Устройство противоаварийной автоматики электростанции Советский патент 1976 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к области автоматизации энергосистем и может быть использовано для определения величины управляющего CHrHHvTa блочным устройством, а также определения числа отключаемых или переводимых на нагрузку собственных нужд энергоблоков при возникновении аварийной ситуации в энергосистеме, требующей разгрузки отдельных электрических станций. Известные устройства противоаварийной автоматики электростанции содержат датчики активной мощности генераторов, ручной коммутатор цепи отключения и разгрузки и задатчик величины аварийной разгрузки станции. Однако такие устройства имеют существенную погрешность в отработке задания и малые быстродействие и оперативность. Кроме того, необходимо частое вмешательство для изменения положения штекеров коммутатора. Цель изобретения - уменьшение погрешности и увеличение быстродействия устройства. Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком задания минимально допустимых нагрузок, блоком вывода результатов, запоминающими элементами на выходе датчиков мощности, а цепи разгрузки выполнены в виде замкнутого контура, содержащего ограничители с сумматорами на входе, измерительные ключи, сумматор и инте гратор, и схемы формирования абсолютных значений сигнала с компаратором на выходе. Цепи отключения выполнены в виде разомкнутого контура, содержащего сумматор, компараторы и коммутатор выходных сигналов, причем выходы запоминающих устройств датчиков активной мощности с помощью ручного коммутатора подключены к входам сумматоров цепей разгрузки и отключения и ограничителей. Остальные входы сумматора цепей отключения соединены через ручной коммутатор с выходами блока задания минимально допустимых нагрузок и непосредственно с выходом задатчика величины аварийной разгрузки станции, а входы сумматора цепей разгрузки - с выходами ограничителей через измерительные ключи и задатчиком величины аварийной разгрузки, выход которого подключен также к одному из управляющих входов автоматического коммутатора выходных сигналов. Выход сумматора цепей отключен; я подключен к первым входам компараторов, вторые входы этих компараторов связг.пы с выходами блока задания минималь}{о допустимых НЕгрузок, а выходы через автоматический коммутатор выходных сигналов и схемный переключатель - с управляющим г входами измерительных ключей и входами блока вывода результатов, часть из которых связана через автоматический коммутатор с

выходами этих же ключей. Выход сумматора цепей разгрузки соединен с входом интегратора и входом схемы формирования абсолютных значений сигнала. Выход интегратора подключен через ручной коммутатор к вторым входам ограничителей, а выход схемы формирования абсолютных значений к первому входу компаратора цепей разгрузки, второй вход которого связан с выходом блока задания минимально допустимых нагрузок. Выход компаратора цепей разгрузки соединен с .вторым управляющим входом коммутатора.

На чертеже показана блок-схема устройства противоаварийной автоматики электростанции.

Датчики активной мощности 1, 2, 3, предназначенные для фиксации нагрузки генераторов, могут быть выполнены, например, с помощью нелинейных схем и операционных усилителей постоянного тока (ОУПТ) с представлением выходной информации в форме напряжения. Они должны содержать запоминающее устройство с длительностью хранения сигнала на выходе в течение процесса решения задачи. Выходы датчиков с помощью коммутатора 4, представляющего собой набор простейших механических переключателей или контактную группу реле повторителей положения выключателей генераторов станции, связываются с сумматорами 5 и 6 замкнутой и разомкнутой частей схемы, которые с целью унификации выполняются на основе ОУПТ.

Ограничители 7, 8, 9, включающие на входе сумматор, также могут быть построены с помощью ОУПТ по известным в аналоговой технике схемам и воспроизводят функциональные зависимости, показанные внутри их обозначений.

Блок 10 задания минимально допустимых нагрузок включает в себя набор потенциометров, подключаемых к эталонному напряжению. Задатчик И величины аварийной разгрузки станции является согласующим преобразователем, на вход которого поступают сигналы по каналам телемеханики, сформированные в зависимости от величины предшествующих перетоков мощности по межсистеммым связям.

Ключевые схемы 12, 13, 14, предназначенные для коммутации аналоговых сигналов, представляют собой измерительные компенсированные транзисторные ключи. Такие же ключи составляют основу коммутатора выходных сигналов 15, который также содержит логические схемы на управляющем входе. Блок сигнализации 16, предназначенный для контроля правильности работы устройства, содержит логические схемы «И и ««ИЛИ и группу реле с контактами, включаемыми в цепях звуковой аварийной и предупредительной сигнализации станции. Компараторы 17, 18, 19 вынолняются на основе ОУПТ.

Схемный переключатель 20 предназначен для использования в схеме устройства меньшего числа компараторов 17, 18, 19 чем чнсло блоков на станции, и с его помощью осуществляются изменения в цепях отключения генераторов. При использовании числа компараторов по числу генераторов (как показано на чертеже для случая трех машин) этот переключатель может отсутствовать. Интегратор 21, схема формирования абсолютных значений сигнала 22 и компаратор 23 нредставляют собой известные схемы на основе ОУПТ. Блок вывода результатов 24 содержит измерительные приборы и согласующие усилители для передачи сигналов блочны.м устройствам разгрузки и отключения.

Работа устройства происходит следующим образом.

В нормальном режиме сигнал от задатчика величины аварийной разгрузки равен нулю. На входы сумматора 6 от датчиков мощности 1, 2, 3 поступают значения фактических нагрузок каждого агрегата. На остальные входы этого сумматора подаются отработанные устройством значения нагрузок этих же агрегатов с ключевых схем 12, 13, 14. Замкнутый контур схемы, включающий узлы 6, 21, 7, 8, 9, 12 13, 14 находится в устойчивом состоянии. При этом сигнал на выходах сумматора 6 и интегратора 21 равны нулю. При таком состоянии на выходах измерительных ключей 12, 13, 14, подключаемых к входам коммутатора выходных сигналов 15, имеются сигналы, равные фактическим мощностям агрегатов (без учета погрешностей, ограничителей и ключей).

С поступлением задания на разгрузку от задатчика 11 на вход сумматора 6 равновесное состояние замкнутого контура нарушается, и на входе интегратора 21 появляется сигнал. Схема приходит в равновесие тогда, когда сумма сигналов, подаваемых на входы сумматора 6, станет равной нулю. При этом на выходе интегратора сохраняется определенное напряжение, соответствующее требуемой величине разгрузки. Если задание на разгрузку находится в пределах регулировочного диапазона станции, компараторы 17, 18, 19 не срабатывают, и ключевые схемы 12, 13, 14 открыты. С их выходов полученные новые значения нагрузок каждого агрегата через коммутатор 15 поступают }ia блок вывода результатов.

Как следует из принципа работы схемы, задание распределяется с учетом фактических нагрузок каждого агрегата. Минимально допустимые значения нагрузки устанавливаются с помощью ограничителей 7, 8, 9. Новые значения величин нагрузки агрегатов появляются на входе блока вывода результата только в случае, если установится равновесие в схеме, что контролируется схемой 22 формирования абсолютных значений и компаратором 23, если существует сигнал на выходе задатчика 11. Сигналы компаратора и задатчика подаются на управляющие входы коммутатора 15 и открывают его ключи. Наличие такой блокировки повышает надежность уст