Устройство для аварийного ограничения мощности электростанции

 

УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОГО ОГРАНИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ , содержащее блок задания аварийной разгрузки станции, датчики активной мощности с запоминающими элементами , блок контроля и сигнализации, автоматический коммутатор, выходной блок, блок задания минимально допустимых нагрузок, блок автоматического подключения с выходными контактами, блок управления ограничителями , блок загрузки, состоящий из дифференциальных усилителей по числу агрегатов станции, сумматора и компаратора, отключающий блок, с одержащий сумматор,8 дифференциальные усилители расчетного узла , компараторы и ограничители по числу агрегатов и коммутатор задания очередности отключения, блок разгрузки, выполненный в виде замкнутого контура, состоящего из ограничителей и сумматора, выход которого подключен к интегратору, а входы - к измерительным ключам, к блоку задания аварийной разгрузки станции и к датчикам активной мощности с запоминающими элементами , выходь( последних связаны также с входами сумматора и ограничителей отключающего блока, причем другие входы сумматора отключающего блока соединены с выходами ограничителей и блоком заданий аварийной разгрузки станции, а выход - с входом первого компаратора и неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя расчетного узла, выходы первого и последующих дифференциальных усилителей расчетного узла соединены с неинвертирующими входами второго и соответственно последующих дифференциальных усилителей, а также с входами второго и соответственно последующихкомпараторов, инвертирующие входы дифференциальных усилителей расчетного узла соединены с выходами ограничителей отключающего блока через коммутатор задания очередности отключения , а выходы компараторов через этот же коммутатор связаны с управляющими входами измерительных ключей и через автоматический коммутатор с выходным блоком, к которому через автоматический коммутатор подключены также выходы блока разгрузки и блока загрузки, инвертирующие (Л входы дифференциальных усилителей которого связаны с датчиками мощности, а с неинвертирующие - с выходами измерительных ключей, выходы дифференциальных усилителей подключены к входам сумматора блока загрузки, другой сумматора связан с бЛоком задания, а выход - с входом компаратора блока загрузки, при этом 4 QD ОО 4 QD выход компаратора подключен к управляющему входу блока автоматического подключения , другие входы последнего связаны с выходами датчиков мощности и блока задания минимально допустимых нагрузок, выходы блока подключения соединены с входами блока управления ограничителями, выходы которого подключены к управляющим входам ограничителей блока разгрузки, а выходные контакты блока автоматического подключения включены на входах ограничителей блока разгрузки, причем входы блока контроля и сигнализации подключены к выходам блока задания аварийной разгрузки станции и сумматора блока разгрузки, а выход - к управляющему входу автоматического коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия , оно дополнительно содержит блоки

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„,1149349

4ШН 02 J 3.24 р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рс сст р ь

I ее: .ы. -ы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСМОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3563456/24-07 (22) 14.03.83 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) А. Г. Долгополов (71) Ленинградский ордена Ленина политех-, нический институт им. М. И. Калинина (53) 621.316.726 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 519820, кл. Н 02 Х 3/24, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж656151, кл. Н 02 J 3/24, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 936217, кл. Н 02 J 3/24, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОГО

ОГРАНИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, содержащее блок задания аварийной разгрузки станции, датчики активной мощности с запоминающими элементами, блок контроля и сигнализации, автоматический коммутатор, выходной блок, блок задания минимально допустимых нагрузок, блок автоматического подключения с выходными контактами, блок управления ограничителями, блок загрузки, состоящий из дифференциальных усилителей по числу агрегатов станции, сумматора и компаратора, отключающий блок, содержащий сумматору8 дифференциальные усилители расчетного узла, компараторы и ограничители по числу агрегатов и коммутатор задания очередности отключения, блок разгрузки, выполненный в виде замкнутого контура, состоящего из ограничителей и сумматора, выход которого подключен к интегратору, а входы — к измерительным ключам, к блоку задания аварийной разгрузки станции и к датчикам активной мощности с запоминающими элементами, выходы последних связаны также с входами сумматора и ограничителей отключающего блока, причем другие входы сумматора отключающего блока соединены с выходами ограничителей и блоком заданий аварийной разгрузки станции, а выход — с входом первого компаратора и неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя расчетного узла, выходы первого и последующих дифференциальных усилителей расчетного узла соединены с неинвертирующими входами второго и соответственно последующих дифференциальных усилителей, а также с входами второго и соответственно последующих- компараторов, инвертирующие входы дифференциальных усилителей расчетного узла соединены с выходами ограничителей отключающего блока через коммутатор задания очередности отключения, а выходы компараторов через этот же коммутатор связаны с управляющими входами измерительных ключей и через автоматический коммутатор с выходным блоком, к которому через автоматический коммутатор подключены также выходы блока раз- ф грузки и блока загрузки, инвертирующие входы диффереидиальиых усилителей кото- Щ рого связаны с датчиками мощности, а неинвертирующие — с выходами измерительных ключей, выходы дифференциальных усилителей подключены к входам сумматора блока загрузки, другой вход сумматора связан с бЛоком задания, а выход — с входом компаратора блока загрузки, при этом выход компаратора подключен к управляю- ой щему входу блока автоматического подклю- Я ) чения, другие входы последнего связаны с (р выходами датчиков мощности и блока задания минимально допустимых нагрузок, выходы блока подключения соединены с вхо- Ж дами блока управления ограничителями, выходы которого подключены к управляющим входам ограничителей блока разгрузки, а выходные контакты блока автоматического подключения включены на входах ограничителей блока разгрузки, причем входы блока контроля и сигнализации подключены к выходам блока задания аварийной разгрузки станции и сумматора блока разгрузки, а выход — к управляющему входу автоматического коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно дополнительно содержит блоки

1149349 перевода агрегатов на отключение, соединенные своими входами с выходом интегратора, одними выходами — с выходными контактами блока автоматического подключения на входе соответствующих ограничителей блока разгрузки и другими выходами — с управляющими входами соответствующих ограничителей отключающего блока, а также

Изобретение относится к автоматизации энергосистем, в частности к противоаварийной автоматике электростанций, и может быть использовано в качестве общестанционной части системы аварийного ограничения мощности (ОЧ САОМ), служащей для сохранения устойчивости энергосистем.

Известны устройства противоаварийной автоматики электростанций, выполненные в виде специализированного аналогового устройства, обеспечивающего ограничение мощности электростанции при аварийных возмущениях по заданиям от энергосистемы путем воздействия на разгрузку трубоагрегатов и последующего ограничения их нагрузок на заданном уровне. При недостаточности регулировочного диапазона станции устройства определяют минимальное число генераторов, которые необходимо дополнительно отключить для выполнения задания.

Устройства содержат блок задания, датчики активной мощности с запоминающими элементами, блок задания минимально допустимых нагрузок, блок автоматического подключения, блок разгрузки, выполненный в виде замкнутого контура, состоящего из ограничителей и сумматора, к выходу которого подключен интегратор, а входы подключены к измерительным ключам и отключающему блоку, выполненному в виде разомкнутого контура, состоящего из сумматора, коммутатора, подключенного к его входу, и компараторов (1) и (2).

Однако эти устройства обеспечивают разгрузку и ограничение мощности станции с требуемой точностью при условии, что все энергоблоки, подключенные к устройству, участвуют в разгрузке и имеют регулировочный диапазон. При выводе части энергоблоков из разгрузки ручным коммутатором, но участии их в отключении, а также при работе станции в ночной минимум нагрузок и отсутствии в этом случае регулировочного диапазона энергоблоков эти устройства работают с большой погрешностью и могут отказать в действии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство противоаварийной автоматики электростанции, содержащее датчики активной мощности с запоминающими элементами, блок

45 контакты реле-повторителей выключателей генераторов, включенные на выходах ограничителей блока разгрузки последовательно с измерительными ключами учета отключения генераторов в блоке разгрузки, причем ограничители отключающего блока выполнены с возможностью их перевода в режим инвертора.

2 автоматического подключения с выходными контактами, блок задания минимально допустимых нагрузок, блок задания аварийной разгрузки станции, сумматор блока разгрузки, сумматор блока отключения, коммутатор задания очередности отключения генераторов, интегратор, ограничители, измерительные ключи, компараторы, блок контроля и сигнализации, автоматический коммутатор выходных цепей, ограничители блока отключения, ограничители блока разгрузки, дифференциальные усилители блока отключения, дифференциальные усилители блока загрузки, сумматорр и компаратор блока загрузки, блок управления ограничителями и выходной блок. Выход сумматора блока разгрузки подключен к интегратору, а входы — к измерительным ключам, к блоку задания аварийной разгрузки станции, к датчикам активноой мощности, к входам сумматора и ограничителей отключающего блока, выходы которых соединены с другими входами сумматора. Выход сумматора соединен с входом первого компаратора и неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя. Выходы первого и последующего усилителей соединены с неинвертирующими входами второго и последующих усилителей, а также с вторым и последующими компараторами. Инвертирующие входы усилителей через коммутатор соединены с выходами ограничителей. Выходы компараторов через тот же коммутатор связаны с измерительными ключами, а через автоматический коммутатор — с выходным блоком, к которому через автоматический коммутатор подключены также выходы блоков разгрузки и загрузки. Инвертирующие входы дифференциальных усилителей блока загрузки связаны с датчиками мощности, а неинвертирующие входы— с выходами измерительных ключей. Выходы усилителей подключены к входам сумматора блока загрузки, другой вход которого связан с блоком задания, а выход— с входом компаратора. Выход компаратора подключен к управляющему входу блока автоматического подключения, другие входы которого связаны с датчиками мощности и выходами блока задания минимально допустимых нагрузок. Выходы блока подклю1149349 чения соединены с входами блока управления ограничителями, выходы которого подключены к управляющим входам ограничителей. Входы блока контроля и сигнализации подключены к выходам блока задания и сумматора блока разгрузки, а выходы — к управляющему входу автоматического коммутатора.

Устройство имеет большую точность разгрузки электростанции в режимах ночных минимумов. Исключены его отказы при отсутствии регулировочного диапазона станции (3).

Однако известное устройство работает с погрешностью из-за переотключения генераторов в случае вывода из разгрузки одного или нескольких энергоблоков станции, поскольку определение числа отключаемых генераторов ведется по величинам технологических минимумов энергоблоков или их фактическим нагрузкам в диапазоне от нуля до нижней границы регулировочного диапазона. Однако выведенный из разгрузки энергоблок может иметь нагрузку выше технологического минимума, что приводит к погрешности из-за неверного ограничения этой фактической нагрузки соответствующим ограничителем отключающего блока. Отключение генератора . сопровождается вычетом в расчетном узле отключающего блока его технологического минимума или реально меньшей нагрузки из сигнала превышения задания над регулировочным диапазоном станции, в то время как вывод энергоблока их разгрузки делает необходимым вычитание из сигнала превышения всей его доаварийной нагрузки, являющейся в таком случае нерегулируемой. Неучет вывода из разгрузки энергоблоков при их доаварийной нагрузке выше технологического минимума регулировочного диапазона приводит к переотключению генераторов на величину, равную недовычету из сигнала превышения задания над регулировочным диапазоном частей нагрузок отключаемых генераторов, лежащих выше порога ограничения ограничителей отключающего блока. При выводе из разгрузки нескольких энергоблоков величина переотключения (в случае номинальной доаварийной нагрузки) может составить две и более номинальных мощностей агрегатов станции и привести в результате к излишнему отключению двух и более генераторов, что недопустимо.

Кроме того, устройство не может обеспечить ряд требований, обусловленных условиями эксплуатации оборудования станции или режимом энергосистемы. Так, в режиме аварийного ограничения мощности может понадобиться вывод из участия в разгрузке какого-либо энергоблока по требованиям основного технологического оборудования (неполадки в технологической части, в тепловой схеме, режимные особенности и т. д.). Поскольку ручной коммутатор учас5

55 тия агрегатов в разгрузке предполагает предварительный выбор энергоблоков, участвующих или неучаствующих в разгрузке, оперативное вмешательство в работу устройства с целью дистанционного вывода отдельного энергоблока из разгрузки невозможно.

При аварийных возмущениях вблизи шин электростанции быстродействие аварийной разгрузки турбин может оказаться недостаточным для своевременного обеспечения условий динамической устойчивости даже при максимальной глубине и интенсивности импульсной разгрузки. Тогда единственной возможностью является автоматический перевод устройства на ограничение мощности станции путем отключения генераторов. Однако вывод энергоблоков из разгрузки и перевод устройства на отключение в момент прихода задания не предусмотрены.

В аварийных режимах, при которых необходима разгрузка электростанции на заданную величину с последующим ограничением мощности, повышается вероятность отключений генераторов от действия других устройств релейной защиты и автоматики.

Неучет этих отключений приводит в совокупности с действием системы ограничения мощности к превышению задания на разгрузку и ограничению мощности станции.

Возможность учета отключений генераторов после прихода задания другими средствами защиты и автоматики не предусмотрена в известных устройствах.

Все эти недостатки приводят к значительным погрешностям в разгрузке и ограничении мощности станции в рассмотренных режимах и не позволяют обеспечить эффективность противоаварийной автоматики при близких аварийных возмущениях.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия аварийной разгрузки и ограничение мощности электростанции.

Поставленная цеЛь достигается тем, что устройство аварийного ограничения мощности электростанции, содержащее блок задания аварийной разгрузки станции, датчики активной мощности с запоминающими элементами, блок контроля и сигнализации, автоматический коммутатор, выходной блок, блок задания минимально допустимых нагрузок, блок автоматического подключения с выходными контактами, блок управления ограничителями, блок загрузки, состоящий из дифференциальных усилителей по числу агрегатов станции, сумматора и компаратора, отключающий блок, содержащий сумматор, дифференциальные усилители расчетного узла, компараторы и ограничители по числу агрегатов и коммутатор задания очередности отключения, блок разгрузки, выполненный в виде замкнутого контура, состоящего из ограничителей и сумматора, выход которого подключен к интегратору, а входы — к измерительным ключам, к блоку задания аварийной разгрузки станции и к датчикам

1149349

SO активной мощности с запоминающими элементами, выходы последних связаны также с входами сумматора и ограничителей отключающего блока, причем другие входы сумматора отключающего блока соединены с выходами ограничителей и блоком заданий аварийной разгрузки станции, а выход— с входом первого компаратора и неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя расчетного узла, выходы первого и последующих дифференциальных усилителей расчетного узла соединены с неинвертирующими входами второго и соответственно последующих дифференциальных усилителей, а также с входами второго и соответственно последующих компараторов, инвертирующие входы дифференциальных усилителей расчетного узла соединены с выходами ограничителей отключающего блока через коммутатор задания очередности отключения, а выходы компараторов через этот же коммутатор связаны с управляющими входами измерительных ключей и через автоматический коммутатор с выходным блоком, к которому через автоматический коммутатор подключены также выходы блока разгрузки и блока загрузки, инвертирующие входы дифференциальных усилителей которого связаны с датчиками мощности, а неинвертирующие — с выходами измерительных ключей, выходы дифференциальных усилителей подключены к входам сумматора блока загрузки, другой вход сумматора связан с блоком задания, а выход — с входом компаратора блока загрузки, при этом выход компаратора подключен к управляющему входу блока автоматического подключения, другие входы последнего связаны с выходами датчиков мощности и блока задания минимально допустимых нагрузок, выходы блока подключения соединены с входами блока управления ограничителями, выходы которого подключены к управляющим входам ограничителей блока разгрузки, а выходные контакты блока автоматического подключения включены на входах ограничителей блока разгрузки, причем входы блока контроля и сигнализации подключены к выходам блока задания аварийной разгрузки станции- и сумматора блока разгрузки, а выход — к управляющему входу автоматического коммутатора, дополнительно содержит блоки перевода агрегатов на отключение, соединенные своими входами с выходом интегратора, одними выходами — с выходными контактами блока автоматического подключения на входе соответствующих ограничителей блока разгрузки и другими выходами — с управляющими входами соответствующих ограничителей отключающего блока, а также контакты реле-повторителей выключателей генераторов, включенные на выходах ограничителей блока разгрузки последовательно с измерительными ключами учета отключения генераторов в блоке разгрузки, причем ограничители отключающего

10 l5

45 блока выполнены с возможностью их перевода в режим инвертора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства аварийного ограничения мощности электростанции для трех энергоблоков.

Схема содержит блок 1 задания аварийной разгрузки станции, датчики 2 — 4 активной мощности генераторов с запоминающими элементами, ограничители 5 — 7 и сумматор 8 отключающего блока, коммутатор 9 задания очередности отключения генераторов, дифференциальные усилители 10 — 12 расчетного узла, компараторы 13 — 15 отключающего блока блок 16 задания минимально допустимых нагрузок, блок 17 автоматического подключения, блок 18 управления ограничителями, блоки 19 — 21 перевода агрегатов на отключение, выходные контакты 22—

24 блока автоматического подключения, ограничители 25 — 27 блока разгрузки, контакты 28 — 30 реле-повторителей выключателей генераторов, измерительные ключи 31—

ЗЗ учета отключения генераторов, сумматор

34 и интегратор 35 блока разгрузки, дифференциальные усилители 36 — 38 блока загрузки, сумматор 39 и компаратор 40 блока загрузки, блок 41 контроля и сигнализации, автоматический коммутатор 42 выходных цепей и выходной блок 43.

Выход сумматора 34 блока разгрузки подключен к интегратору 35, а входы — к измерительным ключам 31 — 33, к блоку 1 задания аварийной разгрузки станции, к датчикам 2 — 4 активной мощности, к входам сумматора 8 и ограничителей 6 — 7 отключающего блока. Другие входы сумматора 8 соединены с выходами ограничителей 5 — 7 и. блоком 1 задания, а выход — с входом первого компаратора 13 и неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя 10. Выходы первого и последующих усилителей соединены с неинвертирующими входами соответственно второго и последующих усилителей, а также с входами второго и последующих компараторов. Инвертирующие входы усилителей 10 — 12 соединены с выходами ограничителей 5 — 7 через коммутатор 9 задания очередности отключения, а выходы компараторов через этот же коммутатор связаны с управляющими входами измерительных ключей 31 — 33 и через автоматический коммутатор 42 с выходным блоком 43. Инвертирующие входы дифференциальных усилителей 36 — 38 блока загрузки связаны с датчиками 2 — 4 мощности, а неинвертирующие — с выходами измерительных ключей. Выходы усилителей 36—

38 подключены к входам сумматора 39, другой вход которого связан с блоком 1 задания, а выход — с входом компаратора 40, выход которого подключен к управляющему входу блока 17 автоматического подключения, другие входы последнего связаны с датчиками 2 — 4 мощности, и выходами блока

1149349

16 задания минимально допустимых нагрузок. Выходы блока 17 соединены с входами блока 18 управления ограничителями, выходы которого подключены к управляющим входам ограничителей 25 — 27, на входах которых включены выходные контакты

22 — 24 блока 17. Входы блока 41 контроля и сигнализации подключены к блоку 1 и сумматору 34, а выход — к управляющему входу коммутатора 42. Блоки 19 — 21 перевода агрегатов на отключение соединены входами с выходом интегратора 35, одними выходами — с выходными контактами 22 — 24, а другими выходами — с входами ограничителей 5 — 7. Контакты 28 — 30 реле-повторителей выключателей генераторов включены между выходами ограничителей 25 — 27 и входами измерительных ключей 31 — 33.

Блок 1 задания является согласующим элементом, на вход которого поступают сигналы системных устройств автоматики. Датчики 2 — 4 активной мощности, предназначенные для фиксации нагрузки генераторов, могут быть выполнены по любому известному принципу, в том числе с помощью операционных усилителей постоянного тока (ОУПТ) . Запоминающие устройства изготавливаются также на основе ОУПТ. Ограничители 5 — 7 отключающего блока и ограничители 25 — 27 блока разгрузки воспроизводят

;зависимбсти, показанные внутри их изображений, и построены на основе ОУПТ и диодов.

Коммутатор 9 задания очередности отключения генераторов составлен из набора галетных переключателей. Измерительные ключи 31 — 33 представляют собой реле с магнитоуправляемыми контактами, на основе таких же реле построен автоматический коммутатор 42 выходных цепей. В блоке 41 контроля и сигнализации объединены схема формирования абсолютных значений, логические схемы И, ИЛИ, компаратор и реле.

Выходной блок 43 содержит измерительные приборы и согласующие элементы для передачи сигналов блочным устройствам разгрузки на отключение. Блок 16 задания минимально допустимых нагрузок включает в себя набор потенциометров, подключенных к эталонному напряжению.

Блок автоматического подключения представляет собой группу компараторов, построенных с помощью ОУПТ и стабилитронов, и реле, подключенных к выходу каждого из компараторов. При снижении нагрузки агрегата ниже технологического минимума соответствующий компаратор срабатывает и выходным реле разрывает цепь интегратор— ограничитель. При этом блок 18 управления ограничителями, построенный на основе

ОУПТ и диодов, воздействует на управляющий вход соответствующего ограничителя блока разгрузки и обеспечивает его перестройку на пунктирную характеристику.

Блоки 19 — 21 перевода агрегатов на отключение состоят из двух пар последовательно соединенных кнопочных переключателей и магнитоуправляемых реле с нормально закрытыми контактами. Они предназначены для ручного выбора агрегатов, участвующих в разгрузке, для дистанционного вывода из разгрузки любого агрегата после прихода задания и для перевода действия устройства на отключение путем одновременного воздействия на вывод всех агрегатов из разгрузки. При любой операции ручного, дистанционного или автоматического управления блоками 19 — 2! перевода последние одновременно воздействуют второй группой своих контактов на перестройку соответствующих ограничителей блока отключения путем коммутации их цепей ограничения. При замкнутых контактах блока перевода агрегата на отключение соответствующий ограничитель отключающего блока работает с основной характеристикой, показанной сплошной линией внутри его изображения на схеме. При размыкании любого контакта блока перевода ограничение снимается,. и ограничитель работает в режиме инвертора с характеристикой, показанной пунктирной линией.

Контакты 28 — 30 реле-повторителей выключателей, нормально замкнуты, что соответствует рабочему режиму генераторов и включенному положению их выключателей. При отключении какого-либо выключателя генератора от действия любых устройств защиты и автоматики соответствующий контакт 28—

30 размыкается.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме сигнал на выходе блока 1 задания аварийной разгрузки равен нулю. Персоналом станции предварительно определена очередность отключения генераторов с помощью коммутатора 9 задания очередности и выбраны энергоблоки, участвующие в разгрузке с помощью переключателей блоков 19 — 21 перевода на отключение. Как правило, все агрегаты участвуют в разгрузке, и любой из генераторов может быть отключен в соответствии с заданной очередностью. Если агрегат по технологическим или другим причинам не может участвовать в разгрузке, он выводится из замкнутого контура блока разгрузки переключателем блока 19 — 21, но продолжает участвовать в отключении.

Если на выходах датчиков 2 — 4 мощности сигналы, пропорциональные фактическим нагрузкам каждого из агрегатов, равны или превышают технологические минимумы (минимально допустимые нагрузки), то блок 17 автоматического подключения выходными контактами 22 — 24 подключает выход интегратора к вторым входам ограничителей 25—

27 блока разгрузки. При этом блок 18 управления ограничителями обеспечивает работу ограничителей 25 — 27 с функциональной зависимостью, показанной сплошной .линией.

1149349

На входе сумматора 34 от датчиков 2 — 4 мощности поступают значения фактических нагрузок каждого агрегата.— На остальные входы этого сумматора подаются отработанные устройством значения нагрузок этих же агрегатов с ключевых схем 31 — 33. Замкнутый контур блока разгрузки, включающий узлы 34, 35, 19 — 21, 2 — 24, 25 — 27. и 28—

33, находится в устойчивом состоянии. При этом сигналы на выходах сумматора 34 и интегратора 35 равны нулю.

В отключающем блоке на сумматор 8 подаются фактические нагрузки агрегатов с выходов датчиков 2 — 4 мощности, а также с выходов ограничителей 5 — 7 — минимально допустимые нагрузки этих же агрегатов (или та же фактическая нагрузка агрегата, если он выведен из разгрузки либо несет нагрузку ниже технологического минимума) .

На выходе сумматора 8 присутствует сигнал, пропорциональный суммарному регулировочному диапазону станции, полученный суммированием разницы между фактической нагрузкой каждого агрегата и нижней границей его регулировочного диапазона.

На инвертирующие входы дифференциальных усилителей 10 — 12 с выходов ограничителей 5 — 7 через коммутатор 9 поступают значения технологических минимумов агрегатов (или фактической нагрузки). При этом сигналы на выходах сумматора 8 и дифференциальных усилителей 10 — 12 имеют такой знак, что компараторы 13 — 15 не срабатывают, и сигналы на их выходах равны нулю.

В блоке загрузки на входы каждого из дифференциальных усилителей 36 — 38 поданы сигналы фактической нагрузки агрегатов и эти же значения, отработанные устройством с выхода ключевых схем 31 — 33.

Следовательно, сигналы на выходах дифференциальных усилителей 36 — 38 и на выходе сумматора 39 равны нулю, а на выходе компаратора 40 отсутствует сигнал блокировки блока автоматического подключения.

Коммутатор 42 выходных цепей до прихода задания разомкнут, и сигналы с выходов блока разгрузки, соответствующие в этом режиме фактическим нагрузкам агрегатов, не проходят в выходной блок 43 и к исполнительным устройствам.

С приходом задания на ограничение мощности станции сигнал с выхода блока 1 поступает на входы сумматоров 8 и 34. При этом равновесие замкнутого интегрирующего контура блока разгрузки нарушается, и на выходе интегратора 35 появляется сигнал такого знака и величины, чтобы соответствующим снижением уровней выходных сигналов ограничителей 25 — 27 скомпенсировать поступившее задание и восстановить равновесие в контуре. В результате этого на выходах ограничителей 25 — 27 появляются отработанные устройством сигналы, соответствующие требуемым послеаварийным на5

50 грузкам турбоагрегатов. При этом на выходах дифференциальных усилителей 36 — 38 появляются сигналы, равные разностям доаварийных и послеаварийных значений нагрузок, что соответствует необходимым значениям снижения паропроизводительности котлоагрегатов.

При недостаточности регулировочного диапазона станции для реализации задания сигнал на выходе сумматора 8 отключения изменяет знак, что приводит к срабатыванию первого компаратора. Далее этот сигнал превышения задания над регулировочным диапазоном станции проходит через дифференциальные усилители 10 — 12 на соответствующие компараторы 14 и 15, уменьшаясь при этом по абсолютной величине за счет вычета соответствующих сигналов с выходов ограничителей 5 — 7. Таким образом, в результате вычета из сигнала превышения сигналов технологических минимумов (или реально меньших нагрузок) энергоблоков этот сигнал изменяет знак и определяется числом генераторов, которые необходимо дополнительно отключить. При этом на выходах соответствующих компараторов 13 — 15 появляются сигналы отключения, и одновременно срабатывают измерительные ключи 31 — 33 для учета нагрузок отключившихся генераторов в блоке разгрузки.

По окончании решения задачи сигнал на выходах сумматора 34 вновь становится равным нулю, и блок 41 контроля и сигнализации с помощью автоматического коммутатора 42 подключает выходные сигналы к блоку 43 и исполнительным органам.

Если агрегаты несут нагрузку ниже технологического минимума, то действием блока

17 автоматичеого подключения выход интегратора 35 отключается от ограничителей

25 — 27 контактами 22 — 24, а действием блока 18 управления ограничителями обеспечивается изменение характеристик соответствующих ограничителей 25 — 27 на показанные пунктирной линией. В таком случае в отключающем блоке на вход сумматора 8 поступают значения фактических нагрузок агрегатов и отработанные ограничителями

5 — 7 эти же значения с обратным знаком, а результирующий сигнал для этих агрегатов на выходе сумматора 8 равен нулю, Если все агрегаты станции несут нагрузку ниже технологического минимума, то все они выводятся из интегрирующего контура в блоке разгрузки, и задание полностью реализуется отключающим блоком. При этом избыточное отключение генераторов приводит к смене знака на выходе сумматора 39 и срабатыванию компаратора 40, выходной сигнал которого деблокирует блок автоматического подключения. Последний выходными контактами 22 — 24 подключает цепи от интегратора к ограничителям 25 — 27, позволяя тем самым загрузить оставшиеся в ра1149349 боте агрегаты и скомперсировать величину переотключения.

Эффективность изобретения проявляется в следующих режимах.

Вывод какого-либо энергоблока из участия в разгрузке ручным коммутатором приводит в известных устройствах к значительной погрешности вследствие переотключения генераторов. Во избежание этого при ручном, дистанционном или автоматическом выводе агрегатов из разгрузки в схеме устройства должно обеспечиваться следующее.

При любой предшествующей нагрузке этих энергоблоков они не должны участвовать в определении регулировочного диапазона станции на выходе сумматора 8 отключающего блока, поскольку при выводе из разгрузки вся их мощность становится нерегулируемой. По той же причине из сигнала превышения задания над регулировочным диапазоном станции в дифференциальном усилителе расчетного узла отключающего блока должна вычитаться вся фактическая нагрузка агрегата, выведенного из разгрузки и предназначенного для отключения. Это означает, что для агрегатов, выведенных из разгрузки, во всем диапазоне предшествующих нагрузок на выходах соответствующих ограничителей 5 — 7 отключающего блока должны присутствовать сигналы, равные их фактической доаварийной нагрузке. Это условие обеспечивается перестройкой ограничителей 5 — 7 на линейную характеристику при выводе агрегатов из разгрузки блоками 19 — 21 путем снятия порога ограничения ограничителей второй группой контактов блоков 19 — 21 перевода. В таком случае при выводе агрегата из разгрузки соответствующий ограничитель 5 — 7 работает в режиме инвертора во всем диапазоне нагрузок турбогенератора, передавая фактический сигнал от датчика мощности в схему отключающего блока и тем самым исключая погрешность в работе устройства. Тогда соответствующий агрегат не участвует в формировании регулировочного диапазона на выходе сумматора 8 и учитывается своей фактической нагрузкой в соответствующем дифференциальном усилителе 10 — 12 расчетного узла.

Помимо исключения погрешности в решении задачи при ручном и автоматическом выводах агрегатов из разгрузки блоки 19—

21 перевода позволяют осуществлять следующие операции. При необходимости прекращения разгрузки какого-либо агрегата после прихода задания по технологическим или иным причинам персонал станции дистанционно воздействует на соответствующий блок

19 — 21,,размыкая при этом контакты реле автоматического вывода энергоблока из разгрузки. В результате этот агрегат отключается от выхода интегратора . и выводится из решения задачи в замкнутом контуре блока разгрузки, а его нагрузка возвращается к доаварийному значению.

При аварийных возмущениях в энергосистеме повышается вероятность отключения какого-либо энергоблока другими устройствами защиты и автоматики. Неучет этих отключений в известных устройствах приводит к излишнему ограничению мощности станции. Введение в схему устройства реле-повторителей выключателей генераторов исключает такую возможность, поскольку размыкание соответствующего контакта 28 — 30 позволяет учесть отключение генератора другими устройствами и снижает на соответствующую величину глубину разгрузки оставшихся в работе энергоблоков.

При этом разность сигналов на выходе соответствующего датчика мощности и нулевого

12

В случаях аварийных возмущений вблизи шин станции и необходимости повышения быстродействия разгрузки и ограничения мощности с целью своевременного обеспечения условий динамической устойчивости от системных устройств дозировки подается команда автоматического перевода всех агрегатов на отключение. При этом размыкаются контакты всех реле блоков 19 — 21, и устройство реализует задание на ограничение мощности только отключением генераторов. В этом и предыдущем случаях воздействие блоков 19 — 21 перевода на соответствующие ограничители 5 — 7 исключает погрешность в реализации задания.

При этом и без воздействия блоков

19 — 21 на ограничители отключения в рассмотренных случаях сумматор 39 и компаратор 40 блока загрузки через блок 17 автоматического подключения обеспечивают обратную загрузку оставшихся в работе

20 агрегатов для компенсации возникшей погрешности в числе отключенных генераторов. Однако если в режимах ночных минимумов погрешность разгрузки из-за дискретности операции отключения составляет в пределе половину мощности одного агрегата, является неизбежной и может быть легко скомпенсирована обратной загрузкой, то погрешность при выводе части энергоблоков из разгрузки без предлагаемых изменений в схеме устройства может привести к излишнему отключению двух и более генераторов .с нагрузками, близкими к номинальной. Даже при возможности компенсации такого переотключения загрузкой оставшихся в работе агрегатов в значительной степени не используется регулировочный диапазон станции. Однако после выполнения задания с отключением нескольких генераторов регулировочного диапазона оставшихся агрегатов может не - хватить для обратной загрузки и компенсации ошибки, что приводит к отказу устройства в дей4 ствии. Кроме того, на многих электростанциях канал аварийного регулирования турбин через ЭПК и ЭГП действует только на разгрузку и не приспособлен к обратной загрузке.

1149349

С о ст а ви тель К. Фотин а

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Саенко

Заказ 1912/39 сигнала на выходе реле-повторителя поступает на сумматор 34 блока разгрузки и снижает тем самым величину задания на входе сумматора 34 на величину доаварийной нагрузки отключенного другими устройствами генератора. В случае отключения генератора самим устройством ограничения мощности размыкается соответствующий измерительный ключ 31 — 33, при этом положение последовательно включенного контакта релеповторителя не влияет на работу -схемы.

Таким образом, предлагаемые изменения в схеме устройства позволяют прозводить ручной, дистанционный и автоматический выводы из разгрузки агрегатов, исключают погрешность в выполнении задания при этом и обеспечивают при необходимости увеличение быстродействия разгрузки путем перевода действия устройства на реализацию задания отключением генераторов.

Учет отключений энергоблоков, произведенных другими устройствами защиты и автоматики, исключаЕт излишнее ограничение мощности станции, повышает надежность электроснабжения погребителей и увеличивает точность отработки задания на разгрузку и ограничение мощности электростанции.