Цитата:
Заявление для СМИ.

Электронная часть регулятора частоты вращения гидротурбины (ПТК ЭГР) осуществляет сбор данных о состоянии объекта управления (гидротурбины) и формирует управляющий сигнал для гидропривода лопаток направляющего аппарата турбины. Катастрофические неисправности или неправильные действия электронной части могут вызвать движение сервомоторов с полной скоростью либо на открытие, либо на закрытие.
1.При движении сервомоторов направляющего аппарата с полной скоростью на закрытие возникает режимы экстренной остановки или аварийного сброса нагрузки, которые являются предметом тщательного исследования и анализа на этапе выбора закона движения регулирующих органов для этих случаев. При этом максимальная скорость закрытия определяется специальными устройствами, расположенными в гидравлической колонке управления и в индивидуальных сервомоторах лопаток. (см.: стр.129, том 1, «Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование ГЭС», ), Справочное пособие). Режим аварийного сброса нагрузки - расчет гарантий регулирования (см.: стр.125 том 1, там же) определяет максимальное число оборотов и максимальное повышение давления в спиральной камере при сбросах нагрузки. Этот режим проверяется в процессе сдаточных испытаний системы регулирования. Режим экстренной остановки при одновременном снижении нагрузки менее опасен, чем сброс ее с отключением генератора от сети, так как не сопровождается повышением частоты вращения. Итак, полное закрытие турбины с максимальной скоростью, по траектории, формируемой исполнительной гидравлической системой длится определенный отрезок времени, детально рассчитывается и не приводит к аварии агрегата.
2.При полном открытии направляющего аппарата и отключении агрегата от сети турбина разгоняется. Разгон турбины происходит не мгновенно, а определяется мощностью турбины и инерцией ротора. Эта ситуация характерна для гидравлических турбин при аварии системы регулирования, поэтому также тщательно анализируется. Обычно до момента срабатывания противоразгонной защиты со сбросом щитов проходит 5-6 секунд. А достижение угонных оборотов происходит примерно за 20 с. За то время пока падают «быстропадающие щиты» ротор должен выдержать угонные обороты(максимальные обороты при полностью открытом направляющем аппарате) без разрушения. Это качество закладывается при выборе конструкции ротора и расчетных запасов прочности.
Тренды СШБД показаний датчиков вибрации (рис.1.) говорит о том, что с момента времени 4:13:24,727 за 1-2 секунды до аварии вибрации подшипников турбины и генератора возросли более чем в 10 раз, что свидетельствует о быстром нарастании механического движении ротора в вертикальном направлении. Сигналы параметров режима сохраняли свое нормальное значение примерно в течение 1,5 с после резкого увеличения амплитуды вибраций.

Рис.1. Изменение амплитуды колебаний опор подшипников и вала турбин до и момент аварии.

Анализ трендов сервера СШБД (см. рис. 2) показывает, что в течение одной секунды показания датчиков параметров режима турбины (в процентах от номинальных значений):
AI_Y1 - открытие направляющего аппарата;
AI_PG_R – групповое задание мощности;
XG1 - частота вращения турбины по сигналу датчика тахогенератора;
XG2 - частота вращения турбины по сигналу частоты напряжения генератора;
AI_PG – активная мощность агрегата.
отклонились от нормальных значений, соответствующих предыдущему устойчивому статическому режиму турбины, до нулевых (обрыв датчика).
Синяя вертикальная линия отмечает момент времени скачкообразного увеличения вибрации – начало аварии.

Рис.2. Изменение параметров режима агрегата №2 до и в момент аварии.

Развитие аварии происходило практически мгновенно (1-2 секунды) по сравнению с возможностями системы управления. Оказать какое-либо влияние на течение аварии система регулирования была не в состоянии.
Регулятор разгружает машину, закрывая направляющий аппарат (AI_Y1), в соответствии с сигналом группового регулятора (AI_PG_R). Разгрузка продолжается еще около1,5 с, после момента увеличения вибраций (синяя вертикальная линия с отметкой времени) и до момента скачкообразного изменения сигнала управления от группового регулятора. Одновременно с изменением сигнала группового регулятора происходит обрыв сигналов частоты вращения ротора (XG1) и частоты напряжения сети (XG2). Регулятор переходит сначала в режим «МОЩНОСТЬ», а затем в режим «ЧАСТОТА» в полном соответствии с заложенным алгоритмом. Анализ поведения регулятора показывает, что он не мог создать аварийную ситуацию. Не мог способствовать и локализации аварии, как в силу потери информации о состоянии объекта, так и в силу ограниченности воздействия на мощность машины.

Гл. специалист по системам регулирования гидротурбин,
д.т.н. О.И. Башнин.
Гл. конструктор отдела ОКР
Д.Н.Клевин.

Не мог способствовать и локализации аварии, как в силу потери информации о состоянии объекта, так и в силу ограниченности воздействия на мощность машины.