Уравнение отсечного золотника ЗВ:

(14.5)

6. Уравнение сервомотора высокого давления:

(14.6)

где

7. Уравнение паровой ёмкости турбины:

(14.7)

где