Способ защиты гидрогенератора от превышения частоты вращения Советский патент 1986 года по МПК H02H7/93 

CfUf.J Изобретение относится к электротекнике и может быть использовано для защиты гидрогенераторов от превышения частоты вращения. Целью изобретения является повьппе ние надежности работы гидрогенератора путем снижения продолжительности его работы в тяжелых режимах с повышенной частотой вращения. На фиг. 1 представлено устройство реализуилцеё предлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграммы изменения частоты вращения гидрогенератора при сбросах нагрузки в случае нормального действия устройств автоматического регули рования частоты вращения -.кривые 1 и при неисправности этих устройстЕ; кривые 2 и 3. На диаграммах приведены кривые изменения частоты вращения f и ускорения вращения f гидрогенератора/ положение m и скорость ,. движения т направляющего аппарата гидротурбины). Сущность способа состоит в следующем. При сборе нагрузки в момент време ни tj частота вращения гидрогенератора увеличивается, при этом вступае в работу устройство автоматического регулирования и закрывают направляющий аппарат (кривые 1). Так как движение направляющего аппарата з сторо ну закрытия прекращается в момент времени tj, а частота врашания снижа ется ниже уставки f только в момент времени tj, то используя для защиты способ контроля превышения частотой Вращения заданного значения с одновременной проверкой скорости движения направляняцего аппарата гидротурбины в сторону закрытия, можно ошибочно определить необходимость действия аварийным золотником или закрытия затвора перед спиральной ка мерой гидротурбины. Для согласования действий устройств, реализующих известный способ защиты, с устройствами автоматическо го регулирования необходимо уставку превышения частоты увеличить и принять равной этом случае час тота вращения гидрогенератора в пере ходном режиме снижается ниже уставки f ,,, г. в момент времени t , когда направляющий аппарат еще находится в движении и не достиг своего конечного положения. Из рассмотрения диаграммы изменения частоты и ускорения вращения гид рогенератора, положения и скорости движения направляющего аппарата при отказе в работе устройств автоматического регулирования и принятой уставке уст.2 устройства защиты (кривые 3) видно, что характер . переходного процесса изменения частоты вращения аналогичен переходному процессу при нормальной работе устройств регулирования (кривые 1) и ототличаются только количественно. Та-. кое различие обусловлено .запаздыва- i нием закрытия направляющего аппарата, движение которого в сторону закрытия начинается за счет действия на аварийный золотник при превышении частотой вращения гидрогенератора заданног.о значения в момент времени t . Полное закрытие наплавляющего аппарата происходит в момент времени t-, , а частота вращения гидрогенератора становится ниже уставки в момент времени tg . По данному способу защиты контролируют частоту и знак ускорения вращения гидрогенератора, скорость движения на закрытие направляющего аппарата турбины, сравнивают частоту вращения гидрогенератора и скорость движения направлякнцего аппарата с заданными значениями f , . и действие на закрытие аварийным золотником направлянж1,его аппарата или затвора перед спиральной камерой гидротурбины начинают при частоте вращения, превыщающей заданное значение, скорости движения направляющего аппарата ниже заданного значения и положительной величине ускорения движения гидрогенератора. Иопользуя предложенный способ, можно снизить уставку превьшения частоты вращения гидрогенератора до величины .Ti РИ этом исключение ложных действий на аварийный, золотник в промежутке времени t5 - tg (кривые 1) обеспечивается за счет отрицательной величины ускорения движеНИН гидрогенератора. В аварийных ситуациях при отказе устройств регулирования применение более низкой уставки по превьш1ению частоты вращения, позволяет действовать на закрытие направлянщего аппарата аварийным золотником или затвора перед спиральной камерой гидротурбины с меньшим запаздыванием в момент времени (кривые 2). К .31 моменту времени tg направляющий аппарат будет полностью закрыт. Переходный процесс будет характеризов ться в этом случае более низкими значениями превьшения частоты вращения и меньшей продолжительностью. Устройство Содержит логический элемент И 1, входы которого соединены с реле частоты 2, датчиком ускоре ния вращения гидрогенератора с пороговым элементом на выходе 3 и датчиком скорости движения направляющего аппарата с пороговым элементом на выходе 4. Устройство работает следующим образом. При превьшении частотой вращения гидрогенератора заданной уставки на выходе реле частоты формируется сигнал, поступающий на вход элемента И 1. На выходе датчика ускорения вращения гидрогенератора с пороговым элементом 3 сигнал, поступающий на второй вход элемента И 1, формируется при возрастании частоты вращения гидрогенератора. Уставка порогового элемента выбирается таким образом, что сигнал на выходе датчика появляется при положительном знаке ускорейия вращения гидрогенератора. На тре тий вход элемента И 1 Подается сигнал с выхода датчика скорости движения направляющего аппарата с пороговым элементом 4 при условии скорости движения направляющего аппарата ниже заданной уставкой порогового элемента. При наличии сигналов на всех трех входах логического элемента И 1 на его выходе формируется сигнал, действующий на закрытие аварийньс. золотником направляющего аппарата или затвора перед спиральной камерой гидротурбины. При аварийных сбросах нагрузки частота вращения гидрогенератора начинает возрастать и становится выше уставки реле частоты. Ускорение гидрогенератора имеет положительный знак. При нормальном действии устройств автоматического регулирования частоты вращения направляющий аппарат гидротурбины к этому моменту движется на закрытие со скоростью, превьшающей уставку порогового элемента датчика скорости движения направляющего аппарата. В этом случае сигналы на выходах датчика и соответственно ло28гического элемента И 1 отсутствуют. При неисправности устройств автоматического регулирования частоты вращения направляющий аппарат гидротурбины неподвижен, на выходе датчика скорости движения направляющего аппарата появляется сигнал. В этом случае на входах логического элемента И 1 одновременно существуют все три сигнала, и на его выходе формируется сигнал, действующий на закрытие аварийным золотником направляющего аппарата или затвора перед спиральной камерой гидротурбины. Механические воздействия на гидрогенератор в результате повышения частоты его вращения могут быть охарактеризованы площадью, ограниченной кривой изменения частоты вращения и осью абсцисс. При этом динамические воздействия на гидрогенератор пропорциональны квадрату частоты вращения. Из приведенных диаграмм изменения частоты вращения видно, что уменьшение уставки по частоте вращения значительно снижает амплитуду и продолжительность механических воздействий на вращающиеся части гидрогенератора, что повьшает надежность его работы, удлиняет срок . Формула изобретения Способ защиты гидрогенератора от превьш1ения частоты вращения путем контроля частоты вращения и скорости движения направляющего аппарата и формирование выходного сигнала путем прекращения подачи энергоносителя в гидротурбину с помощью аварийных устройств в случае, если частота вращения гидрогенератора превьппает заданную частоту вращения и скорость движения направляющего аппарата ниже заданной скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы гидроагрегата путем снижения продолжительности его работы в режимах с повьш1енной частотой вращения, дополнительно контролируют знак ускорения вращения гидрогенератора и прекращают подачу энергоносителя в гидротурбину с помощью аварийных устройств в случае, если ускорение вращения гидрогенератора имеет положительный знак.

Г

п. в

fffof i.i2 Г:

Изобретение относится к электро технике, в частности к защите гидрогенераторов от иревьЩ1ения частоты вращения.. Цель изобретения - повьшение надежности за счет снижения продолжительности работы в тяжелых ре.жимах с повышенной частотой вращения., При превышении частотой вращения гидрогенератора заданной уставки на выходе реле частоты формируется сигнал, поступающий на вход элемента И 1. На выходе датчика ускорения вращения гидрогенератора с пороговым элементом 3 сигнал, поступающий на второй вход элемента И 1, формируется при возрастании частоты вращения гидрогенератора. На третий вход элемента И 1 подается сигнал с выхода датчика скорости движения направляющего аппарата ниже заданной уставки порогового элев мента 4. При неисправности устройств (Л автоматического регулирования частоты вращения на выходе датчика скорости движения направляющего аппарата появляется сигнал и на выходе элемента И 1 формируется сигнал действующий на закрытие направляющего аппарата, 2 ил.