Способ защиты энергоблока

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления энергоблоком с паровой турбоустановкой. Изобретение направлено на повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения энергоблока при вскипании жидкости в резервуаре конденсатно-питательного тракта. Для защиты энергоблока измеряют датчиком 1 и стабилизируют регулятором 7 уровень жидкости на заданном значении в резервуаре 2. Предварительно измеряют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие сброса нагрузки и определяют максимально возможную скорость действительного повышения уровня. В процессе после сброса нагрузки турбины измеряют отклонение текущего уровня от максимально допустимого, определяют в элементе 11 деления минимально возможную длительность изменения уровня от достигнутого значения к максимально допустимому значению и блокируют отключение энергоблока в течение определенного интервала времени. Блокирование отключения ведут путем задания измеренного уровня жидкости равным заданному значению с помощью переключателя 18 и задатчика 6 заданного значения уровня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ДАР

ИР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTFT

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4463642/24-06 (22) 19.07 ° 88 (46) 07.05.90. Бюл. У 17 (72) В.И.Гущин, В.А.Мирный и Н.И.Макаренко (53) 621.182:621.165-7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11(787779, кл. F 22 D 1/14, 1979.

Автоматизация крупных тепловых электростанций./Под ред. М.П.Шальмана. — M.: Энергия, 1974, с, 142. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГОБЛОКА (57) Изобретение относится к тепло.энергетике и может быть использовано при автоматизации управления энергоблоком с паровой турбоустановкой.

Изобретение направлено на повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения энергоблока при вскипании жидкости в резер. вуаре конденсатно-питательного тракта.

Для защиты энергоблока измеряют дат„„SU„„1 2480 А 1

2 чиком 1 и стабилизируют регулятором

7 уровень жидкости на заданном значении в резервуаре 2. Предварительно измеряют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие сброса нагрузки и определяют максимально возможную скорость действительного повышения уровня. В процессе после сброса нагрузки турбины измеряют отклонение текущего уровня от максимально допустимого, определяют в элементе 11 деления минимально возможную длительность изменения уровня от достигнутого значения к максимально допустимому значению и блокируют отключение энергоблока в течение определенного интервала времени. Блокирование отключения ведут путем задания измеренного уровня жидкости равным заданному значению с помощью переключателя 18 и задатчика 6 заданного значения уровня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1562480

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления паротурбинного, энергоблока °

Цель изобретения — повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения при вскипании жидкости в резервуаре. 1О

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа защиты энергоблока. при сбросе нагрузки.

Устройство содержит датчик 1 уров" 15 ня жидкости в резервуаре 2 конденсатно-питательного тракта, выключатель 3 энергоблока (или его подсистем), первый пороговый элемент 4, задатчик 5 максимального значения уровня жидкости и задатчик б заданВ ного значения уровня. Датчик 1 уров-. ня связан с выключателем 3 через первый пороговый элемент 4, к управляющему входу которого подключен задатчик

5 максимально допустимого значения уровня, и с регулятором 7, выход которого подключен к клапану 8 слива жидкости из резервуара 2. В устройсво включены элемент 9 сравнения, пер- 3g вый переключатель 10, элемент 11 деления, задатчик 12 максимально возможной скорости действительного ловышения уровня, логический элемент 13 выделения минимального сигнала из двух входных сигналоь, задатчик 14 длительности вскипания жидкости, второй пороговый элемент 15, счетчик

16 времени, сумматор 17, второй переключатель 18 и элемент ИЛИ 19. Задатчики 5,6, 12 и 14 конструктивно объединены в блоке 20 формирования уставок.

- К управляющему входу переключателя 10 и входу сумматора 17.подключен выход элемента ИЛИ 19. Информационный вход первого переключателя

10 подключен к выходу элемента 9 сравнения, входы которого подключены к выходам датчика 1 уровня и задатчика

5 максимально допустимого значения уровня соответственно. Входы элемента 11 деления подключены к выходам первого переключателя 10 и задатчика

12 скорости, а выход подключен к вхо55 ду логического элемента 13, второй вход которого подключен к выходу задатчика. 14 длительности, а выход— к управляющему входу второго порого-. вого элемента 15. Связь датчика 1 уровня с информационным входом первого порогового элемента 4 и регулятором 7 осуществлена через второй переключатель 18, управляющий вход которого подключен к выходу второго порогового элемента 15, а первый вход — к датчику,1 уровня. Выход счетчика 16 времени подключен к информационному входу второго порогового элемента 15, а вход подключен через сумматор 17 к выходу второго порогового элемента 15. Выход задатчика 6 заданного значения уровня подключен к регулятору 7 и второму входу вто-. рого переключателя 18. В отсутствие ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 не пропускает сигнал с информационного входа на свой выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с первого входа ° При наличии ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 1О пропускает сигнал с информационного входа на выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с второго входа.

Входы элемента ИЛИ 19 связаны с подсистемами разгрузки турбины, в том числе с подсистемой противоаварийной автоматики для длительной аварийной разгрузки (ДАР) и импульсной раз, грузки (HP), с подсистемой технологических защит (ТЗ), с подсистемой ограничений мощности по технологическому состоянию турбины (ON) и другими подсистемами.

Способ осуществляется следующим образом.

Энергоблок защищают при сбросе нагрузки путем измерения уровня жидкости (воды) в резервуаре 2 конденсатно-питательного тракта турбоустановки, например в конденсаторе, датчиком 1 уровня и сравнения в первом пороговом элементе 4 измеренного текущего уровня, сигнал по которому поступает с выхода второго переключателя 18 на информационный вход первого порогового элемента 4. При превышении уровнем максимально допустимого значения первый пороговый элемент 4 формирует сигнал на выключатель 3, который при этом отключает энергоблок или его подсистемы. Одновременно сигнал по измеренному текущему уровню жидкости с второго переключателя 18 пос1 уровня поступает на информационный вход первого порогового элемента.4 и на регулятор 7.

При поступлении на входы элемента

ИЛИ 19 хотя бы одного управляющего сигнала по сбросу нагрузки турбины с его выхода поступает управляющий сигнал на переключатель 10, который при этом пропускает на элемент 11

45 деления с выхода элемента 9 сравнения сигнал по отклонению текущего уровня сигнал по которому поступает на 50 элемент 9 сравнения с датчика 1 уровня, от максимально допустимого, сигнал по которому поступает на элемент

9 сравнения от задатчика 5 максимально допустимого значения уровня жид55 кости. Элемент 11 деления формирует на вход логического элемента 13 сигнал по отношению измеренного отклонения к максимально возможной скорос5 156?4 тупает на регулятор 7, который стабилизирует уровень жидкости в резервуаре 2 путем формирования регулирующего сигнала пропорционально отклонению измеренного текущего уровня жидкости

5 от заданного значения на клапан 8 слива жидкости. Предварительно определяют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие падения давления пара над жидкостью при сбросе нагрузки турбины. Такое определение может быть выполнено при эксперименте на реальном оборудовании или в процессе планового сброса нагрузки эксплуатируемой турбины, Кроме того, предварительно определяют максимально возможную скорость действительного повьппения уровня экспе- 20 риментально (например, измеряя скорость при имитации разрыва трубной системы) либо расчетным путем. В отсутствие управляющего сигнала сброса нагрузки турбины от элемента ИЛИ 19 первый переключатель 10 не пропускает сигнал с выхода элемента 9 сравнения на элемент 11 деления, поэтому с выхода последнего поступает нулевой сигнал на логический элемент 13, с выхода которого поступает нулевой сигнал на управляющий вход второго порогового элемента 15. При этом поступающий с выхода второго порогового элемента 15 нулевой сигнал не включает через сумматор 17 счетчик 16 вре15

I мени и сохраняет переключатель 18 в положении, когда сигнал с датчика ти действительного повышения урс вйя, сигнал по которой поступает на вход элемента 11 деления с запатчика 12 скорости. Сигнал пп отношению является оценкой минимально возможной длительности движения уровня от достигнут го значения к максимально допустимому значению.

Далее в логическом элементе 13 сравниваются сигнал по минимально возможной длительности изменения уровня к максимальному допустимому зна-, чению и поступающий с задатчика 14 длительности сигнал по длительности интервала времени, прямо пропорционального постоянной времени ложного изменения уровня. Минимальный из этих сигналов поступает на управляющий вход второго порогового элемента

15, задавая длительность формирования на выходе этого элемента ненулевого управляющего сигнала. Одновременно управляющий сигнал от элемента ИЛИ

19 поступает через сумматор 17 на счетчик 16 времени, вызывая включение последнего и поступление с его выхода сигнала по времени на информационный вход второго порогового элемента 15. Ненулевой управляющий сигнал с второго порогового элемента 15 через сумматор 17 инициирует работу счетчика 16 и одновременно, поступая на управляющий вход второго переключателя 18, вызывает задание измеренного уровня жидкости равным заданному значению, так как в этом .случае второй переключатель 18 пропускает сигнал с задатчика 6 заданного значения уровня на информационный вход первого порогового элемента 4 и на регулятор 7. Таким образом, блокируют отключение энергоблока или его подсистем в течение интервала времени, пропорционального постоянной времени ложного изменения уровня (если этот интервал не превьппает оцененную минимально возможную длительность изменения уровня) или равного оцененI ной длительности движения уровня (в противном случае). После истечения интервала времени, заданного на управляющем входе второго порогового элемента 15, выходной сигнал этого элемента становится нулевым, поэтому счетчик 16 времени останавливается, и второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с первого входа, поступающий с датчика 1 уровня.

1562480

Захватчик 14 длительности вскипания жидкости формирует сигнал, прямо пропорциональный эффективной постоянной времени ложного изменения уровня. Коэффициент пропорциональности задают, исходя из условия завершения в основном процесса вскипания, например равным 3. Коэффициент должен быть достаточно большим, чтобы заведомо основная часть ложного повышения уровня завершилась, и одновременно не слишком большим, чтобы за время блокировки защиты действительное изменение уровня не вызывало значительного ухуд 15 шения качества регулирования.

Ъ

Скорость лажного повышения уровня значительно превьппает максимально ,:возможную скорость действительного повышения уровня (например, в подогревателях высокого давления (ПВД) энергоблока мощностью 200 МВт — более, 4ем в два раза) . Причем ложное повыШение ("набухание") уровня имеет

Кратковременный характер (например, 25 для ПВД энергоблока мощностью 200 МВт эффективная постоянная времени лож-. ного выбега уровня составляет 1-2 с).

Поэтому в случае, когда начальный уровень вскипания (в момент поступ.пения сигнала а сбросе нагрузки) не слишком далек от номинального, блокирование защиты энергоблока по повы1пению уровня исключает ложный останов энергоблока, а длительность блокировки защиты меньше интервала вре35 мени, который потребовался бы для павьппения уровня от достигнутого к моменту начала блокировки до максимальна допустимого даже в случае макСимально возможной скорости действительного повьппения уровня (например, При разрывах в трубной системе). Если же начальный уровень вскипания слишком далек от номинального, т.е. близок к максимально допустимому настолько, что длительность блокировки превьппает интервал времени, который потребовался бы для достижения максимально допустимого уровня с максимально возможной скоростью, то тогда защита блокируется только в течение

=-того интервала времени. Поэтому, ес ли по истечении этого интервала времени датчик покажет превьппение максимальна допустимого уровня, то зашита сработает независимо от факта сброса нагрузки турбины и вскипания жидкости.

Таким образом, уменьшается вероятность ложного отключения энергоблока или его подсистем при вскипании жидкости в резервуарах конденсатно-питательного тракта турбоустановки из-эа сброса нагрузки турбины, что обеспечивает повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев.

Качество .стабилизации уровня жидкости в резервуарах повышается вследствие исключения формирования регулятором ложных команд на открытие клапана слива жидкости при ложном повышении ее уровня.

Ф о р м у л а изобретения

1. Способ защиты энергоблока при сбросе нагрузки путем измерения текущего значения уровня жидкости в резервуаре конденсатно-питательного тракта, стабилизации этого уровня на заданном- значении, определения отклонения текущего значения уровня от максимально допустимого значения и отключения энергоблока при достижении отклонением нулевого значения, о т л и ч аю щ и. и с я тем, чта, с целью повышения долговечности энергоблока и сокращения его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения при вскипании жидкости в резервуаре, предварительно определяют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании и максимально возможную скорость действительного повышения уровня,а в процессе после сброса нагрузки определяют минимально возможную длительность изменения уровня от текущего до максимально допустимого значения, как отношение отклонения текущего значения от максимально допустимога к максимально возможной скорости действительного повышения уровня, сравнивают эту минимально возможную длительность с величиной, прямо попорциональной постоянной времени ложного изменения уровня при вскипании, и блокируют отключение энергоблока в течение интервала времени, равного меньшей из двух сравниваемых величин.

2. Способ па п. 1, а т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения вероятности ошибочного снижения уровня при его стабилизации, блокирование отключения энергоблока ведут путем задания текущего значения уровня равным его заданному значению.