Регулятор гидротурбины

Регулятор гидротурбины, также регулятор частоты вращения (РЧВ) гидротурбины — это совокупность устройств, обеспечивающая стабилизацию частоты вращения и регулирование активной мощности гидрогенератора на гидроэлектростанциях. Управление осуществляется перемещением регулирующих органов гидротурбин: лопаток направляющего аппарата, лопастей рабочего колеса, иглы сопла или дефлектора. Используемые регулирующие органы зависят от типа гидротурбины.

Состав

Классический современный регулятор, как правило, содержит:

цифровую часть (контроллер и измерительные преобразователи): автоматический регулятор частоты и мощности (АРЧМ) или электрогидравлический регулятор ЭГР^[1];
гидравлические распределители: гидромеханическая колонка (ГМК);
систему аварийного закрытия: золотник аварийного закрытия (ЗАЗ);
сервомоторы, приводящие в движение регулирующие органы;
масло-воздушные или масло-азотные аккумуляторы с насосами и автоматикой управления: масло-напорная установка МНУ.

Гидромеханическая часть образует гидроусилитель. В большинстве случаев для гидротурбин средней и высокой мощности применяется каскад из двух гидроусилителей для каждого регулирующего органа. У европейских производителей существуют решения по установке небольшого гидроусилителя на каждую лопатку направляющего аппарата.

Для малых радиально-осевых гидротурбин могут отказываться от гидравлических приводов в пользу на электрических (для отказа от масла в системе). В этом случае ГМК заменяется на частотный преобразователь, используется электрический аккумулятор, ЗАЗ отсутствует^[2].

Основные задачи

автоматический или ручной пуск агрегата, с выходом на подсинхронную частоту со скольжением (для обеспечения точной синхронизации с сетью)^[3];
поддержание заданной частоты вращения при работе на холостом ходу, изолированную нагрузку или на энергосистему (первичное регулирование частоты)^[4];
индивидуальное или группового регулирование заданной мощности^[5];
переходы для режима синхронного компенсатора;
исполнение комбинаторной зависимости в генераторном режиме для поворотно-лопастных, ковшевых и других гидротурбин двойного регулирования (поддержание определённой зависимости между двумя регулирующими органами);
ограничение мощности и открытия по универсальной эксплуатационной характеристике.