Устройство для аварийного управления активной мощностью тепловой электростанции Советский патент 1983 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к средствам противоаварийной автоматики электроэнергетических систем, предотвращающим нарушение их статической и динамической устойчивости путем разгрузки энергоблоков .тепловых электростанций по активной мощности.

Известны устройства для аварийного управления мощностью турбин тепловых электростанций, производящие быструю, но кратковременную (импульсную) разгрузку турбин вплоть до уровня холостого хода 1 и длительную разгрузку турбин в регулировочном диапазоне нагрузок энергоблока 2.

При этом ввиду кратковременности первого вида разгрузки и относительно небольшой глубины второго ее вида (регулировочный диапазон энергоблока не превышает 50% его номинальной мощности) поддержание допусг тимлх по надежности значений параметров энергоблока обеспечивается его системой нормального автор.егулирования.

Недостатком указанных устройств . является то, что они не могут обеспечить длительную нагрузку турбин

ниже регулировочного диапазона, так как не предусматривают необходимых в этом случае специальных воздействий на автоматику регулирования энергоблока, предотвращакщих срабатывание предельных технологических защит на отключение или останов энергоблока из-за достижения его параметрами недопустимых значений при значитель10ном несоответствии нагрузок котлоагрегата и турбины.

Известно также устройство, кото- . рое обеспечивает длительную разгрузг ку турбин в регулировочном дигшазо15не и отключение генераторов от сети при недостаточности этого диапазона для целей противоаварийной автоматики 3 .

Однако отключение генератора от

20 сети при значительной нагрузке энергоблока является опасным и неэкономичным, так как может привести к останову энергоблока из-за повреждения котлоагрегата, вызванного боль25 шими динамическими перегрузками что создает риск развития аварии из-за отказа выключателя генератора или неплотного закрытия клапанов турбины. Время восстановления мощнос30 ти энергоблока в этом случае значительно увеличивается по сравнению с разгрузкой. Известна также система для автоматического перевода энергоблока на нагрузку собственных нужд, устанавливающая соот.вётствие нагрузок котло агрегата и турбины, чем предотвращается действие предельных технологи ческих защит, действувхчих на останов энергоблока при значительных сбросах его нагрузки И. Недостатком данной системы являет ся то,.что она действует только по факту отключения генератора от сети, не воздействует на исполнительные органы регулирования мсяцности турбин и производит разгрузку энергоблока со скоростью, недостаточной для целе противоаварийной автоматики, предотв щающей нарушение устойчивости. Наиболее близким к предлагаемому является устройство противоаварийной автоматики, содержаще общестанционный .узел распределения управляющих воздействий на энергоблоки, блочные узлы импульсной разгрузки турбины и блочные узлы длительной разгрузки турбины в регулировочном диапазоне на1 рузок. Узел импульсной разгрузки турбины фор шрует командный интегральный импульс заданной формы и амплитуды; поступаквднй на вход быстродействующего исполнительного органа регулирования мощности турбины ЭГП, который производит требуемую для предотг вращения нарушения динамической усто чивости быструю, но снимающуюся разгрузку турбины. Узел длительной ра.згрузки турбины формирует командный сигнал заданной продолжительности, поступающий на .вход относительно медленно действующего исполнительного органа регулирования мощности турбины МИСВ, который производит требуемую для предотвращения нарушения статической устой чивости неснимаквдуюся разгрузку турбины в регулировочном диапазоне. При недостаточности этого диапазона осуществляется воздействие на отключени генераторов от сети з . Недостатком известного устройства яв.ляется использование для длительно разгрузки только регулировочного диа пазона энергоблоков, а при его недос таточности применяют отключение гене раторов от сети. Цель изобретения - повышение надежности и .экономичности работы энер гоблоков путем увеличения диапазона длительной разгрузки турбин при действии противоаварийной автсматики и отказа от воздействия на отключение генераторов от сети. Поставленная цель достигается тем что устройство для аварийного управления активной мощностью тепловой электростанции, содержащее общестанцйонный узел распределения управляющих воздействий на энергоблоки, блочные узла импульсной.разгрузки турбины вход каждого из которыхподключен к выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, а выход - к быстродействующему каналу системы регулирования турбинй своего энергоблока, блочные узлы длительной разгрузки турбины в регулировочном диапазоне нагрузок, вход каждого из подключен к выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, а выход - к медленнодействующему органу регулирования мощности турбины своего энергоблока, снабжено системами автоматического перевода энергоблоков на нагрузку собственных нужд и блочньми узлами изменения уставок, причём вход каждо-го из блочных узлов изменения уставок подключен к выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, первый выход - к входу системы автоматического перевода своего энергоблока на нагрузку собственных нужд, второй выход - к узлу своего энергоблока импульсной разгрузки турбины, а третий; - к узлу своего энергоблока длительной разгрузки турбины в регулиро-1 вочном диапазоне нагрузок, На чертеже показана структурная схема устройства 1ля аварийного управления активн6й мсяцностью тепловых электростанций. Устройство содержит общестанционный узел 1 распределения управлякнцих воздействий на энергоблоки, формирующий командные сигналы на различные виды разгрузки разгружаемых энергоблоков, блочные узлы 2 импульсной разгрузки турбин.,, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий, а выход - к быстродействующему каналу 3 системы регулирования турбины (электрогидравлическому преобразователю - ЭГП}, блочные узлы 4 длительной разгрузки турбины, вход каждого из KOTO| jx подключен к соответствующему выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий, а выход - к медленно действукяцему органу 5 регулирования мощности турбины (механизму изменения скорости вращения - МИСВ), узлы 6 изменения уставок и системы 7 автоматического перевода энергоблоков на нагрузку собственных нужд. Вход каждого из узлов изменения уставок подключен к соответствующему выходу узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, а выходы к Системе перевода энергоблока на нагрузку собствен11ых нужд и к дополнительным входам узла импульсной турбины и узла длительной разгрузки Турбины, Устройство работает следующшд образом. При возникновении аварийной ситуа ции в энергосистеме устройство автоматической дозировки воздействий (АДВ) противоаварийной автоматики определяет необходимую интенсивность импульсной и длительной разгрузки электростанции для обеспечения статической и динамической устойчивости. Обвдестанционный узел 1, имеющий информацию о количестве работающих энергоблоков, их загрузке и регулировочном диапазоне, получив от АДВ задание по общему объему разгрузки, формирует командные сигнгшы на разгрузку каждого из разгружае1Ф1х энергоблоков. При поступлении, командного сигнала узел 2 импульсной разгрузки форми рует командный интегральный импульс заданной формы и амплитуды, поступаю щий на вход канала 3, производящего быструю, но краткобременную разгрузку турбины на заданную глубину с пос ледующим восстановлением ее мощности до исходного уровня. При поступлении командного сигнал узел 4 длительной разгрузки формируе командный сигнал заданной продолжительности, поступающий на вход медще но действукадего органа 5, производящего относительно медленную, но боле , чем.при действии канала 3, и иеснимающуюся разгрузку турбины в регулировочном диапазоне . При поступлении командного сигнал узел б изменения уставок воздействуе на узел 2 импульсной разгрузки кслган ным сигналснл, приводящим к формйров.а . нию узлом 2 командного интегрального импульса, обеспечивающего при воздей ствии на канал 3 быструю разгрузку турбины до уровня холостого хода, и удержание ее в этом состоянии в течение времени, нербходимого для дейс вия медленно действующего органа 5. Воздействие на медленно действующий оргаи 5 осуществляется узлом 4 длительной разгрузки, который по командному сигналу, полученному от узпа 6 изменения уставок, формирует . командный сигнал, продолжительность которого соответствует длительной разгрузке турбины органом 5 до уровн нагрузки собственных нужд энергоблокзНеобходимость одновременного возд ствия на канал 3 и орган 5 обусловле на тем, что при воздействии только на канал 3 не обеспечивается требуемая точность разгрузки, а при воащей ствии только на медленно действующий орган 5 - требуемое при столь значительной глубине разгрузки быстродействие . Одновременно с командными сигналаГШ, воздействующими на узлы-2 и 4, узел 6 изменения уставок подает командный сигнал на систему 7 автомати ческого перевода энергоблока на нагрузку собственных нуткд, устанавливающую соответствие нагрузок котлоагрегата и турбины. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет наряду с длительной разгрузкой турбин в регулировочном диапазоне нагрузок, производить длительную разгрузку энергоблока до уровня нагрузки собственных нужд со скоростью, достаточной для предотвращения нарушения статической устойчивости, что позволяет не применять для этих целей отключение генераторов от сети. Формула изобретения Устройство для аварийного управления активной мощностью тепловой электростанции, содержащее общеставционвый, узел распределения управляющих воз-; действий на энергоблоки, блочные элы импульсной разгрузки турбины, вход каждого из которых подключен к выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, а выход - к быстродействующему каналу системы регулирования турбины своего энергоблока, блочные узлы длительной разгрузки турби ны в регулировочном диапазоне нагрузок, вход каждого из которых подключен к выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, а выход - к медленно действующему органу регулирования мощности турбины своего энергоблока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эконочичности работа энергоблока путем увеличения диапазона- длительной разгрузки турбин при действии противоаварийной автоматики и отказа от воздействия на отключение генераторов от сети, оно снабжено системами автоматического перевода энергоблоков на нагрузку собственных нужд и .блочными узлами изменения уставок, причем вход каждого из блочных узлов изменения уставок подключен к выходу общестанционного узла распределения управляющих воздействий на энергоблоки, первый выход - к входу системы автоматического перевода своего энергоблока на нагрузку собственных нужд, второй выход - к узлу своего энергоблока импульсной разгрузки турбины, а третий - к узлу своего энергоблока длительной разгрузки

турбины в регулировочном диапазоне нагрузок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1.Авторское свилетельство СССР № 792482, кл. Н 02 J 3/24, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР W 248041, кл. Н 02 J 3/24, 1967.

3.Авторское свидетельство СССР № 519820, кл. Н 02 J 3/24, 1974.

4.Авторское свидетельство СССР № 325457, кл. F 22 В 37/42, 1972.

5.Об аварийной разгрузке турбин 200-300 МВТ ЛМЗ путем воздействия

на механизм изменения скорости вращения .(МИСВ) и электрогидравлический преобразователь (ЭГП). Решение Главного технического управления Минэнерго СССР. ,Э-14/71, 07.07.71. М., СЦНТИ ОРГРЭС, 1971.