Verfahren zur Einregelung von Beharrungszuständen von Dampfturbosätzen bei Netztrennung auf variable Restlast Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einregelung von Beharrungszuständen bei plötzlichen Entlastungen auf variable Restlast durch Voll- oder Teilnetztrennung bei Dampfturbosätzen in Verbin dung mit einem Verfahren zur Drehzahlbegrenzung, wobei dem proportional wirkenden Drehzahlregel kreis kurzzeitig ein differenzierend wirkender Signal kreis übergeordnet ist.
Eine plötzliche vollständige Entlastung eines Turbosatzes durch Netztrennung hat eine Drehzahl steigerung zur Folge, die durch einen üblichen pro portional wirkenden Drehzahlregler, insbesondere bei einem kleinen Anteil von umlaufenden Massen je Leistungseinheit, nicht mehr abgefangen werden kann, so dass bei Erreichen einer bestimmten Höhe der Überdrehzahl die Sicherheitseinrichtungen an sprechen und der Turbosatz in den Schnellschluss geht. Für diese Fälle ist es bekannt, dem proportional wirkenden Drehzahlregelkreis kurzzeitig einen diffe renzierend wirkenden Signalkreis zu überlagern.
Bei diesem Verfahren wird bei Überschreiten einer vor bestimmten Beschleunigung mittels einer Beschleuni- gungsmesseinrichtung das Dampfeinlassventil vor übergehend geschlossen. Nach dem Abfangvorgang, d. h. nach dem Verschwinden der Beschleunigung der Turbinenwelle erfolgt der Übergang vom Signal kreis auf den Drehzahlregelkreis. Ein stossfreier Übergang von Signalkreis auf Drehzahlregelkreis ist nur dann gegeben, wenn zum Zeitpunkt der über nahme die Ausgänge von Signal- und Regelkreis identisch sind.
Dies ist jedoch nur bei einer plötzli chen Entlastung auf Leerlauf der Fall, da die sich als Folge der vollständigen Entlastung einstellende Drehzahlerhöhung in gleicher Weise ein Schliessen der Dampfsteuerventile vom proportional wirkenden Drehzahlregler zur Folge hätte, so dass in diesem Zu- stand die bereits durch den Signalkreis geschlossenen Dampfsteuerventile eine stossfreie und somit stabile Übernahme von Signalkreis auf Drehzahlregelkreis gewährleisten.
Bei einer teilweisen Entlastung eines Turbosatzes hat die verbleibende Restlast durch das von ihr ausgeübte Bremsmoment eine Verminderung der Drehzahlerhöhung zur Folge, so dass der propor tional wirkende Drehzahlregler nicht mehr in der Lage ist, die Dampfsteuerventile in Schliessstellung zu bringen. Diese Ventile sind jedoch auch in diesem Fall durch den Signalkreis in Schliessstellung ge bracht worden, so dass also die Ausgänge von Signal kreis und Drehzahlregelkreis nicht identisch sind und in diesem Fall keine stabile Übernahme von Signal kreis auf Drehzahlregelkreis gegeben ist.
Als Folge davon öffnen bei Übernahme durch den Drehzahlre gelkreis, dessen Ausgang entsprechend, die Dampf steuerventile stossartig. Die Turbine steigert durch die ungewollte Dampfzufuhr ihre Drehzahl und geht in den Schnellschluss. Dieser Vorgang führt den Zu sammenbruch des Restnetzes herbei, da die anlie gende Restlast eine stossfreie Übernahme nach dem Abfangvorgang durch den differenzierend wirkenden Signalkreis auf den proportional wirkenden Dreh zahlregelkreis verhindert.
Die Aufgabe der vorliegenden .Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und nicht nur bei vollständiger Entlastung eines Turbosatzes durch Netztrennung, sondern auch bei plötzlichen Entlastungen auf variable Restlasten ein stabiles Ein regeln des neuen Beharrungszustandes durch Ab fangen des Turbosatzes über einen differenzierend wirkenden Signalkreis und einen proportional wir kenden Drehzahlregelkreis zu ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine systemabhängige Rückführungsgrösse den stossfreien Übergang von Signalkreis auf Drehzahl regelkreis einleitet.
Als systemabhängige Rückführungsgrösse dient vorzugsweise ein herbeizuführender Druckausgleich zwischen den Abfangventilen und den Dampfsteuer ventilen. Dieser Druckausgleich kann in zweckmässi ger Ausbildung dadurch erzielt werden, dass die mit Hauptkegel und Vorhubventil versehenen Abfang ventile unmittelbar nach dem durch den Signalkreis eingeleiteten Schliessen ihre Vorhübe öffnen, so dass der durch diese in die Teilturbine strömende Dampf eine zu grosse Drehzahlabsenkung verhindern kann, welche nämlich durch die als Bremsmoment wir kende Restlast hervorgerufen wurde,
und damit die vom Drehzahlregler gesteuerten Dampfsteuerventile durch den Übergang in die Drosselstellung den Druck ausgleich herbeiführen. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist es notwendig, die Vorhübe der Ab fangventile entsprechend einer maximal einzuregeln- den Restlast zur Schaffung des Druckausgleiches als Rückführungsgrösse zu dimensionieren,
so dass die für zum teilweisen Schliessen der Dampfsteuerven- tile über den P-Regler erforderliche Mindest-Dreh- zahlerhöhung notwendige Dampfmenge in die Teil turbine einströmen kann. In diesem Sinne können auch die Abfangventile von dem Signalkreis je nach Höhe der Restlast wahlweise geschlossen werden, das heisst, dass der Signalkreis nicht auf alle, sondern nur auf die den ersten folgenden zweiten und dritten Ab fangventile einwirkt.
Die Dampfsteuerventile bleiben dann während des Abfangvorganges unverändert unter dem Einfluss des Drehzahlreglers.
Anhand einer Zeichnung wird das erfindungsge- mässe Verfahren anhand von zwei Beispielen erläu tert, wobei in der Fig. 1 ein Dampfturbosatz mit mehreren Teilturbinen und in Fig. 2 das Abfan gen eines Dampfturbosatzes mit einfacher Zwischen überhitzung dargestellt ist.
Nach Fig. 1 werden bei einer plötzlichen Entla stung auf Restlast die Abfangventile Al, A2, An der Teilturbinen T1, T2, T. über den Signalkreis 7 von dem Signalgeber 6 geschlossen. Die Abfangven tile A befinden sich vor den Teilturbinen T und den Dampfsteuerventilgruppen D.
Durch die systembe dingten Verzögerungen in der Weiterleitung und Ausführung des vom Signalgeber kommenden Schliessbefehls strömt allen Teilturbinen während des Abfangvorganges weiterhin Dampf zu, so dass die Drehzahl des Turbosatzes ansteigt. Unmittelbar nach dem Schliessen der Abfangventile A, de mit Haupt kegel und Vorhubventil ausgerüstet sind, öffnen die Abfangventile A die Vorhubventile. Der durch diese in die Teilturbinen strömende Dampf erhöht weiter die Drehzahl des Turbosatzes,
bis die unverändert unter dem Einfluss des Drehzahlreglers 4 über den proportional wirkenden Drehzahlregelkreis 5 stehen den Dampfsteuerventilgruppen Dl, D2, D" zu drosseln beginnen und einen Druckausgleich zwi schen den Abfang und den zu ihnen gehörenden Dampfsteuerventilen für die Abfangventile A herbei- führen.
Die drehzahlabhängige Betätigung der Dampfsteuerventilgruppen Dl, D2, D" durch den stets intakten Drehzahlregelkreis 5 verhindert also eine Unterdrückung der Überdrehzahl durch die Restlast.
Der mit diesem Druckausgleich verbundene Druckanstieg hinter den Abfangventilen zeigt dem Regelsystem den Abschluss des Abfangvorganges an und leitet die Wiederherstellung des Normalzustan des, das heisst, Übernahme der Regelung von dem Signalkreis auf den proportional wirkenden Dreh zahlregelkreis immer in dem Zeitpunkt ein, in dem eine stossfreie übernahme gewährleistet ist durch das Auffahren der druckentlasteten Abfangventile.
Liegen die Restlasten, die vom Turbosatz zu übernehmen sind, sehr hoch, so dass die ausrei chende Dimensionierung der Vorhubventile kon struktive Schwierigkeiten bereitet, wird das beschrie bene Verfahren so angewendet, dass der Signalgeber nicht auf alle, sondern nur auf einen Teil der Ab fangventile einwirkt. Dabei übernehmen die Teiltur binen der nicht vom Signalgeber angesprochenen Abfangventile drehzahlgeregelt über den stets intak ten Drehzahlregelkreis die Erzeugung der nach der Entlastung noch erforderlichen Restleistung, bis die vom Signalkreis geschalteten Abfangventile durch den sich einstellenden Dampfdruckausgleich in Be triebsstellung gehen.
Ein Beispiel für eine derartige Ausführung ist in der Fig. 2 wiedergegeben, in der lediglich die zweite Teilturbine T2 mit dem Signalge ber 6 über den Signalkreis 7 und das Abfangventil A2 verbunden ist, während der Drehzahlregelkreis 5 mit dem Drehzahlzeiger 4 beide Teilturbinen T1, T2 über die Dampfsteuerventilgruppen Dl, D2 steuert.