Влияние быстродействия системы защиты от вибрации на развитие аварий паротурбинных установок

Виктор Фёдорович Шатохин

Влияние быстродействия системы защиты от вибрации на развитие аварий паротурбинных установок

Виктор Фёдорович Шатохин

Аннотация

Выполнено моделирование процесса колебаний ротора с задеваниями о подшипник паротурбинной установки с учётом быстродействия системы защиты от повышенной вибрации. Рассмотрена возможность погашения развивающегося асинхронного обката ротора (в условиях пусконаладочных работ) с использованием систем защиты с временем прекращения подачи пара в проточную часть турбины 0,4 с и в случае задержки срабатывания по какой-либо причине до 0,8 с. Быстродействие системы защиты учитывает время от подачи аварийного сигнала до закрытия стопорных и регулирующих клапанов, когда момент на валу турбины становится равным нулю. Для моделирования использовался программный модуль RAZB комплекса программ, разработанных Калужским турбинным заводом, для расчёта динамики роторных конструкций. Срабатывание системы защиты способствует торможению ротора при задеваниях, снижает рост возбуждающих асинхронный обкат сил, что обеспечивает уменьшение его последствий. При отключении подачи пара в проточную часть турбины за 0,8 с процесс развития асинхронного обката развивается с давлением на подшипник, угрожающим целостности его и всей установки, особенно в случае отсутствия потерь энергии на деформирование упруго-демпферных устройств.

Ключевые слова

аварийные ситуации, ротор, статор, корпус, подшипники, самоликвидация силовых и энергетических установок, синхронный и асинхронный обкат ротором статора, силы контактного взаимодействия, задевание ротором статора, угловая частота обката ротора, погашение

Полный текст:

PDF

Литература

Шатохин, В.Ф. Численное моделирование развития асинхронного обката при аварии паротурбинной установки / В.Ф. Шатохин // Электрические станции. - 2025. - № 11. - с. 50 – 57.

Шатохин, В.Ф. Основная причина развития аварий силовых или энергетических установок / В.Ф. Шатохин, И.С. Сербин, А.А. Коваленко // Электрические станции. - 2024. - № 11 - с. 40 – 53.

Шатохин, В.Ф. Колебания роторов турбоагрегатов с обкатом ротором статора (методы математического моделирования и программные средства) / В.Ф. Шатохин // Dusseldorf: Lambert Academic Publishing. – 2016. - 308 c.

Костюк, А.Г. Динамика и прочность турбомашин / А.Г. Костюк // Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство МЭИ. – 2000. - 480 с.

Банах, Л.Я. Колебания ротора при постоянном контакте с неподвижными и лёгкими подвижными элементами роторной системы / Л.Я. Банах // Сборник: Vibroengineering Procedia 22, Dynamics of Strongly Nonlinear Systems. Сер.:«22nd International Conference on Vibroengineering». –2016. -С. 90 – 96.

Никифоров, А.Н. Обобщённая математическая модель ротора Джеффкота-Лаваля с учётом его проскальзывания при контакте и несоосности со статором / А.Н. Никифоров // Вестник научно-технического развития. – 2012. - № 5 (57). - С. 41 – 55.

Шатохин, В.Ф. Исследование развития асинхронного обката ротора по статору в условиях разного быстродействия систем защиты турбоагрегата // В.Ф. Шатохин //Теплоэнергетика. – 2014. - № 7. – с. 53 – 62.