Математическая модель систем регулирования энергетических турбин с регулируемыми отборами пара

УДК 621.1

Математическая модель систем регулирования

энергетических турбин с регулируемыми

отборами пара

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калужский филиал, Калуга, 248000, Россия

Разработана математическая модель системы регулирования конденсационной

турбины ПТ-25/30-90/10М (ПТ-12/15-35/10М) Калужского турбинного завода.

Турбина активного типа имеет два регулируемых (производственный и теплофи-

кационный) и три нерегулируемых объема для регенеративного подогрева пита-

тельной воды. Эта турбина предназначена для привода синхронного электриче-

ского генератора типа ТВС-30 мощностью 30 МВт с частотой вращения

3000 об/мин и для снабжения тепловых потребителей паром из регулируемых от-

боров. Динамика системы регулирования турбины описывается нелинейной си-

стемой из двенадцати дифференциальных уравнений. Проанализированы модели

турбины путем численного решения дифференциальных уравнений на ЭВМ и про-

ведено сравнение полученных результатов с результатами экспериментов, под-

твердившее высокую степень адекватности математических моделей.

Ключевые слова:

паровая турбина, система регулирования, математическая мо-

дель, регулированный отбор.

Введение.

При изучении динамических характеристик систем ре-

гулирования энергетических турбин особое значение имеют матема-

тические методы. Они не только составляют основу аналитических

методов, но и становятся составной частью экспериментальных ис-

следований. При этом непременное условие успеха — построение

математических моделей, корректно отражающих динамические

свойства элементов [1, 2]. Математическая модель позволяет опреде-

лить количественные показатели качества управления турбинами,

что является ответственной задачей, поскольку без знания этих пока-

зателей нельзя ни эксплуатировать существующие системы регули-

рования (следовательно, и турбины, которыми они оснащены), ни

разрабатывать новые системы. Желательно, чтобы уровень сложно-

сти модели не превышал требуемого для данного вида исследований.

Математическое моделирование в исследованиях систем управле-

ния турбинами основано на методах теории автоматического управле-

ния [3]. Это относится и к приемам составления моделей звеньев си-

стемы и способам аналитического исследования, которые выбирают в

зависимости от цели исследования и особенностей математической

модели. Как и в других областях техники, в регулировании турбин