Устройство для управления мощностью турбины

 

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности управления мощностью турбины по командам датчиков энергосистемной автоматики и повысить помехозащищенность. Для управления мощностью турбины выходной сигнал ограничителя 13 формируется подачей на его входы сигнала заданной мощности от формирователя 14 и сигнала от выявителя 12 минимального сигнала, получающего информацию отдатчиков ограничительных сигналов и от выявителя 11 максимального из двух сигналов - от вьиитателя 10 и от блока 1 формирователя аналоговых сигналов и первого и второго блоков 6 и 7 запоминания, связанных с переключателями 8 и 9. Блок 4 управления получает воздействия от датчиков энергосистемной автоматики через элемент ИЛИ 3 и через иерархический блок 2 элементов памяти и при своем срабатывания воздействует на управляюпще входы переключателей 8 и 9. Переключатель 5 пропускает только один из сигналов датчиков энергосистемной автоматики на вход вычитателя 10. Иерархический блок 2 элементов памяти организует формирование сигнала, управляющего мощностью турбины в соответствии с командами энергосистемной автоматики. Выходной сигнал блока 4 управления запрещает также прохождение импульсных помех через иерархический блок 2. 3 ил. С/) 4 СО о: О5 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 F 01 D 17 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 42531 /1/24-06 (22) 20.04.87 (46) 07.01.89. Бюп. Р 1 (72) И.Э. Рассказов, В.Я. Черкесов, А.В. Пискарев и Л.С. Брайнин (53) 621.165-5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 11l0911, кл. F 01 0 17/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИОЩНОСТЫО ТУРБИНЫ (57) Изобретение позволяет расширить функциональные возможности управления мощностью турбины по командам датчиков энергосистемной автоматики и повысить помехозащищенность. Для управления мощностью турбины выходной сигнал ограничителя 13 формируется подачей на его входы сигнала заданной мощности от формирователя 14 и сигнала от выявителя 12 минимального сигнала, получающего информацию от. датчиков ограннчительных сигналов

„„Ы3„„1449668 А1 и от выявителя 11 максимального из двух сигналов — от вычитателя 10 и от блока 1 формирователя аналоговых сигналов и первого и второго блоков

6 и 7 запоминания, связанных с переключателями 8 и 9. Блок 4 управления получает воздействия от датчиков энергосистемной автоматики через элемент ИЛИ 3 и через иерархический блок 2 элементов памяти и при своем срабатывания воздействует на управляющие входы переключателей 8 и 9.

Переключатель 5 пропускает только один из сигналов датчиков энергосистемной автоматики на вход вычитателя 10. Иерархический блок 2 элементов памяти организует формирование сигнала, управляющего мощностью турбины в соответствии с командами энергосистемной автоматики. Выходной сигнал блока 4 управления запрещает также прохождение импульсных помех через иерархический блок 2. 3 ил.

1449668

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при управлении турбинами по сигналам энергосистемной автоматики.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей при управлении мощностью турбины по командам датчиков энергЬсистемной автоматики и повышение помехозащищенности.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — схема иерархического блока элементов памяти; на фиг. 3 — схема блока управления.

Устройство для управления мощностью турбины (фиг. 1) содержит блок t формирователя аналоговых сигналов, иерархический блок 2 элементов памяти, к входам которого и к элементу ИЛИ 3 подключены датчики энергосистемной автоматики (не показаны). Выходной сигнал элемента ИЛИ 3 ( подключен к одному из входов блока 4 управления, а остальные входы блока 4 соединены с выходами иерархического 25 блока 2 элементов памяти и пульта оперативного управления турбиной (не показан). Устройство содержит также первый переключатель 5, информационные входы которого подключены к вы- 30 ходам блока формирования аналоговых сигналов, а управляющие входы — к выходам иерархического блока 2 элемен; тов памяти, первый 6 и второй 7 за= поминания, управляющие входы которых

35 вместе. с управляющим входом второго переключателя 8 подключены к выходам блока 4 управления.

Выходы блоков 6 и 7 запоминания соединены с информационными входами третьего переключателя 9, управляющий вход которого также подключен к блоку 4 управления. Выход переключателя 9 соединен с одним из информационных входов переключателя 8, на другой информационный вход которого подключен сигнал, пропорциональный максимальной мощности, от блока 1.

Выходы переключателя 5 и 8 подключены к входам вычитателя 10, выход которого подключен к одному из входов выявителя 11 максимального сигнала, а на другой вход выявителя 11 подключен сигнала ат блока 1, пропорциональный нижнему уровню мощности регулировочного диапазона. Выход выявителя 11 максимального сигнала подключен к одному из входов выявителя 12 минимального сигнала, на остальные входы которого поступают сигHRJIhl от датчиков ограничительных сигналов (He показаны) . Выход выявителя 12 минимального сигнала подключен на один из входов ограничителя 13, на другой вход которого подключен выход формирователя 14 заданной мощности.

Выход ограничителя 13 подключен к информационным входам блоков 6 и 7 запоминания.

Иерархический блок 2 элементов памяти (фиг. 2) содержит четыре логические схемы ИЛИ 15-18, элементы

19-22 памяти, каждый из которых состоит из фильтра 23, инвертора 24, логической схемы И-НЕ 25 и триггера

26 (фиг. ?, показана конструкция только одного из элементов памяти).

При одновременном поступлении команд от датчиков энергосистемной автоматики приоритет имеет команда, стоящая на более высокой ступени иерархии, На самой высокой ступени находит. ся команда, требующая наибольшую разгрузку, на более низких ступенях расположены команды в порядке. убывания величины разгрузки. Сигнал от соответствующего датчика энергосистемной автоматики в каждом элементе памяти подается на вход взведения триггера.

Выход каждой схемы ИЛИ подключен к входу логической схемы И-НЕ и к входу установки триггера в исходное состояние, выхож которого подключен к соответствующему управляющему входу переключателя 5, а также к входам всех схем ИЛИ, выходы которых подключены к элементам памяти блока 2 для команд энергосистемной автоматики, находящихся на более низких ступенях иерархии.

На входы всех четырех схем ИЛИ

15-18 также поступает от блока 4 управления сигнал установки всех триггеров в исходное состояние.

Блок 4 управления (фиг. 3) содержит кипп-реле 27, логические схемы И-НЕ

28-30, а также инверторы 31-33.

Команды с выходов иерархического блока 2 элементов памяти через логическую схему И-НЕ 28 и инвертор 31 поступают на управляющий вход блока

6 запоминания и на управляющий вход переключателя 9.

Команды с выхода элемента ИЛИ 3 через кипп-реле 27 поступают на управляющий вход блока 7 запоминания и на один из входов логической схез 144 мы И-HE ?9, на другой вход которой поступает команда от пульта оперативного управления. Выходной сигнал логической схемы И-HE 29 через инветор 32 подается на установку триггеров всех элементов памяти блока 2 в исходное состояние, Входы логической схемы И-НЕ 30 подключены к выходу инвертора 31 и выходу кипп-реле 27. Выходной сигнал логической схемы И-HE 30 через инвертор 33 подается на управляющий вход переключателя 8.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении дискретных команд от датчиков энергосистемной автоматики, требующих аварийной рагрузки с максимальным быстродействием, необходимо .сформировать соответствующий уровень ограничения, обеспечивающий разгрузку турбины и препятствующий увеличению мощности турбины.

Величина ограничения определяется как разность между заданным с учетом действующих ограничений значением мощности в момент постътцтения сигнала от энергосистемной автоматики и величиной, на которую необходимо снизить мощность по заданию энергосистемной автоматики.

На выход переключателя 5 может проходить только один из уровней при поступлении соответствующей команды от датчиков энергосистемной автоматики. После установки всех триггеров элементов памяти блока 2 в исходное состояние и отсутствии команд от датчиков энергосистемной автоматики ни один из триггеров не взводится и на выходе переключателя 5 формируется сигнал нулевого упровня.

На выход переключателя 8 и через вычитатель 10 и также выявитель 11 максимального сигнала на вход выявителя 12 минимального сигнала проходит от блока 1 сигнал, пропорциональный максимальной мощности, что эквивалентно отсутствию требований по разгрузке турбины от энергосистемной автоматики.

В случае поступления одной из кратковременных импульсных команд, требующих разгрузки турбины Hà определенную величину, например на 50Х номинальной мощности, кипп-реле 27 блока 4 управления по переднему фронту сигнала от элемента ИЛИ 3 формиру9668 4 ет кратковременный импульс, длительность которого меньше длительности команды от датчиков энергосистемной автоматики, на управляющий вход бло5 ка 7 запоминания, отслеживающего до поступления этого импульса выходной сигнал ограничителя 13, фиксируя заданное с учетом действующих ограни1О чений значение мощности турбины в момент поступления команды от датчика энергосистемной автоматики. Импульс кипп-реле 27 через логическую схему И-НЕ 29 и инвертор 32 подается на установку всех триггеров элементов памяти блока 2 в исходное состояние, а также через логическую схему 30 и инвертор 33 на переключатель 8, устанавливая его в положение, обеспечивающее подключение на вход вычитателя 10 выходного сигнала блока 7 запоминания.

На выходе вычитателя 10 формируется уровень ограничения, соответству25 ющий разности выходных сигналов блока 7 запоминания и переключателя 5.

Учитывая то, что при наличии сигнала от кипп-реле 27 блока 4 управления все триггеры блока 2 находятся в

3р исхОднОм cocToHHHHу выхОднОй сигнал переключателя 5 равен нулю. Выходной сигнал вычитателя 10, равный выходному сигналу блока 7 запоминания, прошедшему через выявитель 11 максимального сигнала, при условии, что

35 заданное с учетом действующих ограничителей значение мощности в момент поступления команды выше нижней гра" ницы регулировочного диапазона, по40 ступает на Выявитель 12 минимальнОГО сигнала. Если одновременно с командой от датчиков энергосистемной автоматики на выявитель 12 не изменились сигналы от датчиков ограничительных сигналов, то выходной сигнал ограничителя 13 не изменится.

Триггер элемента памяти блока 2, несмотря на поступление команды от датчиков энергосистемной автоматики, взводится только по завершении им50 пульсного сигнала с выхода кипп-реле 27 блока 4 управления, который устанавливает все триггеры в исходное состояние, и препятствует прохождению через логическую схему И-НЕ

55 элемента памяти сигнала на взведение триггера.

После взведения триггера элемента памяти, удерживающего все триггеры

5 14496 нижесто.сщих по иерархии разгрузки элементов памяти в исходное состоянии, на один из входов вычитателя 10 поступает от блока 1 через переключатель 5 сигнал,, пропорциональный

507. разгрузке турбины. Блок 6 запоминания, ранее находившийся в режиме

:слежения по сигналу, формируемому

;логической схемой 28 и ннвертором 31, 1п фиксирует заданное с учетом ограничений значение мощности в момент взведения триггера, переключатель 9 устаналивается в положение, обеспе-, чивающее подключение через переключа- 15 тель 8 (удерживаемый в установившемся ранее при действии импульсного сиг нала кипп-реле 27 положении сигналом, поступающим от триггера через логи;ческую схему И-НЕ, инвертор, логи ческую схему 30 и инвертор 33 блока 4

: управления) на второй вход вычитателя 10 выходного сигнала блока 6 sanoминания.

Блок 7 запоминания переводится в 25 ,,режим слежения.

На выходе вычитателя 10 формирует ся уровень ограничения, равный раз. ности между сигналом блока б запоминания и сигналом блока 1, пропорцио- 30 нальным 50Х разгрузке турбины.

Сформированный таким образом уровень ограничения поступает через выявитель 11, при условии, что .уровень ограничения выше уровня нижней гра35 ницы регулировочного диапазона, на вход выявителя 12 минимального сигнала, на остальные входы которого подключены датчики ограничительных сигналов.

Если, сигнал с выхода вычитателя 10 имеет менее высокий уровень, чем уровень нижней границы регулировочного диапазона, то последний поступает с выявителя 11 на вход выявителя 12.

Выбранный минимальный уровень ограничения с выхода выявителя 12 поступает на вход ограничителя 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода формирователя 14 задан" ной мощности. Если сигнал формирователя 14 не превышает уровня ограничения, поступающего с выхода выявителя

12 минимального сигнала, то он поступает на регулятор мощности в качестве уставки. Если сигнал формирователя 14 больше уровня ограничения, на регулятор мощности в качестве уставки поступает сигнал ограничения, 68 6 обеспечивающий разгрузку турбины с максимальным быстродействием до уровня, определяемого данным сигналом.

Снятие ограничений, установленных по командам от датчиков энергосистемной автоматики, осуществляется путем нажатия кнопки на пульте оперативного управления турбиной.

При этом по сигналу, формируемому логической схемой И-НЕ 29 и инвертором 32, все триггеры элемента памяти блока 2 устанавливаются в исходное состояние, на выходе переключателя 5 формируется нулевой сигнал, на выход переключателя 8 и через вычитатель 10 и выявитель 11 на вход выявителя 12 проходит от блока 1 сигнал, пропорциональный максимальной мощности, что эквивалентно отсутствию ограничений. При одновременном поступлении кратковременных импульсных сигналов от датчиков энергосистемной автоматики кипп-реле 27 блока 4 управления формирует по переднему фронту первого из сигналов от элемента

ИЛИ 3 кратковременный импульс, который через логическую схему И-НЕ 29 и инвертор 32 подается на установку всех триггеров блока 2 в исходное состояние. Одновременными считаются импульсные команды, у которых задний фронт первой команды перекрывает по времени передний фронт второй команды, а задний фронт второй команды перекрывает по времени передний фронт третьей команды и т.д. По сигналу от кипп-реле 27 блока 4 блок 7 sanoминания, отслеживавший значение выходного сигнала ограничителя 13, фиксирует выходной сигнал в момент поступления команды.

Переключатель 8 устанавливается в положении, обеспечивающем подключение на вход вычитателя 10 выходного сигнала блока 7 запоминания.

Выходной сигнал вычитателя 10, равный выходному сигналу блока 7 запоминания (выходной сигнал переклю" чателя 5 равен нулю), через выявитель

11, при условии, что заданное с учетом действующих ограничений значение мощности в момент поступления команды нише нижней границы регулировочного диапазона, поступает на выявитель 12 минимального сигнала.

Выходной сигнал ограничителя .13 при этом не изменяется.

14496Я

По завершении импульса кипп-реле

27 взводится триггер элемента памяти, на который поступает первая из команд, например на разгрузке турбины на 40Х номинальной мощности. Одновре5 менно с взведением упомянутого триггера подтверждается удерживание всех триггеров элементов нижестоящих по иерархии разгрузки элементов памяти и запрещается прохождение команд на их взведение.

Если передний фронт второй команды отстает от переднего фронта первой команды по времени на .величину, превышающую длительность импульса кипп-реле 27, то процесс формирования сигнала ограничения на этом интервале ничем не отличается от описанного при поступлении только одной из команд.

В случае, когда вторая из команд находится на более низком иерархичес— ком уровне, например разгрузка на ЗОХ номинальной мощности,она не проходит на взведение триггера своего элемента памяти, так как взведение триггера элемента памяти команды разгрузки на 40Х номинальной мощности препятствует прохождению команды разгрузки на 30Х номинальной мощности.

При поступлении второй или третьей команды, находящейся на более высоком иерархическом уровне, например разгрузка íà 50_#_ номинальной мощнос35 ти, по ее переднему Аранту взводится триггер элемента памяти разгрузки на 50Х номинальной мощности, все триггеры нижестоящих элементов памяти устанавливаются в исходное состояние и уже никакие одновременно поступающие команды на разгрузку не реализуются.

После взведения тригrера элемента памяти, реализующего запоминание команды разгрузки íà 50Х номинальной мощности, переключатель 5 подключает на вход вычитателя 10 сигнал от блока 1, пропорциональный 50Х разгрузке, вместо сигнала, пропорционального 40Х разгрузки. Если перед-ний фронт второй или третьей и так далее команды отстает от переднего фронта первой команды во времени на величийу, меньшую длительности им55 пульса кипп-реле 27, то по завершении этого импульса сразу реализуется независимо от очередности команда, требующая наибольшей разгрузки.

В случае повторного поступления любой из команд от датчиков энергосистемной автоматики после снятия сигналов с входа элемента ИЛИ 3 вновь запускается кипп-реле 27 блока 4 управления, все триггеры элементов памяти блока 2 устанавливаются в исходное положение. Далее процесс формирования ограничения ничем не отличается от описанного при поступлении одной или нескольких одновременно поступающих команд. Повышение помехозащищенности в предлагаемом устройстве достигается не только за счет установки Аипьтров на входах элементов памяти блока 2, но и в результате введения запрета на взведение триггеров элементов памяти на время действия импульсного сигнала, формируемого кипп-реле 27. Таким образом, любая помеха, длительность которой меньше дпительности импульса киппреле 27, не может взвести триггер любого из элементов памяти блока 2, а следовательно, не приведет к несанкционированному ограничению мощности турбины.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для управления мощностью турбины, содержащее формирователь заданной мощности, подключенный к входу ограничителя вместе с выявителем минимального сигнала, соединенным своими входами с датчиками ограничительных сигналов, вычитатель, один из входов которого подключен к выходу первого переключателя, имеющего управляющие и информационные входы, последние из которых соединены с выходами блока формирования аналоговых сигналов, а другой вход вычитания подключен к выходу второго переключателя, имеющего управляющие и информа:уонные входы, причем один из информационных входов соединен с выходом Аормирователя аналоговых сигналов, первый блок запоминания с управляющим и инАормационным входами, элемент ИЛИ, подключенный своими входами к датчикам энергосистемной автоматики, и пульт оперативного управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при управлении мощностью турбины по командам датчиков энергосистемной автоматики и повышения помехозащищенности, в

9 f449668 о устройство введены второй блок запо- чен к информационному входу второго

Минания и третий переключатель, каж- переключателя, входы блока управлефый из которых имеет информационные ния соединены с выходом элемента ИЛИ, И управляющие входы, иерархический с выходами иерархического блока элерлок элементов памяти, блок управле- ментов памяти и пульта оперативного

5 ия и выявитель максимального сигна- управления, а выходы подключены к а, причем иерархический блок элемен- управляющим входам обоих блоков заов памяти подключен своими входами поминания, второго и третьего передатчикам энергосистемной автомати- 10 ключателей и иерархического блока и, а выходами - к управляющим вхо- элементов памяти, один из входов ам первого переключателя, инфарма- выявителя максимального сигнала подционыые входы первого и второго бло- ключен к выходу вычитателя, другой ков запоминания подключены к выходу вход — к выходу формирователя аналоограничителя, а выходы этих блоков — 15 говых сигналов, а выход соединен с к информационным входам третьего пе- одним из входов выявителя минималь,реключателя, выход которого подклю- ного сигнала.

1449668

Составитель А.Калашников

Техред Ч.Ходанич Корректор Г, Решетняк

Редактор M. Бланар

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

Заказ 6942/32 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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