DE1626211C

DE1626211C - Protective device for boiler feed pumps

Info

Publication number: DE1626211C
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr.-Ing.; Ramsauer. Herbert. Dipl.-Ing.; 8520 Erlangen; Pfister Karl Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Stoll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrich- Spannung laufend während an sich bekannterThe invention relates to a protective device voltage running while known per se

tung für Speisepumpen in Dampfkraftwerken oder Blockierung oder Unterbrechung der Verbindung zurdevice for feed pumps in steam power plants or blocking or interruption of the connection to

für in ähnlichen Anlagen betriebene Hochdruck- Abschalteinrichtung vorgenommen und bei einemfor high pressure cut-off device operated in similar systems and for one

Kreiselpumpen zur Förderung von Flüssigkeiten. sich dabei ergebenden Funktionsfehler eine Ge-Centrifugal pumps for pumping liquids. resulting functional errors a

Um die Betriebssicherheit von Kraftwerken und 5 fahrenmeldung ausgelöst, gegebenenfalls unter Aufähnlichen Anlagen zu erhöhen, ist man vielfach lösung der Blockierung die Pumpenantriebsschaltbestrebt, Bedienungsfehler, die durch menschliches einrichtung betätigt wird.In order to increase the operational safety of power plants and the trip message triggered, if necessary under similar systems, one is often trying to solve the blocking of the pump drive switching, Operating error actuated by human facilities.

Versagen des Bedienungspersonals hervorgerufen Es ist an sich bereits bekannt, bei Schnellschlußwerden, dadurch abzuwenden, daß in zunehmendem systemen für Dampfturbinen eine Selbstkontrolle der Maße wichtige Funktionen einer selbsttätigen io Schnellschlußfunktion vorzunehmen, indem man ge-Steuerung überlassen werden. Im Zuge der Automati- fährliche Betriebszustände, wie dies bei Überdrehzahl sierung derartiger Anlagen ist auch daran gedacht der Fall ist, simuliert. Bei einer solchen bekannten worden, den Betrieb von Kesselspeisepumpen be- Prüfeinrichtung muß aber noch die Unsicherheit der sonderen Steuergeräten zu unterstellen. Die Kessel- Nachbildung solcher unzulässigen Betriebszustände Speisepumpen sind damit der unmittelbaren Be- 15 in Kauf genommen werden, da die Selbstkontrolle obachtung durch das Kraftwerkspersonal entzogen. sich nicht auf das Auslöseorgan selbst erstreckt. Man Es muß dann aber dafür gesorgt werden, daß durch kann zwar annehmen, daß beim Simulieren gefährbesondere Schutzeinrichtungen und Überwachungs- licher Betriebszustände eine Auslösung erfolgt, ob organe ein betriebssicheres Arbeiten der Pumpen aber die Einrichtung, die durch die Überdrehzahl gewährleistet ist und bei möglicherweise auftretenden ao selbst Meßsignale liefert, also der Meßwertgeber Störungen oder Defekten sogleich Abhilfe geschaffen noch in Ordnung ist, kann dabei nicht ohne weiteres wird. Während bisher meist auch genügend Zeit zur festgestellt werden.Failure of the operating personnel caused. to avert that in increasing systems for steam turbines a self-control of Measure important functions of an automatic io quick closing function by using ge control be left. In the course of the automatic, dangerous operating states, such as overspeed It is also thought that the case of such systems is simulated. With such a well-known The operation of boiler feed pumps has to be tested, but the uncertainty of the to be subordinated to special control units. The boiler simulation of such impermissible operating conditions Feed pumps are thus the immediate 15 to be accepted as self-control No observation by the power plant personnel. does not extend to the triggering organ itself. Man However, it must then be ensured that through can assume that there is a particular danger when simulating Protective devices and monitoring operating states are triggered whether organize a reliable operation of the pumps but the device caused by the overspeed is guaranteed and, in the event of ao, itself delivers measurement signals, i.e. the transducer Malfunctions or defects that are immediately remedied are still in order will. While so far usually enough time to be determined.

Verfügung gestanden hat, um bei Überwachung der Demgegenüber sieht die Erfindung vor, bei der Kesselspeisepumpen durch das Kraftwerkspersonal laufenden Nachbildung unzulässiger Werte zur Selbstrechtzeitig die notwendigen betrieblichen Handgriffe 25 kontrolle der Überwachungseinrichtung die Meßwerterledigen und im Gefahrenfalle eingreifen zu können, geber mit in die Prüfung einzubeziehen, indem die so führt die fortschreitende Automation im Sinne von den Meßwertgebern abgenommene Meßgröße eines sicheren Kesselbetriebes zu einem erheblich durch eine Zusatzgröße erhöht wird, die so beschnelleren Ablauf der Schaltvorgänge. Es kann dann messen ist, daß damit der zulässige Grenzwert überalso der Fall eintreten, daß ein Eingriff in einer so 30 schritten wird.Has been available to monitor the contrast, the invention provides in the Boiler feed pumps by the power station staff to simulate impermissible values for self-timely the necessary operational actions 25 control of the monitoring device to take care of the measured values and to be able to intervene in the event of danger, to include the donor in the test by the the progressive automation leads in the sense of the measured variable taken from the transducers a safe boiler operation is increased considerably by an additional size, which makes it faster Sequence of switching operations. It can then be measured that the permissible limit value is thus above that the case occur that an intervention in such a 30 step is.

kurzen Zeit erforderlich wird, daß damit eine Über- Das Auslösesignal, das im Ernstfall die Stillsetzung förderung der menschlichen Reaktionsfähigkeit ver- des Antriebes herbeiführt, setzt sich also zusammen bundeti wäre. Dementsprechend müssen besondere aus dem Signal, das der jeweilige Meßwertgeber Überwachungs- und Schutzvorrichtungen vorgesehen liefert, und dem aufgeschalteten Zusatzsignal. So werden, die die Speisepumpen und damit wesentliche 35 werden immer wieder, insbesondere durch zyklisches Teile der Anlage, der sie angehören, vor Schaden be- Abfragen der einzelnen Überwachungskreise, vorwahren, übergehend unzulässige Betriebswerte an Stelle derIt is necessary for a short time that an over- The trigger signal, which in an emergency, the shutdown promotes the ability to react and induces drive, so it is composed bundeti would be. Accordingly, special needs to be made of the signal that the respective transducer Monitoring and protection devices provided, and the connected additional signal. So that the feed pumps and thus essential 35 will be repeated, especially by cyclical Keep parts of the system to which they belong in front of damage. temporarily impermissible operating values instead of

Bekannt ist ein Überwachungssystem, bei dem jeweils tatsächlich vorhandenen Meßwerte den unter Erfassung einer Mehrzahl oder Vielzahl von Schutzeinrichtungen aufgeschaltet, um zu prüfen, ob für die einwandfreie Arbeitsweise und Sicherheit der 40 die Überwachungseinrichtung ein Auslösesignal ab-Pumpe entscheidenden Zustandsgrößen für jede gibt. Dieses Auslösesignal darf dann aber, um den dieser Zustandsgrößen ein gesonderter Überwa- Betrieb nicht zu stören, naturgemäß nicht zur chungskreis gebildet wird. Diese gesonderten Über- äußeren Auswirkung gebracht werden. Bei dieser wachungskreise für jede von einem Meßwertgeber Abfrage wird nur intern innerhalb der Schutzerfaßte Zustandsgröße sind jeweils mit Abschalt- 45 einrichtung festgestellt, ob in diesem Fall ein Auseinrichtungen für den Pumpenantrieb verbunden, die lösesignal abgegeben wird oder nicht. Wenn bei einer sie bei Vorliegen eines Fehlers oder einer Störung derartigen Abfrage durch fehlerhaftes Arbeiten des mit dadurch hervorgerufener Überschreitung des zu- jeweiligen Überwachungskreises kein Signal ausgelöst lässigen Grenzwertes der betreffenden Zustandsgröße werden sollte, erfolgt eine Meldung, die bei mehrentweder nach Abgabe einer Gefahrenmeldung oder 50 fächer Wiederholung gegebenenfalls zur Stillsetzung sofort betätigen. Diese bekannten Schutzvorrich- der Pumpe herangezogen werden kann,
tungen gestatten somit, bei Kesselspeisepumpen die Gegebenenfalls kann die Schutzeinrichtung erfin-Einhaltung einzelner Betriebsgrößen zu überwachen. dungsgemäß auch Überwachungskreise umfassen, bei Bei allen diesen Schutzeinrichtungen hängt aber die denen die den zulässigen Arbeitsbereich der Pumpe Sicherheit des Schutzes nicht allein von der einwand- 55 bestimmenden Grenzwerte für Förderhöhe und freien Funktion jedes Überwachungskreises, sondern Fördermenge als Zustandsgrößen durch eine Überauch von der Zuverlässigkeit des Meßwertgebers ab, lagerung der Spannung mehrerer Meßwertgeber so daß fehlerhafte Signale vom Meßwertgeber im nachgebildet werden.A monitoring system is known in which the measured values actually present in each case are connected to the detection of a plurality or plurality of protective devices in order to check whether the monitoring device gives a trigger signal from the pump for each of the decisive state variables for the correct operation and safety of the 40. However, this trigger signal must then naturally not be formed into the control circuit so that these state variables do not interfere with a separate monitoring operation. These separate over- external effects are brought about. In this monitoring circuit for each query from a transducer, it is only determined internally within the protection-detected state variable with a shut-off device whether in this case an off device for the pump drive is connected, the release signal is issued or not. If, in the event of an error or a malfunction, such a query should be made due to incorrect operation of the limit value of the relevant state variable, which caused the respective monitoring circuit to be exceeded, a message is issued, which in the case of more either after a hazard report has been issued or 50 If necessary, press repetition immediately to stop. This known protective device can be used for the pump
Thus, in the case of boiler feed pumps, the protective device can, if necessary, monitor compliance with individual operating parameters. In the case of all these protective devices, however, the safety of the protection not only depends on the correct limit values for delivery head and free function of each monitoring circuit, but also on the delivery rate as state variables due to the reliability of the transducer, storing the voltage of several transducers so that faulty signals from the transducer are simulated in the.

wirklichen Gefahrenfalle unter Umständen dem züge- In Verbindung mit der Erfindung ist es natürlichIn connection with the invention it is natural

hörigen Überwachungskreis noch einen zulässigen 60 möglich, bereits vorhandene Schutzeinrichtungen mitbelonging monitoring group still a permissible 60 possible, already existing protective devices with

Betriebszustand vorspiegeln können. in die Funktionsprüfung einzubeziehen. So kann manCan simulate the operating status. to be included in the functional test. So you can

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und be- beispielsweise daran denken, einen Motorschutz fürThe invention avoids these disadvantages and, for example, think about a motor protection for

sieht darin, daß bei einer Schutzeinrichtung der ge- den Pumpenantrieb, eine Hilfsölpumpenautomatiksees that with a protective device, the pump drive, an automatic auxiliary oil pump

schilderten Art eine Funktionsprüfung jedes Über- und Sicherungseinrichtungen der Getrieberegelkupp-described a functional test of every override and safety device of the transmission control clutch

wachungskreises einschließlich seines zugehörigen 65 lung zwischen Antriebsmotor und Pumpe mit zumonitoring circuit including its associated 65 ment between the drive motor and pump with too

Meßwertgebers durch Zuschaltung von einer eine erfassen.Detect the transducer by connecting one.

Grenzwertiiberschreitung simulierenden Zusatzspan- In einem der Überwachungskreise werden bei-Exceeding the limit value simulating additional voltage In one of the monitoring circuits, both

iiung /u der jeweiligen vom Meßwertgeber gelieferten spielsweise die Lagertemperaturen laufend über-iiung / u of the respective delivered by the transducer, for example, the storage temperatures continuously exceed

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wacht. Durch geeignete Temperaturfühler, ζ. B. Heiß- Schnelle Druckänderungen im Entgaser einer leiter, Widerstandsthermometer, Thermoelemente Dampfkraftanlage können zu einer Ausdampfung od. dgl., werden die Temperaturen in den Lager- im Pumpeneinlauf und damit zu kavitationsähnlichen schalen gemessen und mit einem vorgegebenen zu- Störungen führen. Ein weiterer Überwachungskreis lässigen Grenzwert verglichen. Die Differenz zwischen 5 dient daher der Erfassung der maximal zulässigen •Meß- und Grenzwert kann auf eine Grenzwertkipp- Druckabsenkungsgeschwindigkeit. Dabei mißt man schaltung gegeben werden. Übersteigt der Meßwert mit Vorteil den Druck im Zulaufstutzen mit einem den eingestellten Grenzwert um einen höchstzu- Druckferngeber und differenziert den Ausgangswert lässigen Betrag, so wird die Grenzwertkippschaltung durch ein geeignetes Nachlaufwerk. Ist die Druckdurchgesteuert und betätigt ein Relais für die Aus- io änderungsgeschwindigkeit größer als die Abgleichgeschaltung. schwindigkeit des Nachlaufwerkes, entsteht einewakes up. Using suitable temperature sensors, ζ. B. Hot- Rapid pressure changes in the degasser one Head, resistance thermometer, thermocouples Steam power plant can lead to evaporation or the like, the temperatures in the bearing in the pump inlet and thus too cavitation-like shells measured and with a predetermined lead to disturbances. Another monitoring circle permissible limit value compared. The difference between 5 is therefore used to determine the maximum permissible • The measured value and limit value can be set to a limit value tilting pressure reduction speed. One measures circuit are given. If the measured value advantageously exceeds the pressure in the inlet connection with a the set limit value by a maximum pressure transmitter and differentiates the output value permissible amount, the limit value tilting circuit is activated by a suitable follower mechanism. Is the pressure controlled and actuates a relay for the rate of change greater than the adjustment circuit. speed of the trailing unit, a

In ähnlicher Weise kann beispielsweise auch der Differenzspannung, die dem DillerenzenquotientenIn a similar way, for example, the differential voltage, which corresponds to the Dillerenz quotient

Kühlwasserdurchfluß überwacht werden. Das Kühl- proportional ist. Diese Differenzspannung kannCooling water flow can be monitored. That is cooling proportional. This differential voltage can

wasser für die Stopfbuchsen und die Getrieberegel- wiederum über eine Grenzwertkippschaltung mitwater for the stuffing boxes and the gear control - again via a limit value toggle switch

kupplung läßt sich mit Hilfe von Mindestdruck- 15 einem vorgegebenen Grenzwert verglichen werden,clutch can be compared to a given limit value with the help of minimum pressure 15,

messungen an im Auslauf eingebauten Stauscheiben Für die Einhaltung des zulässigen Fahrbereichesmeasurements on baffles installed in the outlet for compliance with the permissible travel range

erfassen. der Pumpe kann ebenfalls ein Überwachungskreis ge-capture. the pump can also have a monitoring circuit

Die Position der Pumpenwelle, die sich bei Kavita- · bildet werden, der dann als ÜberlagerungsschutzThe position of the pump shaft, which is formed in the case of cavities, which then act as protection against overriding

tion, Mengenüberlastung und ähnlichen Gefahren- wirksam ist. An Hand der Fig. 1 der Zeichnung solltion, volume overload and similar hazards. With reference to Fig. 1 of the drawing

fällen ändert, läßt sich in einem anderen der zahl- 20 dies näher erläutert werden. Diese Darstellung zeigtchanges, this can be explained in more detail in another of the numbers. This illustration shows

reichen Überwachungskreise erfassen. Hierzu kann die Förderhöhe Λ in Abhängigkeit der Fördermenge βcapture rich monitoring circles. For this purpose, the delivery head Λ can be used as a function of the delivery rate β

man die Lage der Welle beispielsweise durch einen der zu überwachenden Pumpe, für die eine Reihe vonthe position of the shaft, for example, by one of the pumps to be monitored, for which a number of

Differentialtransformator messen, in dessen Luftspalt Kennlinien veranschaulicht ist, die verschiedenenMeasure differential transformer, in the air gap of which characteristic curves are illustrated, the various

eine auf der Pumpenwelle befestigte Scheibe umläuft. Drehzahlen entsprechen. Der Arbeitsbereich dera disk attached to the pump shaft rotates. Speeds correspond. The workspace of the

Wandert diese Scheibe aus ihrer Normallage, so gibt 25 Pumpe ist durch äußere Begrenzungslinien festgelegt,If this disk moves out of its normal position, there are 25 Pump is defined by outer boundary lines,

der Differentialtransformator eine Spannung ab, die die ein Überschreiten der zulässigen Erwärmung desthe differential transformer generates a voltage that would cause the permissible temperature limit to be exceeded

gleichgerichtet und in einer Grenzwertkippschaltung Wassers und des zulässigen Axialschubes verhindern,rectified and prevent water and the permissible axial thrust in a limit value toggle switch,

weiterverarbeitet wird. Dieser Schutzkreis, der auch Die in der Zeichnung mit 1 bezeichnete linke Begren-is further processed. This protective circle, which also includes the left limit designated in the drawing with 1

bei einigen anderen der nachfolgend beschriebenen zungslinie stellt die Mindestmenge dar. In entspre-for some others, the guideline described below represents the minimum quantity.

Störungen zum Ansprechen kommt, arbeitet teilweise 30 chendeF Weise versinnbildlicht die Linie 2 den zu-If disturbances are addressed, line 2 symbolizes the relevant

als Überlagerungsschutz im oben erwähnten Sinn. lässigen Mindestdruck. Die mit 3 bezeichnete rechteas overlay protection in the sense mentioned above. permissible minimum pressure. The right labeled 3

Die damit gegebene aktive Redundanz des Systems Grenzkurve stellt eine Funktion von Menge undThe resulting active redundancy of the system limit curve is a function of quantity and

dient zur Erhöhung der Sicherheit des Gesamt- Druck dar. Die Mindestmengen-und Mindestdruck-serves to increase the security of the overall pressure. The minimum quantity and minimum pressure

schutzes. überwachung wird von den jeweiligen Gebern mitprotection. monitoring is carried out by the respective donors

In einem anderen Uberwachungskreis kann die 35 Meßumformern durch Grenzwertkippschaltungen abthermische Verformung der Pumpe erfaßt werden. geleitet. Auf der Begrenzungslinie 3 ist jeder Förder-AIs Maß für Verformungen des Pumpengehäuses für menge ein bestimmter Mindestdruck zugeordnet. Mit ungleiche Wärmeverteilung im Stillstand läßt sich die einer geeigneten Meßschaltung wird die Grenzkurve am Gehäuse zwischen Ober- und Unterteil gemessene gemäß der Linie 3 näherungsweise nachgebildet und Temperaturdifferenz heranziehen. Aus den Meß- 40 durch eine Grenzwertkippschaltung überwacht. Alle werten zweier Temperaturfühler, beispielsweise aus Signale der Grenzwertkippschaltungen der beder Spannung zweier geeigneter Thermoelemente, schriebenen einzelnen Überwachungskreise werden wird dann die Differenz gebildet, die Differenz- zusammengefaßt und geben mit Vorteil nach einer spannung verstärkt und über eine Grenzwertkipp- gewissen Verzögerungszeit eine Gefahrenmeldung schaltung mit einem vorgegebenen Grenzwert ver- 45 bzw. ein Abschaltkommando zur Stillsetzung der glichen. Pumpe, wenn der Arbeitspunkt der Pumpe eine derIn another monitoring circuit, the measuring transducers can be detected by limit-value trigger circuits, resulting from thermal deformation of the pump. directed. On the boundary line 3, everyone is promotional AIs Measure for deformations of the pump housing for a certain amount assigned to a certain minimum pressure. With Uneven heat distribution at standstill can be determined by a suitable measuring circuit as the limit curve measured on the housing between the upper and lower part according to line 3 is approximated and Use temperature difference. Monitored from the measuring 40 by a limit value toggle switch. All evaluate two temperature sensors, for example from signals from the limit value toggle circuits of the operator Voltage of two suitable thermocouples, written individual monitoring circuits the difference is then formed, the difference - summarized and give with advantage after a voltage amplified and a danger message via a limit value tilting delay time circuit with a predetermined limit value or a switch-off command to shut down the resembled. Pump if the operating point of the pump is one of the

In ähnlicher Weise kann eine Stopfbuchsenüber- Grenzlinien überschreitet. Bei einzelnen Überwachung die Grundlage für einen anderen Über- wachungskreisen, die eine rechtzeitige Störungsbewachungskreis bilden. Bei Undichtigkeit oder Zer- hebung erlauben, z. B. Kühlwasser, selbständige störung einer Stopfbuchse tritt heiße Flüssigkeit aus 50 Überwachung usw., kann ein Abschaltkommando der Pumpe nach außen. Damit läßt sich eine Stopf- zunächst unterdrückt werden. Das Abschaltbuchsenüberwachung in einfacher Weise auf eine kommando kann entweder erst nach größerer Ver-Temperaturmessung zurückführen. Ein geeigneter zögerungszeit abgegeben werden oder die Abschal-Temperaturfühler, z.B. ein Heißleiter, kann in eine tung" wird andereu Überwachungskreisen überlassen, Stopfbuchsrille eingebaut werden. 55 die als Folgeerscheinung der erstgenannten StörungenSimilarly, a gland may cross over boundary lines. With individual monitoring the basis for another monitoring circuit, which has a timely fault monitoring circuit form. In the event of a leak or expansion, allow, e. B. cooling water, self-employed Fault in a stuffing box, if hot liquid escapes 50 Monitoring etc., a shutdown command can be issued the pump to the outside. In this way, a stuffing can be suppressed first. The shutdown socket monitoring in a simple way on a command can either only after a larger temperature measurement lead back. A suitable delay time can be given or the shutdown temperature sensor, e.g. an NTC thermistor, can be used in one device "is left to other monitoring circuits, Stuffing box groove must be installed. 55 as a consequence of the first-mentioned disorders

Eine besonders in der ersten Betriebszeit oder nach eine Stillsetzung erforderlich machen.Make one particularly necessary during the first operating period or after a shutdown.

Reparaturen auftretende Verschmutzung des Siebes Ziel der Erfindung ist es, die vorstehend beispiels-Repairs occurring soiling of the sieve The aim of the invention is to provide the above example

in tier Zulaufleitung läßt sich durch den ansteigenden weise erläuterten Einrichtungen zur laufenden Be-in the supply line can be explained by the ascending equipment for ongoing loading

Differenzdruck an diesem Sieb erfassen. In einem triebsüberwachung der Pumpe mit einer laufenden,Record the differential pressure on this sieve. In a drive monitoring of the pump with a running,

hierfür vorgesehenen Überwachungskreis wird als 60 die Meßwertgeber einschließenden SelbstkontrolleThe monitoring circuit provided for this purpose is the self-control which includes the measuring transducers

Meßgerät beispielsweise ein iiberdrucksicherer ihrer Funktionsfähigkeit zu versehen. Da imMeasuring device, for example, to provide an overpressure safe of their functionality. Since in

Differenzdruckgeber mit Induktivabgriff verwendet. ordnungsgemäßen Betrieb Auslösesignale der ein-Differential pressure transducer with inductive tap used. correct operation trigger signals of the

Die Spannung des Induktivabgriffes läßt sich phasen- zelnen Überwachungskreise über große ZeiträumeThe voltage of the inductive tap can be phased monitoring circuits over long periods of time

empfindlich gleichrichten und mit dem vorgegebenen hinweg nicht abgegeben werden, wenn die einge-sensitively rectify and not be given away with the specified, if the entered

Maximalwert vergleichen. Steht der Differenzdruck 65 stellten Grenzwerte nicht überschritten werden, weißCompare maximum value. If the differential pressure is 65 set limit values are not exceeded, white

über dem vorgegebenen Grenzwert an, so spricht man nicht ohne weiteres, ob die Funktionsbereit-above the specified limit value, it is not easy to say whether the operational readiness

wiederum die Grenzwertkippschaltung an, deren schaft der einzelnen Überwachungskreise immer nochturn on the limit value toggle, whose shaft of the individual monitoring circuits is still

Kommando auf den Pumpenantrieb wirkt. vorhanden ist. Erst durch eine häufig wiederholteThe command acts on the pump drive. is available. Only through a frequently repeated

Prüfung der Funktionsbereitschaft ist die Sicherheit der Uberwachungs- und Schutzeinrichtung gewährleistet. Checking the operational readiness, the safety of the monitoring and protective device is guaranteed.

An Hand der F i g. 2 und 3 der Zeichnung, in denen Ausführungsbeispicle für die Ausbildung einer solchen Selbstkontrolle der Funktionsfähigkeit der Überwachungseinrichtung veranschaulicht sind, soll dies näher erläutert werden.On the basis of FIG. 2 and 3 of the drawing, in which exemplary embodiments for the formation of a such self-control of the functionality of the monitoring device should be illustrated this will be explained in more detail.

In F i g. 2 ist das Schema der Selbstkontrolle der Überwachungseinrichtung im Sinne einer zyklischen Abfrage der Überwachungskreise veranschaulicht. Dem Überwachungskreis 4, der einen aus einer Vielzahl solcher Kreise darstellt, wird bei normaler Überwachung der Pumpe ein Meßwert 5 sowie ein nachgebildetes Signal 6 im Sinne eines Grenzwertes zugeleitet. Die Vergleichsanordnung 7 gibt bei Abweichen der Werte 5 und 6 voneinander bzw. bei Überschreiten einer höchstzulässigen Abweichung ein Signal 8 an die Grenzwertkippschaltung 9 ab. Es wird dann der Schaltkontakt 10, der ein mechanischer oder elektronischer Kontakt sein kann, geschlossen und ein Auslösesignal 11 abgegeben.In Fig. 2 is the scheme of the self-control of the monitoring device in the sense of a cyclical one Interrogation of the monitoring circuits illustrated. The monitoring circuit 4, which is one of a large number represents such circles, with normal monitoring of the pump a measured value 5 and a simulated one Signal 6 supplied in terms of a limit value. The comparison arrangement 7 gives in the event of deviations of values 5 and 6 from each other or when a maximum permissible deviation is exceeded Signal 8 to the limit value flip-flop circuit 9. It is then the switching contact 10, which is a mechanical or electronic contact can be closed and a trigger signal 11 emitted.

Bei der zyklischen Störungsabfrage zur Funktionskontrolle wird an Stelle des Grenzwertes 6 oder zusätzlich zu diesem eine nachgebildete Fehlergröße 12 durch Schließen des Kontaktes 13 der zyklischen Abfragevorrichtung auf die Vergleichsanordnung 7 gegeben. Durch das Öffnen des Kontaktes 14 wird verhindert, daß das Auslösesignal 11 weitergeleitet wird und möglicherweise die Pumpe stillsetzt. Wenn jetzt der Übeiwachuneskreis 4 in Ordnung ist, wird gleichzeitig mit dem Schließen des Schaltkontaktes 10 der entsprechende Ausgangskontakt 16 geöffnet, so daß kein Signal abgegeben werden kann, obgleich der Schaltkontakt 15 geschlossen ist. Wenn jedoch die Grenzwertkippschaltung 9 nicht anspricht und dementsprechend der Schaltkontakt 16 geschlossen bleibt, so gelangt über den geschlossenen Schaltkontakt 15 jetzt ein Störsignal 17 zu einem Anzeigegerät. Durch diese Abfrage läßt sich demnach sowohl der Meßwertgeber als auch die Funktion der Grenzwertkippschaltung überprüfen und gegebenenfalls bei einer Störung eine Gcfahrenmeldung durchführen.In the case of the cyclical fault query for function control, instead of the limit value 6 or in addition to this a simulated error size 12 by closing the contact 13 of the cyclical interrogation device given to the comparison arrangement 7. Opening contact 14 prevents that the trigger signal 11 is passed on and possibly stops the pump. If now the Übeiwachuneskreis 4 is in order, is simultaneously with the closing of the switching contact 10 of the corresponding output contact 16 open, so that no signal can be given, although the Switching contact 15 is closed. However, if the limit value flip-flop circuit 9 does not respond and accordingly the switching contact 16 remains closed, then the closed switching contact 15 is passed now an interference signal 17 to a display device. With this query, both the transducer as well as the function of the limit value toggle switch and, if necessary, with a Issue a hazard report.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Schutzkreis für die Lagcrtemperaturüberwachung. In ähnlicher Weise können auch die anderen Überwachungskreise ausgebildet sein, die sich teilweise jedoch nicht nur durch die Verwendung anderer Meßwertgeber, sondern auch durch Verschiedenheit der Vergleichsschaltungen voneinander unterscheiden. Grundsätzlich können die Uberwachungskreise, aus Bausteinkombinationen zusammengesetzt, im wesentlichen gleichartig aufgebaut sein. Die Grenzwertkippschaltung stellt dabei einen solchen Baustein dar, der beispielsweise einen als Magnetverstärker ausgebildeten Vorverstärker und einen nachgeschalteten Transistorkippverstärker enthält. Die Vergleichsschaltung kann dem jeweiligen Meßverfahren und den verwendeten Meßwertgebern angepaßt werden. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Temperatur in einem Pumpenlager durcli einen in die Lagerschale eingebauten Heißleiter 18 gemessen. Mit zunehmender Lagertemperatur nimmt der Widerstand des Heißleiters 18 ab, so daß über die Steuerwicklung 19 des Magnetverslärkcrs 20 ein mit steigender Temperatur zunehmender Strom fließt. Die zweite Eingangswicklung 21 des Magnetverstärkers 20 dient der Einspeisung des vorgegebenen Grenzwertes.In the embodiment shown in Fig. 3 is a protective circuit for Storage temperature monitoring. The other monitoring circuits can also be designed in a similar manner be, which is partly not only through the use of other transducers, but also differ from one another by the difference in the comparison circuits. Basically The monitoring circuits can be made up of combinations of modules composed, be constructed essentially in the same way. The limit value switching represents such a module, for example, a designed as a magnetic amplifier Contains preamplifier and a downstream transistor tilt amplifier. The comparison circuit can be adapted to the respective measuring method and the transducers used. In the case of the FIG. The embodiment shown in FIG. 3 is the temperature in a pump bearing by means of an NTC thermistor built into the bearing shell 18 measured. As the storage temperature increases, the resistance of the thermistor 18 decreases, so that over the control winding 19 of the Magnetverslärkcrs 20 a with increasing temperature Electricity flows. The second input winding 21 of the magnetic amplifier 20 is used to feed the specified limit value.

Der Grenzwert wird am Potentiometer 22 eingestellt. Die Ströme, die durch die Wicklungen 19, 21 des Magnetverstärkers 20 fließen, addieren sich oder heben sich so lange auf, wie der Widerstand des-Heißleiters 18 im zulässigen Temperaturbereich verbleibt. Wenn jetzt infolge zunehmender Temperatur der Widerstand des Heißleiters 18 sich übermäßig verringert, so fließt in der Steuerwicklung 19 ein wesentlich höherer Strom als in der Wicklung 21, so daß dem nachgeschalteten Transistor-Kippverstärker 23 ein Steuersignal zugeführt wird. Im Ausgang des Transistor-Kippverstärkers 23 liegt ein Relais 24, das nunmehr zum Ansprechen gebracht wird. Das Relais 24 enthält die beiden Schaltkontakte 24 α und 24 b, von denen im Ruhezustand der Kontakt 24 α offen und der Kontakt 24 b geschlossen ist. Bei Ansprechen des Relais 24 wird über den jetzt sich schließenden Schaltkontakt 24 α ein Abschaltkommando auf den Pumpenantrieb gegeben. The limit value is set on potentiometer 22. The currents that flow through the windings 19, 21 of the magnetic amplifier 20 add up or cancel each other out as long as the resistance of the thermistor 18 remains in the permissible temperature range. If, as a result of the increasing temperature, the resistance of the thermistor 18 is excessively reduced, a significantly higher current flows in the control winding 19 than in the winding 21, so that a control signal is fed to the downstream transistor multivibrator 23. At the output of the transistor multivibrator 23 there is a relay 24 which is now made to respond. The relay 24 contains the two switching contacts 24 α and 24 b, of which the contact 24 α is open and the contact 24 b is closed in the idle state. When the relay 24 responds, a switch-off command is given to the pump drive via the switching contact 24 α, which is now closing.

Bei der selbstkontrollierenden Schutzprüfung spricht ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Relais an, das der zyklischen Abfrage dient. Von diesem Relais ist lediglich der Kontakt 25 veranschaulicht, der das Relais 26 zum Ansprechen bringt. Das Relais 26 enthält einen Ruhestromkontakt 26 a und einen Arbeitsstromkontakt 26 b. Der Ruhestromkontakt 26 α öffnet die Ausgangsleitung des Transistor-Kippverstärkers 23 hinter dem Schaltkontakt 24 a, so daß beim zyklischen Abfragen kein Stillsetzungsbefehl auf den Pumpenantrieb gegeben wird. Der Arbeitskontakt 26 b schaltet das Relais 27 ein. Von dem Relais 27 sind die Arbeitskontakte 27 a, 27 b und 27 c sowie der Ruhekontakt 27 b veranschaulicht. Der Arbeitskontakt 27 α ermöglicht die Weiterleitung eines Ausgangssignals vom Transistor-Kippverstärker 23, wenn sich bei der Abfrage herausstellt, daß dieser Uberwachungskreis fehlerhaft arbeitet. Die Arbeitskontakte 27 b und 27 c dienen der Aufschaltung eines nachgebildeten einen Fehler simulierenden Meßwertes, der an dem Potentiometer 28 eingestellt werden kann. Der hier eingestellte Widerstandswert kann dann an die Stelle des jeweiligen Widerstandswertes des Heißleiters 18 treten. Der Ruhekontakt 27 d öffnet dabei, um damit die unmittelbare Verbindung mit dem Heißleiter 18 abzuschalten. Darüber hinaus wird aber bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Zusatzspannung in Reihe mit dem Widerstand des Heißleiters eingespeist. In the self-checking protection test, a relay not shown in the drawing responds, which is used for cyclical interrogation. Of this relay, only the contact 25 is illustrated, which brings the relay 26 to respond. The relay 26 contains a normally closed contact 26 a and a normally open contact 26 b. The closed -circuit contact 26 α opens the output line of the transistor multivibrator 23 behind the switching contact 24 a, so that no shutdown command is given to the pump drive during cyclical interrogation. The normally open contact 26 b switches the relay 27 on. Of the relay 27, the normally open contacts 27 a, 27 b and 27 c and the normally closed contact 27 b are illustrated. The normally open contact 27 α enables an output signal from the transistor multivibrator 23 to be passed on if the query reveals that this monitoring circuit is working incorrectly. The normally open contacts 27 b and 27 c are used to connect a simulated measured value which simulates an error and which can be set on the potentiometer 28. The resistance value set here can then take the place of the respective resistance value of the thermistor 18. The break contact 27 d opens in order to switch off the direct connection with the thermistor 18. In addition, in the illustrated embodiment, an additional voltage is fed in in series with the resistance of the thermistor.

Wenn das Relais 26 angesprochen hat und den Ausgang des Transistor-Kippverstärkers 23 mit seinem Schaltkontakt 26 α blockiert hat, wird, wie gesagt, das Relais 27 mit dem Kontakt 26 b angesteuert, das aber, Wie durch den parallelgeschalteten Kondensator 19 veranschaulicht ist, verzögert anspricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt an dem Potentiometer 28 eine Spannung, die als Zusatzspannung die Kippschaltung zum Ansprechen bringt. Die Zusatzspannung ist dabei so groß gewählt, daß sie zusammen mit dem betriebsmäßig vorkommenden Minimalwert den Magnetverstärker 20 und den Transistor-Kippverstärker 23 durchsteuert. Auf diese Weise wird nicht nur der Verstärker, sondern auch der Meßwertgeber, d.h. der Heißleiter 18 in die Prüfung einbezogen. Ist beispielsweise der Heißleiter 18 defekt oder liegt eineWhen the relay 26 has responded and has blocked the output of the transistor multivibrator 23 with its switching contact 26 α , the relay 27 is, as I said, controlled with the contact 26 b , which, however, as illustrated by the capacitor 19 connected in parallel, is delayed appeals to. In the illustrated embodiment, a voltage is applied to the potentiometer 28 which, as an additional voltage, causes the flip-flop to respond. The additional voltage is selected so large that it controls the magnetic amplifier 20 and the transistor multivibrator 23 together with the operationally occurring minimum value. In this way, not only the amplifier but also the transducer, ie the thermistor 18, is included in the test. For example, if the thermistor 18 is defective or if there is one

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Unterbrechung in seinen Zuleitungen vor, so wird die Zusatzspannung nicht wirksam. Es wird daher nicht der Magnetverstärker und auch nicht der Kippverstärker zum Ansprechen gebracht. Somit wird auch nicht das Relais 24 beeinflußt. Die Relaiskontakte α und 24 b bleiben in ihrer Ruhestellung. Da der Ruhekontakt 24 b geschlossen bleibt und der Kontakt 27 α jetzt schließt, wird über die Leitung 30 eine Störungsmeldung veranlaßt.If there is an interruption in its supply lines, the additional voltage does not take effect. Therefore, neither the magnetic amplifier nor the flip-flop amplifier is made to respond. Thus the relay 24 is not influenced either. The relay contacts α and 24 b remain in their rest position. Since the normally closed contact 24 b remains closed and the contact 27 α now closes, a fault message is initiated via the line 30.

IOIO

Claims

Patent claims:

1. Protection device for feed pumps in steam power plants or in similar systems powered high-pressure centrifugal pumps for pumping liquids with detection of the proper functioning and safety of the pump are decisive state variables due to separate Monitoring circuits for each state variable detected by a transducer, with these monitoring circuits are each connected to cut-off devices for the pump drive that they are in the event of an error or a malfunction resulting in an excess the permissible limit value of the relevant state variable either after delivery a hazard message or immediately, characterized in that _ that a functional test of each monitoring circuit including its associated transducer by switching on an additional voltage that simulates a limit value violation to the respective voltage supplied by the transducer continuously during known blocking or interruption of the Connection to the shutdown device made and in a resulting Functional error, a hazard message is triggered, possibly with the blocking being released the pump drive shutdown device is actuated.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the functional test of the individual monitoring circuits by means of a cyclical query. .

3. Protection device according to claim 1 and 2, characterized by monitoring circuits, at which the limit values for delivery head that determine the permissible working range of the pump and delivery rate as state variables by superimposing the voltage of several transducers be reproduced.

1 sheet of drawings