Система защиты

 

Использование: в средствах защиты агрегатов, например, паровых турбин при возникновении каких-либо аварийных ситуаций. Сущность изобретения: система защиты содержит последовательно соединенные измерительное и усилительное с входами взведения и срабатывания защиты устройства и исполнительный механизм. В систему введены командный орган расхаживания, узел ограничения хода исполнительного механизма, снабженный датчиком срабатывания, установленный между усилительным устройством и исполнительным механизмом, элемент памяти, два элемента И, элемент временной задержки и сигнализатор расхождения, установленный на выходе исполнительного механизма системы защиты. 1 ил.

Изобретение относится к средствам защиты агрегатов, например, паровых турбин, при возникновении каких-либо аварийных ситуаций.

Известно устройство для защиты турбины, содержащее электрический импульсный датчик тахогенератор, соединенный с валом турбины и подключенный своим выходом через преобразователь и промежуточные реле к коммутирующим цепям исполнительных реле, управляющий работой различных подсистем защиты (патент СССР N 535421, М·Кл² F 01 D 21/02). Недостатком этого устройства для защиты турбины является отсутствие в нем специальных средств оперативной проверки его работоспособности.

Известен способ проверки системы защиты от повышения скорости вращения турбины, например, газотурбокомпрессорного агрегата котла, реализуемый путем подвода к системе защиты, содержащей гидравлический датчик скорости вращения агрегата и усилительное и исполнительное устройства, масла от постоянного источника с давлением, соответствующим уровню срабатывания по предварительно полученной зависимости давления от скорости вращения (а.с. N 270400, М·Кл² F 02 C 9/00).

Недостатком такого технического решения является невозможность проверки системы защиты на ходу, без остановки агрегата, что снижает эксплуатационные характеристики энергоустановки в целом.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче к предлагаемому является многоканальная система защиты агрегата (а.с. N 1257246, МКИ F 01 D 21/02), содержащая последовательно соединенные измерительное, усилительное со входами введения и срабатывания защиты устройства и исполнительный механизм.

Недостатком указанной системы защиты является невозможность проверки работоспособности ее исполнительной части без нарушения режима работы агрегата либо его полной остановки.

Целью настоящего изобретения является обеспечение регулярного контроля работоспособности системы защиты, включая ее исполнительную часть, без нарушения режима работы агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему защиты, содержащую последовательно соединенные измерительное и соединительное со входами взведения и срабатывания защиты устройства, а также исполнительный механизм, согласно изобретению, введены командный орган расхождения, узел ограничения хода исполнительного механизма, снабженный датчиком срабатывания, установленный между усилительным устройством и исполнительным механизмом, элемент "памяти", два элемента И, элемент временной задержки и сигнализатор расхождения, установленный на выходе исполнительного механизма системы защиты; командный орган расхаживания через элемент "памяти" подключен к управляющему входу узла ограничения хода исполнительного механизма и к одному входу первого элемента И, другой вход которого связан с датчиком срабатывания узла ограничения хода исполнительного механизма, а выход подсоединен к входу срабатывания защиты, при этом сигнализатор расхаживания через второй элемент И, к другому входу которого подключен выход элемента "памяти", соединен с входом взведения системы защиты и через элемент временной задержки подключен к входу сброса элемента "памяти", к которому также подключен выход измерительного устройства системы защиты.

Из анализа заявляемого и известных решений следует, что тождественных по технической сущности и решаемой задаче не имеется.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемой системы защиты. Система защиты содержит измерительное устройство 1, своим входом связанное с выходом датчика контролируемой физической величины, а выходом связанное с входом "Срабатывание" усилительного устройства 2, имеющего также вход "Взведение"; исполнительный механизм 3, к выходу которого подсоединен исполнительный орган системы защиты (датчик контролируемой физической величины и исполнительный орган на фиг.1 не показаны).

В систему защиты введены командный орган расхаживания защиты 4; узел 5 ограничения хода исполнительного механизма 3, снабженный датчиком срабатывания 6, установленный между усилительным устройством 3 и исполнительным механизмом 3; элемент "памяти" 7, два элемента И 8, 9 и элемент временной задержки 10, и сигнализатор 11 расхаживания, установленный на выходе исполнительного механизма 3 системы защиты. Командный орган расхаживания 4 через элемент "памяти" 7 подключен к управляющему входу узла 5 ограничения хода исполнительного механизма 3 и к одному входу первого элемента И 8, второй вход которого связан с датчиком 6 срабатывания узла 5 ограничения хода исполнительного механизма 3, а выход подсоединен к входу "Срабатывание" защиты, при этом сигнализатор 11 расхаживания через второй элемент И 9, к другому входу которого подключен выход элемента "памяти" 7, соединен с входом "Взведение" системы защиты и через элемент временной задержки 10 подключен к входу сброса элемента "памяти" 7, к которому также подключен выход измерительного устройства 1 системы защиты. Следует отменить, что в качестве узла 5 ограничения хода исполнительного механизма 3 может быть применено любое устройство, например, электромагнитная защелка, электромагнитный дросселирующий золотник и т.д. которые, будучи установленными в канал управления исполнительным механизмом, при подачи электрических сигналов препятствуют движению ее на полный ход.

Принцип действия предлагаемой системы защиты заключается в следующем.

При значении контролируемой физической величины, превышающем заранее заданное в измерительном устройстве 1 предельное ее значение, с выхода измерительного устройства 1 на вход "Срабатывание" усилительного устройства 2 поступает дискретный сигнал, усиливается в усилительном устройстве 2, проходит беспрепятственно узел 5 ограничения хода исполнительного механизма 3, вызывает движение исполнительного механизма 3 и, соответственно, исполнительного органа защиты на величину полного хода, обеспечивающего, например, аварийную остановку какого-либо агрегата.

Поставленная в изобретении цель обеспечение регулярного контроля работоспособности системы защиты достигается без выведения защитного агрегата из действия и даже, практически, без нарушения режима его работы. Проверка системы защиты (применительно к этой проверке употреблен в описании изобретения термин "расхаживание") осуществляется при подаче сигнала от командного органа расхаживания 4 на вход элемента "памяти" 7. Выходной сигнал элемента "памяти" 7, который перешел в устройстве состояние, соответствующее режиму "расхождения" системы защиты, поступает одновременно на один вход элементов И 8, 9 и на управляющий вход узла 5 управляемого частичного ограничения хода исполнительного механизма 3. После перехода узла 5 в состояние частичного ограничения хода механизма 3, о чем свидетельствует появление сигнала на выходе датчика 6 срабатывания узла ограничения 5, поступающего на второй вход элемента И 8, на выходе элемента И 8 появляется сигнал и вызывает срабатывание системы защиты. Но так как узел ограничения 5 не позволяет исполнительному механизму 3 пройти полный ход, то режим работы защищаемого агрегата практически не изменяется. После описанной частичной подработки системы защиты, при которой осуществляется проверка работоспособности расхаживания системы защиты, включая расхаживание исполнительного органа, по срабатыванию сигнализатора 11 расхаживания, свидетельствующего о происшедшем на заданный ход движения системы защиты, она возвращается в нормальное состояние. Возврат происходит после появления на входном элементе И 9 сигнала от сигнализатора 11, называющего появление сигнала на выходе элемента И 9, поступающего на вход "Взведение" усилительного устройства 2. При этом сброс элемента "память" 7, а именно возврат его в состояние нормальной работы системы защиты из состояния расхаживания происходит с некоторым запаздыванием, обеспечиваемым элементом временной задержки 10, которое необходимо для гарантированного взведения системы защиты и недопущения несанкционированного срабатывания защиты при выходе из режима расхаживания. К входу сброса элемента "памяти" 7 подключен также выход измерительного устройства 1, сигнал которого прерывает режим расхаживания, переводя элемент 7 в состояние нормальной работы системы защиты, в случае появления аварийного сигнала в период расхаживания.

Предлагаемая система защиты обеспечивает более надежную эксплуатацию защищаемого агрегата за счет постоянного контроля ее работоспособности, что позволяет своевременно выявлять неисправность канала защиты, включая исполнительные органы, и проводить ее техническое обслуживание и ремонт.

Формула изобретения

Система защиты, содержащая последовательно соединенные измерительное и усилительное с входами взведения и срабатывания защиты устройства, а также исполнительный механизм, отличающаяся там, что в систему введены командный орган расхаживания, узел ограничения хода исполнительного механизма, снабженный датчиком срабатывания, установленный между усилительным устройством и исполнительным механизмом, элемент памяти, два элемента И, элемент временной задержки и сигнализатор расхаживания, установленный на выходе исполнительного механизма системы защиты, командный орган расхаживания через элемент памяти подключен к управляющему входу узла ограничения хода исполнительного механизма и к одному входу первого элемента И, другой вход которого связан с датчиком срабатывания узла ограничения хода исполнительного механизма, а выход подсоединен к входу срабатывания защиты, при этом сигнализатор расхаживания через второй элемент И, к другому входу которого подключен выход элемента памяти, соединен с входом взведения системы защиты и через элемент временной задержки подключен к входу сброса элемента памяти, к которому также подключен выход измерительного устройства системы защиты.

РИСУНКИ

Рисунок 1