Способ регулирования турбины при сбросе нагрузки Советский патент 1987 года по МПК F01D17/20 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации регулирования турбин при сбросах нагрузки, например, на электростанциях.

Цель изобретения - повышение надежности турбины путем снижения уровня первого и повторных забросов частоты вращения и исключения снижения частоты ниже номинального уровня.

На фиг. 1 приведена схема реализации способа; на фиг. 2 - диаграммы изменения характерных параметров после сброса нагрузки.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) 1, выполненное, например, на базе микроэвм, анализирующее сигнал по частоте вращения ротора от датчика 2 угловой скорости и состояние выключателя 3 генератора, формирует и подключает через цифроаналоговый преобразователь ( ЦАП) 4 к электро- Гидравлическому преобразователю (ЭГП) 5 электрические сигналы: форсирующий сигнал, промежуточньй сигнал, пропорционально-интегральный сигнал регулятора скорости, а через формирователь максимального сигнала 6 подключает максимальный сигнал. Выход ЭГП 5 подключен к входу отсечного золотника 7, который через сервомотор 8 упрашляет регулирующими клапанами 9j расположенными перед цилинд10

1288323 2

времени Т1 АЛУ 1 отключает максимальный сигнал и через ЦАП 4 подключает форсирующий сигнал. АЛУ 1 анализирует частоту вращения ротора и при достижении ею номинального уровня отключает форсирующий сигнал, а вместо него формирует промежуточный сигнал и одновременно начинает отсчет интервала времени Т2, выбранного с расчетом гарантированного открытия отсечных клапанов (T2S Т , где постоянная времени открытия отсечных клапанов), по истечении которого начинает вычислять производную частоты вращения и анализировать ее знак. Параллельно АЛУ 1 про- изводит сравнение частоты с уставкой предельного уровня и при превьщхении этой уставки в результате протекания пара, аккумулированного в СПИ 14, через последние ступени 15 турбины при открытии отсечных клапанов 3 снимает сигнал промежуточный „„

15

20

25

30

формирует форсирующий сигнал и прекращает отсчет интервала времени 12, Процесс стабилизации в дальнейшем ведется по указанной схеме до тех пор, пока при формировании на вход ЭГП 5 промежуточного сигнала частота вращения ротора, после открытия отсечных клапанов, не окажется ниже уставки предельного уровня. При этом по истечении интервала времени Т2 с момента подачи промежуточного

ром 10 высокого давления турбины. От- 35 сигнала АЛУ 1 начинает производить

сечной золотник 7 соединен с пороговым элементом 11, который через сер- вом отор 12 управляет отсечными клапанами 13, распрложенными между сепаратором-пароперегревателем (СПП) 14 и последними ступенями 15 турбины

Способ регулирования турбины при сбросе нагрузки реализуется следующим образом.

При отключении выключателя 3 генератора от сети АЛУ I подключает к. ЭГП 5 через формирователь 6 макси- мальный сигнал для закрытия регулирующих клапанов 9 и отсечных клапанов 13 с максимальной скоростью и одновременно начинает отсчет интервала времени Т1, выбранного с расчетом гарантированного закрытия регулирующих и отсечных клапанов (Xli Т,р + TjQ, где Т, постоянная времени закрытия регулирующих клапанов; постоянная времени закрытия отсечных клапанов). По истечении интервала

формирует форсирующий сигнал и прекращает отсчет интервала времени 12, Процесс стабилизации в дальнейшем ведется по указанной схеме до тех пор, пока при формировании на вход ЭГП 5 промежуточного сигнала частота вращения ротора, после открытия отсечных клапанов, не окажется ниже уставки предельного уровня. При этом по истечении интервала времени Т2 с момента подачи промежуточного

0

5

0

сравнение частоты вращения с уставкой номинального уровня и вычислять производную частоты вращения ротара. Если по истечении .интервала Т2 совпадают ус-ловия: подается промежуточный сигнал, частота не превьшает номинальный уровень и производная частоты отрицательна, характеризующие монотонное снижение частоты вращения -ниже номинального уровня при закрытых регулирующих и открытых отсечных клапанах, АЛУ 1 отключает промежуточный сигнал, формирует и подает пропорционально-интегральный сигнал с начальным значением интегральной составляющей, по величине равной экспериментально определенному для данной турбины сигналу, необходимому для открытия регулирующих клапанов на уровне удержания турбины на холостом ходу, переходя к регулированию турбины с помощью регулятора скорости за счет подвода к турбине свежего пара.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы изменения частоты вращения f ротора(график А), сигналов регулирования (график Б), положения (5 отсечного золотника (график В), положения и сервомотора регулирующих клапанов (график Г), положения h отсечных клапанов (график Д) при использовании предлагаемого способа Начало отсчета времени - с момента отключения выключателя генератора о сети. На диаграммах обозначены Гпред предельный уровень частоты; fnow номинальный уровень частоты; 7 рс пропорционально-интегральный сигнал регулятора скорости, f „р, - промежуточный сигнал; ajopc Форсирующий сигнал; д р- максимальный сигнал; (р пороговое значение положения отсечного золотника; Т1 и Т2 - интервалы времени; - постоянная времени закрытия регулируюпщх кла панов; Тд и Т, - постоянные времени открытия и закрытия отсечнь1х клапанов.

При реализации предлагаемого способа повышается надежность турбины благодаря снижению амплитуды и коли- чества повторных забросов частоты вращения ротора, уменьшению числа дополнительных закрытий отсечных клапанов, сокращению времени рабрты сепа- р.атора-пароперегревателя с повышен- давлением пара, что достигается введением промежуточного сигнала на начальном этапе стабилизации частоты вращения. Одновременно решается задача точного определения момента пре- кращения повторных забросов частоты вращения ротора, что позволяет своевременно перейти к регулированию турбины путем подачи на регулирующие клапаны управляющих воздействий по ТГ-закону регулирования, и уменьшается время подготовки турбины для синхронизации с энергосетью путем исключения подвода свежего пара к турбине на начальном этапе регулирова

ния и путем подачи сигнала If -регулятора с начальным значением интегральной составляющей, равной по величине сигналу, необходимому для открытия регулирующих клапанов на уровне удержания турбины на холостом ходу, исключающем снижение чаЪтоты ниже номинальной на конечном этапе регулирования.

O

5

0

д Q

Формула изобретения

1. Способ регулирования турбины при сбросе нагрузки путем подачи через электрогидравлический преобразователь и отсечной золотник к сервомотору регулирующих клапанов, максимального сигнала при отключении генератора от сети, замены его форсирующим сигналом, отключаемым при снижении частоты вращения ротора до номинального уровня, стабилизации частоты на этом .уровне пропорционально-интегральным сигналом с началь- ньЕ-1 значением интегральной составляющей, снятия пропорционально-интегрального сигнала и включения форси рующето сигнала при достижении частотой предельных значений и закрытия (открытия) отсечных клапанов после сепаратора-пароперегревателя при по-, ложении отсечного золотника ниже (вы- ше) порогового значения, отличающийся тем, что, с целью 5 повьш1ения надежности турбины путем снижения уровня повторных забросов частоты вращения и исключения снижения частоты ниже номинального уровня, дополнительно формируют промежуточный сигнал, значение которого определяют соответствующим открытию отсечных клапанов без открытия регулирующих клапанов и который подают через электрогидравлический преобразователь после отключения форсирующего сигнала, оп еделяют момент прекращения повторных забросов частоты и. стабилизацию частоты на номинальном уровне пропорционально-интегральным сигналом ведут после этого момента, а до указанного момента стабилизацию ведут поочередной подачей форсирующего и промежуточного сигналов.

2.Способ ПОП.1, отлича ю- щ и и с я тем, что момент прекращения повторных забросов частоты определяют после подачи промежуточного сигнала по факту появленияч отрицательного значения производной частоты вращения при непревьш1ении значением частоты номинального уровня.

3.Способ по пп.I и 2, о т л и- чающийс я тем, что начальное значение интегральной составляющей формируют равным значению сигнала, необходимому для открытия регулирующих клапанов на уровне холостого хода.

5

5

0

5

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации процесса регулирования турбины на атомных электростанциях. Целью изобретения является повышение надежности турбины путем снижения уровня повышения скорости вращения ротора (СВР) выше номинальной и исключения снижения СВР ниже Номинальной. Регулирование производится подачей на электрогидравлический, преобразователь 5, подключенный через отсечной золотник к сервомотору регулирующих клапанов 9, . максимального сигнала при отключении генератора от сети. Этот сигнал меняется форсирующим сигналом, снимаемым при снижении СВР до номинального уровня по сигналу с арифметико- логического устройства САПУ) 1. Затем ведется процесс стабилизации СВР до тех пор, пока при формировании на вход электрогидравлического преобразователя 5 промежуточного сигнала частота вращения ротора после открытия отсечных клапанов не окажется ниже уставки предельного уровня. В процессе регулирования турбины используется промежуточный сигнал для управления отсечными клапанами при закрытых регулирующих клапанах. Определяется момент окончания повторных забросов СВР при появлении отрицательного значения производной частоты вращения, определяемого АЛУ 1. -По достижении производной частоты вращения ниже номинальной АЛУ I отключает промежуточ- ньй сигнал. Затем оно формирует и подает пропорционально-интегральный сигнал, начальное значение которого равно значению, необходимому для открытия регулирующих клапанов на уровне холостого хода. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. с « (Л to 00 00 СО N5 00 фиг./

Редактор А, Козориз

Составитель А. Калашников Техред Л.СердюКова Корректор Н. Король

Заказ 7783/2.9Тираж 482Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий , 11,3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4