Устройство для защиты от превышения частоты вращения гидрогенератора

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам защиты. Цель изобретения - уменьшение длительности режимов работы защищаемого гидрогенератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты. Это достигается тем, что при сбросе нагрузки и отказе устройства автоматического регулирования срабатывает датчик 5. На выходе логического элемента И 3 появляется сигнал - срабатывает первый исполнительный орган 4, который подает команду на включение золотника аварийного закрытия. При полной остановке гидрогенератора исполнительный орган 4 возвращается в исходное состояние элементом 9 деблокирования защиты. Если под действием золотника аварийное закрытие не происходит, то после выдержки времени в повторитель 7 через второй исполнительный орган 8 подается команда на закрытие затвора перед спиральной камерой гидротурбины. 3 ил. to СП я управляющему Входу золотника аварийного закрытия ОО СО сд го К /пра6ллющем1/ затвора : перед спиральной камерой Фиг.1

СОЮЗ .СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU» 1319152 (5D 4

У

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/.! ..

I :Р ему ка ему

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3754312/24-07 (22) 14.07.84 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института «Гидропроект» им. С. Я. Жука (72) И. М. Ницберг, Л. Б. Рутковский и Е. И. Шацкий (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 904082, кл. Н 02 Н 7/093, 1982.

Барков Н. К. Автоматизация мощных гидротурбин,— М.-Л.: Машиностроение, 1964, с. 206. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

ПРЕВЫШЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ГИДРОГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты.

Цель изобретения — уменьшение длительности режимов работы защищаемого гидрогенератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты. Это достигается тем, что при сбросе нагрузки и отказе устройства автоматического регулирования срабатывает датчик 5. На выходе логического элемента И 3 появляется сигнал — срабатывает первый исполнительный орган 4, который подает команду на включение золотника аварийного закрытия. При полной остановке гидрогенератора исполнительный орган 4 возвращается в исходное состояние элементом 9 деблокирования защиты. Если под действием золотника аварийное закрытие не происходит, то после выдержки времени в повторитель 7 через второй исполнительный орган 8 подается команда на закрытие затвора перед спиральной камерой гидротурбины. 3 ил.

1319152

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах автоматизации гидрогенераторов.

Цель изобретения — уменьшение длительности режимов работы защищаемого гидрогенератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты.

На фиг. представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма изменения частоты вращения гидрогенератора при сбросе нагрузки при нормальной работе устройств автоматического регулирования частоты вращения гидрогенератора; на фиг. 3 — то же, для случая отказа устройств регулирования.

Устройство для защиты от превышения частоты вращения гидрогенератора содержит пороговый первый датчик 1 превышения частоты вращения генератора, пороговый второй датчик 2 превышения скорости перемещения направляюгцего аппарата, элемент

И 3, первый вход которого соединен с прямым выходом первого датчика 1, второй вход — с инверсным выходом второго датчика 2, а выход — — с входом первого исполнительного органа 4, выходом подключенного к управляющему входу золотника аварийного закрытия направляющего аппарата. В устройстве имеются пороговый третий датчик 5 превышения ускорения вращения генератора, логические первый 6 и второй 7 повторители с задержками срабатывания по переднему фронту входного сигнала, второй исполнительный элемент 8 и элемент 9 деблокирования. Элемент И 3 выполнен трехвходовым и третьим входом соединен через первый повторитель 6 с прямым выходом третьего датчика 5, второй исполнительный орган 8 входом соединен через второй повторитель 7 с выходом элемента

И 3, а выходом подключен к управляющему входу затвора спиральной камеры. Первый 4 и второй 8 исполнительные органы выполнены в виде бистабильных триггеров, единичный вход каждого из которых яьляется входом исполнительного органа, еди. ничный выход — выходом исполнительного органа, а нулевой вход соединен с выходом элемента 9 деблокирования.

Устройство работает следующим образом.

При сбросе нагрузки появляется ускорение Г и возрастает частота вращения гидрогенератора. В работу вступают устройства автоматического регулирования, которые закрывают с максимальной скоростью

m направляющий аппарат для прекращения подачи энергоносителя на гидротурбину (фиг. 2) . Частота вращения гидрогенератора достигает величины уставки срабатывания Ь.ч устройства в момент времени !»

На выходе датчика 1 появляется сигнал Ui, однако ложного действия устройства не происходит, так как после превышения ускорения Г заданной величины fy .. сигнал Ug на

2О

55 выходе повторителя 6 появляется с выдержкой времени Q ti, учитывающей инерционность каналов регулирования и направляющего аппарата.

В случае нормальной работы устройств автоматического регулирования к моменту истечения выдержки времени ь1 и появления сигнала на выходе повторителя 6 скорость движения направляющего аппарата

m превышает заданную, и на инверсном выходе датчика 2 сигнал 1 4 исчезает, на выходе элемента И 3 сигнал не появляется.

Частота вращения гидрогенератора продолжает возрастать с меньшей скоростью до момента времени t, затем снижается. При нормальной работе устройств автоматического регулирования и сбросе нагрузки ускорение становится отрицательным, всегда раньше остановки направляющего аппарата.

В момент времени 1з скорость направляющего аппарата снижается ниже уставки пь-. и на инверсном выходе датчика 2 появляется сигнал. Несмотря на то, что частота вращения гидрогенератора в этот момент выше уставки, ложного действия устройства не происходит, так как за счет снижения подачи энергоносителя на турбину ускорение гидрогенератора уменьшается и в момент

/ времени 4 становится ниже уставки fyc . Сигналы на выходах датчика 5 повторителя 6 исчезают.

При аналогичном сбросе нагрузки и отка-:е в действии устройств автоматического регулирования (фиг. 3) частота гидрогенерагора возрастает, срабатывает датчик 5 и по истечении заданной выдержки ti в момент

4 одновременно имеются сигнал Ui о превышении частотой генератора заданной величины уставки Ь- ь сигнал U об отсутствии движения направляющего аппарата и сигнал

13 . На выходе логического элемента И 3 появляется сигнал Бд, срабатывает первый исполнительный орган 4, который подает команду на включение золотника аварийного закрытия. Закрывается направляющий аппарат, гидрогенератор тормозится. После полной остановки гидрогенератора исполнительный орган 4 возвращается в исходное состояние элементом 9 деблокирования защиты.

Если при рассматриваемой аварии закрытие направляющего аппарата под действием золотника аварийного закрытия не происходит, например, из-за повреждения устройств управления направляющим аппаратом, то гидроагрегат продолжает разгоняться (кривая б, фиг. 3). После выдержки времени

+tq в повторителе 7, достаточной для установления движения направляющего аппарата под действием золотника аварийного закрытия с заданной скоростью, в момент времени t через второй исполнительный орган 8 подается команда на закрытие затвора перед спиральной камерой гидротурбины.

1319152

Формула изобретения

3но

r

gem

1— ,0

m gem

Фиг 2

Положительный эффект изобретения заключается в том, что существенно уменьшается длительность режимов защищаемого гидрогенератора при повышенных частотах вращения, что достигается за счет повышения быстродействия и надежности защиты. В предлагаемом устройстве срабатывание защиты при неисправности устройств управления гидротурбиной осуществляется в моменты t4 и t (фиг. 3), в то время как в известном устройстве срабатывание защиты осуществляется в момент времени

t7, когда частота вращения гидрогенератора превышает более высокую уставку 1у-.з, причем для срабатывания такой защиты требуются дополнительные устройства зашиты.

Устройство для защиты от превышения частоты вращения гидрогенератора, турбина которого снабжена золотником аварийного закрытия направляющего аппарата и затвором перед спиральной камерой, содержащее пороговый первый датчик превышения частоты вращения генератора, пороговый второй датчик превышения скорости перемещения направляющего аппарата, элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого датчика, второй вход — с инверсным выходом второго датчика, а выход — с входом первого исполнительного органа, выходом подключенного к

5 управляющему входу золотника аварийного закрытия направляющего аппарата, отличающееся тем, что, с целью уменьшения длительности режимов работы защищаемого гидрогенератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты, в него введены пороговый третий датчик превышения ускорения вращения генератора, логические первый и второй повторители с задержками срабатывания по переднему фронту входного

15 сигнала, второй исполнительный орган и элемент деблокирования, при этом элемент И выполнен трехвходовым и третьим входом соединен через первый повторитель с прямым выходом третьего датчика, второй исполнительный орган входом соединен через второй повторитель с выходом элемента И, а выходом подключен к управляющему входу затвора перед спиральной камерой, причем первый и второй исполнительный органы выполнены в виде бистабильных триггеров, единичный вход каждого из которых является входом исполнительного органа, единичный выход — выходом исполнительного органа, а нулевой вход соединен с выходом элемента деблокирования.

1319152

/уст

Z(/ cm 2

Ууст1 .Уио а1 !

/ус/тт 5

О б

О

m ст

Llg

О

Ы/

0 (.7

О

Llg

Составитель В. Орлов

Редактор Н. Тупица Текред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 252!/49 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми гста (.(.:(:Ð по делам изобретений и открытий

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

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