МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА
Уменьшением длины L турбинного водовода и увеличением времени Тп закрытия затвора можно при сбросе полной нагрузки исключить прямой удар и тем самым предотвратить чрезмерно большое повышение давления в трубопроводе.
В условиях непрямого удара чем меньше длина L турбинного водовода, тем меньше будет повышение давления при ударе. Поэтому в пределах технической возможности и экономической целесообразности стремятся сделать турбинный водовод возможно более коротким.
Увеличивая время 77 закрытия направляющего аппарата турбины, можно существенно уменьшить повышение давления при непрямом ударе. Однако при увеличении Т3 в случае сброса нагрузки происходит повышение частоты вращения агрегата, которое может оказаться недопустимо большим по условиям прочности генератора. Поэтому увеличение Т3 можно производить лишь до определенных пределов, о чем см. § 23-4.
На высоконапорных ГЭС применяется эффективный способ ограничения повышения давления установкой холостых выпусков па спиральных камерах реактивной турбины и устройством отклонителей струи ковшовых турбин. В ковшовых турбинах при сбросе нагрузки вступает в действие отклонитель струи. Вода перестает попадать на ковш. Поэтому время закрытия сопла может выбираться достаточно большим, так как при наличии отклонителя струи это время не влияет на разгон агрегата при сбросе им нагрузки.
При наличии холостого выпуска направляющий аппарат турбины закрывается быстро в течение Т3 секунд, и в то лее время открывается холостой выпуск, после чего вода все еще продолжает двигаться по трубопроводу и сбрасывается через холостой выпуск. Его время закрытия Тх может быть выбрано достаточно большим. Очевидно, что в этом случае в формулы гидравлического удара вместо Т3 надо подставить Тх. При наличии холостого выпуска повышение напора в трубопроводе при ударе обычно не превышает 20 % от статического напора Н0. Однако при неправильной настройке холостого выпуска повышение напора может получиться намного больше. Необходимо обеспечить надежное и наиболее эффективное совместное действие направляю-щего аппарата и холостого выпуска.
На установках с большим расходом воды при среднем, а особенно при низком напоре ГЭС холостые выпуски оказываются громоздкими и дорогими, не дают достаточного эффекта, и применение их экономически не оправдывается. Для таких ГЭС существенное значение имеет выбор наилучшего закона изменения во времени закрытия и открытия регулирующего органа, обеспечивающего при данном Т3 минимальное повышение и понижение давления. Такое регулирование называется программным.
При программном регулировании ставятся задачи: 1) не допустить образования опасного вакуума в отсасывающей трубе и на выступающих верхних участках трубопровода; 2) получить возможно меньшее значение повышения внутреннего давления или напора при сбросе нагрузки при возможно меньшем значении Т3. С учетом всех факторов можно наметить такой оптимальный режим. В течение одной первой или нескольких фаз изменение qi происходит по условиям снижения мощности сервомоторов и недопущения опасного вакуума в отсасывающей трубе. Затем целесообразно переходить на линейное изменение qi — ft), а в конце закрытия по условиям сброса малых нагрузок надо применять замедленное закрытие затвора. Такая схема возможна при большом числе фаз, что характерно для низконапорных ГЭС. При этом можно получить ДДпах примерно (1,4—1,5) сг.
В ОРГРЭС разработана программа автоматического регулирования для обеспечения заданного повышения напора Ah с допустимой точностью б. По этой программе при повышении Ah на некоторую допустимую величину закрытие направляющего аппарата замедляется и таким образом поддерживается заданное значение Ah.