Автоматы турбины

На цветной вкладке художник изобразил обычный турбинный зал обычной, рядовой электростанции. Рисунок сделан с натуры. Бросается в глаза почти полное отсутствие людей в зале. За работой турбины наблюдает лишь дежурный машинист, а ведь хозяйство на станции большое и сложное.

В этом зале установлены турбина и электрогенератор. Этажом ниже располагается конденсационное помещение. Здесь вы увидите десятки труб, закутанных в толстые асбестовые шубы. Это паропроводы, по которым, нагретый до 500° пар поступает в турбину из котельного помещения. Здесь и холодные трубы, по которым мощные насосы гонят воду на охлаждение отработанного пара, и сложные переплетения маслопроводов. В конденсационном помещении можно увидеть также десятки различных вспомогательных механизмов, без которых невозможна работа турбины.

Как же машинист справляется со своим хозяйством? Ему помогают маленькие незаменимые помощники—автоматы. Они бдительно следят за работой всех механизмов, предупреждают машиниста о неполадках, сами отключают поврежденные агрегаты и включают резервные.

Что же это за автоматы и как они действуют? По своему назначению их можно разделить на автоматы защиты и автоматы регулирования.

Представьте себе человека, который тянет на веревке тяжелый груз. Всем корпусом он наклонился вниз. Тяжело. Вдруг веревка обрывается. Человек невольно делает рывок вперед, и, если его не поддержать, он упадет. Примерно то же самое может случиться и с турбиной.

Обычно турбина и электрогенератор вращаются со строго определенным числом оборотов—3 тыс. об/мин. При резком уменьшении нагрузки ротор турбины мгновенно увеличивает обороты, турбина «идет в разгон», и, если тотчас же не прекратить подачу пара в нее, неминуема авария. Турбину спасает автомат безопасности. Если число оборотов турбины станет выше определенной величины, центробежная сила бойка (а) преодолеет натяжение пружины (б). Боек заденет за рычаги (в и г), связанные с автоматическим запорным клапаном. Клапан мгновенно перекроет паропровод, и турбина остановится.

Масляный бак, из которого масло поступает на смазку подшипников турбины, размещен под полом, однако машинист в любой момент может узнать, не спускаясь в подвал, сколько масла осталось в баке. Для этого ему нужно лишь посмотреть на шкалу маслоуказателя. Больше того, маслоуказатель сам сигнализирует машинисту о переполнении масляного бака (загорается верхняя лампочка) или о снижении уровня ниже нормы (вспыхивает нижняя лампочка). Устройство его очень простое: поплавок, плавающий в баке, связан с указателем. Поднимаясь или опускаясь, поплавок замыкает по пути электрические контакты, загораются сигнальные лампы.

Для смазки подшипников турбины требуется много масла. Если бы их смазывали так же, как, например, подшипник велосипеда: залили масло один раз — и крутись колесо, пока масло не высохнет, то ничего бы не вышло. Масло тотчас бы нагрелось, перегрелось и сгорело. Поэтому в подшипники все время подается свежее, охлажденное масло. 1 500 литров в минуту — столько проходит масла через подшипники. Из бака масло подается главным масляным насосом, соединенным с валом турбины. Кроме него, имеются два вспомогательных насоса. Они подают масло в подшипники во время пуска или останова турбины, когда главный насос не работает.

Специальный автомат включает вспомогательный насос и при снижении давления масла в системе смазки. Через трубку (а) этот автомат связан с линией смазки. Если давление в линии упадет ниже 0,25 кг/см2, поршень опустится вниз и замкнет контакты, включающие электромасляный насос.

Очень важно при работе турбины следить за тем, чтобы ротор ее не сместился в сторону, а это может произойти, если перегреется и расплавится упорный подшипник. Если это случится, лопатки колес начнут задевать за корпус — произойдет авария. За положением ротора следит реле осевого сдвига. При смещении ротора выше допустимого предела реле перекроет автоматический запорный клапан, как и автомат безопасности.

Поддерживать нормальный режим работы турбины машинисту помогают автоматы регулирования. Так, например, центробежный регулятор скорости поддерживает постоянным число оборотов турбины, автомат лабиринтового пара ограничивает утечку пара через уплотнения (лабиринты) между корпусом турбины и валом.

Вакуумный автомат сигнализирует об ухудшении вакуума в конденсаторе 1, задерживает дальнейшее падение его, а в случае аварии останавливает турбину. Другой регулятор следит за уровнем воды в конденсаторе (автомат рециркуляции).

«Автоматы — незаменимые помощники машиниста», — говорим мы сейчас. Но недалеко то время, когда автоматы получат еще большую самостоятельность, как это произошло уже теперь на некоторых гидроэлектрических станциях. «Теплоцентраль на замке»«— возможно, так озаглавит какой-нибудь автор одну из своих будущих статей об автоматических электростанциях.