Способ защиты энергоблока Советский патент 1990 года по МПК F01K13/02 

Устройство содержит датчик 1 уров- jj заданного значения уровня подключен

ня жидкости в резервуаре 2 конден- сатно-питательного тракта, выключатель 3 энергоблока (или его подсистем) , первый пороговый элемент 4, задатчик 5 максимального значения уровня жидкости и задатчик 6 заданного значения уровня. Датчик 1 уровня связан с выключателем 3 через первый пороговый элемент 4, к управляющему входу которого подключен задатчик 5 максимально допустимого значения уровня, и с регулятором 7, выход которого подключен к клапану 8 слива жидкости из резервуара 2. В устройство включены элемент 9 сравнения, первый переключатель 10, элемент 11 деления, задатчик 12 максимально возможной скорости действительного повышения уровня, логический элемент 13 выделения минимального сигнала из двух входных сигналов, задатчик 14 длительности вскипания жидкости, второй пороговый элемент 15, счетчик 16 времени, сумматор 17, второй переключатель 18 и элемент ИЛИ 19. Задат- чики 5,6,12 и 14 конструктивно объединены в блоке 20 формирования уставок.

К управляющему входу переключателя 10 и входу сумматора 17 подключен выход элемента ИЛИ 19. Информационный вход первого переключателя 10 подключен к выходу элемента 9 сравнения, входы которого подключены к выходам датчика 1 уровня и задатчика 5 максимально допустимого значения уровня соответственно. Входы элемента 11 деления подключены к выходам первого переключателя 10 и задатчика 12 скорости, а выход подключен к входу логического элемента 13, второй вход которого подключен к выходу задатчика. 14 длительности, а выход - к управляющему входу второго порого25

30

35

40

45

50

55

к регулятору 7 и второму входу второго переключателя 18. В отсутствие ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 не про пускает сигнал с информационного входа на свой выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сиг нал с первого входа. При наличии ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 пропускает сигнал с информационного входа на выход, а второй переключатель 18 про пускает на выход сигнал с второго входа.

Входы элемента ИЛИ 19 связаны с подсистемами разгрузки турбины, в то

числе с подсистемой противоаварийной автоматики для длительной аварийной разгрузки (ДАР) и импульсной раз- ,грузки (ИР), с подсистемой технологических защит (ТЗ), с подсистемо ограничений мощности по технологичес кому состоянию турбины (ОМ) и другим подсистемами.

Способ осуществляется следующим образом.

Энергоблок защищают при сбросе нагрузки путем измерения уровня жидкости (воды) в резервуаре 2 конден- сатно-питательного тракта турбоуста- новки, например в конденсаторе, датч ком 1 уровня и сравнения в первом по роговом элементе 4 измеренного текущего уровня, сигнал по которому поступает с выхода второго переключателя 18 на информационный вход первого порогового элемента 4. При превышени уровнем максимально допустимого значения первый пороговый элемент 4 фор мирует сигнал на выключатель 3, кото рый при этом отключает энергоблок ил его подсистемы. Одновременно сигнал по измеренному текущему уровню жидкости с второго переключателя 18 пос

j заданного значения уровня подключен

5

0

5

0

5

0

5

к регулятору 7 и второму входу второго переключателя 18. В отсутствие ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 не пропускает сигнал с информационного входа на свой выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с первого входа. При наличии ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 пропускает сигнал с информационного входа на выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с второго входа.

Входы элемента ИЛИ 19 связаны с подсистемами разгрузки турбины, в том

числе с подсистемой противоаварийной автоматики для длительной аварийной разгрузки (ДАР) и импульсной раз- ,грузки (ИР), с подсистемой технологических защит (ТЗ), с подсистемой ограничений мощности по технологическому состоянию турбины (ОМ) и другими подсистемами.

Способ осуществляется следующим образом.

Энергоблок защищают при сбросе нагрузки путем измерения уровня жидкости (воды) в резервуаре 2 конден- сатно-питательного тракта турбоуста- новки, например в конденсаторе, датчиком 1 уровня и сравнения в первом пороговом элементе 4 измеренного текущего уровня, сигнал по которому поступает с выхода второго переключателя 18 на информационный вход первого порогового элемента 4. При превышении уровнем максимально допустимого значения первый пороговый элемент 4 формирует сигнал на выключатель 3, который при этом отключает энергоблок или его подсистемы. Одновременно сигнал по измеренному текущему уровню жидкости с второго переключателя 18 поступает на регулятор 7, который стабилизирует уровень жидкости в резервуаре 2 путем формирования регулирующего сигнала пропорционально отклонению измеренного текущего уровня жидкости от заданного значения на клапан 8 слива жидкости.

Предварительно определяют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие падения давления пара над жидкостью при сбросе нагрузки турбины. Такое определение может быть выполнено при эксперименте на реальном оборудовании или в процессе планового сброса нагрузки эксплуатируемой турбины. Кроме того, предварительно определяют максимально возможную скорость действительного повышения уровня экспериментально (например, измеряя скорость при имитации разрыва трубной системы) либо расчетным путем. В отсутствие управляющего сигнала сброса нагрузки турбины от элемента ИЛИ 19 первый переключатель 10 не пропускает сигнал с выхода элемента 9 сравнения на элемент 11 деления, поэтому с выхода последнего поступает нулевой сигнал на логический элемент 13, с выхода которого поступает нулевой сигнал на управляющий вход второго порогового элемента 15. При этом поступающий с выхода второго порогового элемента 15 нулевой сигнал не включает через сумматор 17 счетчик 16 вре мени и сохраняет переключатель 18 в положении, когда сигнал с датчика 1 уровня поступает на информационный

вход первого порогового элемента 4 и на регулятор 7.

При поступлении на входы элемента ИЛИ 19 хотя бы одного управляющего сигнала по сбросу нагрузки турбины с его выхода поступает управляющий сигнал на переключатель 10, который при этом пропускает на элемент 11 деления с выхода элемента 9 сравнения сигнал по отклонению текущего уровня, сигнал по которому поступает на элемент 9 сравнения с датчика 1 уровня, от максимально допустимого, сигнал по которому поступает на элемент 9 сравнения от задатчика 5 максимально допустимого значения уровня жидкости. Элемент 11 деления формирует на вход логического элемента 13 сигнал по отношению измеренного отклонения к максимально возможной скорос10

15

20

25

30

15

40

45

50

55

ти действительного повышения уровня, сигнал по которой поступает на вход элемента 11 деления с эалатчнка 12 скорости. Сигнал по отношению является оценкой минимально возможной длительности движения уровня от достиг- нутого значения к максимально допустимому значению.

Далее в логическом -элементе 13 сравниваются сигнал по минимально возможной длительности изменения уровня к максимальному допустимому зна- - чению и поступающий с задатчика 14 длительности сигнал по длительности интервала времени, прямо пропорционального постоянной времени ложного изменения уровня. Минимальный из этих сигналов поступает на управляющий вход второго порогового элемента 15, задавая длительность формирования на выходе этого элемента ненулевого управляющего сигнала. Одновременно управляющий сигнал от элемента ИЛИ 19 поступает через сумматор 17 на счетчик 16 времени, вызывая включение последнего и поступление с его выхода сигнала по времени на информационный вход второго порогового элемента 15. Ненулевой управляющий сигнал с второго порогового элемента 15 через сумматор 17 инициирует работу счетчика 16 и одновременно, поступая на управляющий вход второго переключателя 18, вызывает задание измеренного уровня жидкости равным заданному значению, так как в этом случае второй переключатель 18 пропускает сигнал с задатчика 6 заданного значения уровня на информационный вход первого порогового элемента 4 и на регулятор 7. Таким образом, блокируют отключение энергоблока или его подсистем в течение интервала времени, пропорционального постоянной времени ложного изменения уровня (если этот интервал не превышает оцененную минимально возможную длительность изменения уровня) или равного оцененной длительности движения уровня (в противном случае). После истечения интервала времени, заданного на управляющем входе второго порогового элемента 15, выходной сигнал этого элемента становится нулевым, поэтому счетчик 16 времени останавливается, и второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с первого входа, поступающий с датчика 1 уровня.

715

Зацатчик 14 длительности вскипания жидкости формирует сигнал, прямо пропорциональный эффективной постоянной времени ложного изменения уровня. Коэффициент пропорциональности задают, исходя из условия завершения в основном процесса вскипания, например равным 3. Коэффициент должен быть достаточно большим, чтобы заведомо основная часть ложного повышения уровня завершилась, и одновременно не слишком большим, чтобы за время блокировки защиты действительное изменение (Уровня не вызывало значительного ухуд шения качества регулирования.

Скорость ложного повышения уровня значительно превышает максимально возможную скорость действительного

повышения уровня (например, в подогре вателях высокого давления (ПВД) энергоблока мощностью 200 МВт - более, чем в два раза)„ Причем ложное повышение (набухание) уровня имеет кратковременный характер (например, для ПВД энергоблока мощностью 200 МВт эффективная постоянная времени ложного выбега уровня составляет 1-2 с). Поэтому в случае, когда начальный уровень вскипания (в момент поступления сигнала о сбросе нагрузки) не слишком далек от номинального, блокирование защиты энергоблока по повышению уровня исключает ложный останов энергоблока, а длительность блокировки защиты меньше интервала времени, который потребовался бы для повышения уровня от достигнутого к моменту начала блокировки до максимально допустимого даже в случае максимально возможной скорости действительного повышения уровня (например, при разрывах в трубной системе). Если же начальный уровень вскипания слишком далек от номинального, т.е. близок к максимально допустимому настолько, что длительность блокировки превышает интервал времени, который потребовался Бы для достижения максимально допустимого уровня с максимально возможной скоростью, то тогда защита блокируется только в течение этого интервала времени. Поэтому, если по истечении этого интервала времени датчик покажет превышение максимально допустимого уровня, то защита сработает независимо от факта сброса нагрузки турбины и вскипания

жидкости.

8

0

5

30

35

п 5 40

45

50

55

Таким образом, уменьшается вероятность ложного отключения энергоблока или его подсистем при вскипании жидкости в резервуарах конденсатно-пита- тельного тракта турбоустановки из-за сброса нагрузки турбины, что обеспечивает повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев. Качество стабилизации уровня жидкости в резервуарах повышается вследствие исключения формирования регулятором ложных команд на открытие клапана слива жидкости при ложном повышении ее уровня. Формула изобретения

1.Способ защиты энергоблока при сбросе нагрузки путем измерения текущего значения уровня жидкости в резервуаре конденсатно-питательного тракта, стабилизации этого уровня на заданном значении, определения отклонения текущего значения уровня от максимально допустимого значения и отключения энергоблока при ( достижении отклонением нулевого значения, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности энергоблока и сокращения его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения при вскипании жидкости в резервуаре, предварительно определяют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании и максимально возможную скорость действительного повышения уровня,а в процессе после сброса нагрузки определяют минимально возможную длительность изменения уровня

от текущего до максимально допустимого значения,как отношение отклонения текущего значения от максимально допустимого к максимально возможной скорости действительного повышения уровня, сравнивают эту минимально возможную длительность с величиной, прямо попорциональной постоянной времени ложного изменения уровня при вскипании, и блокируют отключение энергоблока в течение интервала времени, равного меньшей из двух сравниваемых величин.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения вероятности ошибочного снижения уровня при его стабилизации, блокирование отключения энергоблока ведут путем задания текущего значения уровня равным его заданному значению.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления энергоблоком с паровой турбоустановкой. Изобретение направлено на повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения энергоблока при вскипании жидкости в резервуаре конденсатно-питательного тракта. Для защиты энергоблока измеряют датчиком 1 и стабилизируют регулятором 7 уровень жидкости на заданном значении в резервуаре 2. Предварительно измеряют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие сброса нагрузки и определяют максимально возможную скорость действительного повышения уровня. В процессе после сброса нагрузки турбины измеряют отклонение текущего уровня от максимально допустимого, определяют в элементе 11 деления минимально возможную длительность изменения уровня от достигнутого значения к максимально допустимому значению и блокируют отключение энергоблока в течение определенного интервала времени. Блокирование отключения ведут путем задания измеренного уровня жидкости равным заданному значению с помощью переключателя 18 и задатчика 6 заданного значения уровня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.