Anordnung zur Begrenzung von Überdrehzahlen bei Turbosätzen. Die Erfindung
betrifft eine Anordnung zur Begrenzung von überdrehzahien bei Turbosätzen.Arrangement for limiting overspeed in turbo sets. The invention
relates to an arrangement for limiting overspeed in turbo sets.
Turbosätze werden üblicherweise im Verbundbetrieb gefahren. Hierbei.
entspricht die Drehzahl der Netzfrequenz und kann durch Belastunge- _derungen kaum
geändert werden. Bei Lastabwurf und während der An- und Abfahrphasen ist jedoch
eine Regelung der Drehzahl unbedingt erforderlich. Die bei Auggleichvorgängen zugelassene
maximale Drehzahl änderung ist nach oben durch die ßchnellgchlußdrehzahl be
grenzte die normalerweise das 1"l-fache der Nenndrehzahl beträgt.
Es bestehen neben der Belastung durch den Generator keine weite-ren
Möglichkeiten, auf den Turboläufer negative Momente auezu
üben.
Man ist deshalb bestrebt9 die nach Auftreten einer Entlastung in die
Turbine eintretende Antriebsenergie so ,klein wie möglich zu halten. Bei der Drehzahlregelung
besteht also das Problem, einerseits einen stabilen Betrieb sicherzusi:ollen
und andererseits die bei plötzlicher Lhtlastung auftretende Überdrehzahl möglichst
klein, mindestens aber kleiner als die Schnellschlußdrehzahl zu halten. Es sind
hierfür vornehmlich zusätzlich zum normalen Drehzahlregelkreis
eingesetzte die ---kontinuierlich wirkende Einrichtungen bekannt geworden,
die in der Weise einwirken, daß sie entweder die Drehzahländerung
oder die Leistungsänderung erfassen und nach Überschreiten bestimmter
Grenzwerte ein Signal zum öchließen der Dampfveni:,Zle
ausgeben. Dieses Problem wird bei der Anordnung zur Begrenzung
von Überdrehzahlen bei Turbosätzen erfindungsgemäß dadurch
ga löst, daß der Drehzahlregeler aus einem proportional wirkenden
Regelzweig und einem zu diesem parallelen Regelzweigs ent =-haltend
ein Gerät zur verzögerten Differentiation und ein nach=.
geschaltetes Kennlinienglied mit großer Verstärkung bei hohen
negativen
Eingangswerten, besteht. Turbo sets are usually run in interconnected operation. Here. the speed corresponds to the mains frequency and can hardly be changed by changes in the load. In the event of load shedding and during the start-up and shutdown phases, however, it is essential to regulate the speed. The approved at Auggleichvorgängen maximum speed change is up normally the one "l times bordered by the ßchnellgchlußdrehzahl be the rated speed is. There are in addition to the burden of the generator no weite- ren ways auezu exert negative on the turbo runners moments. One The aim is therefore to keep the drive energy entering the turbine as low as possible after a discharge has occurred. With speed control there is the problem of ensuring stable operation on the one hand and, on the other hand, the overspeed that occurs in the event of a sudden load as small as possible, but at least smaller For this purpose, in addition to the normal speed control loop , the --- continuously acting devices have become known, which act in such a way that they detect either the change in speed or the change in power and after certain limit values have been exceeded te, a signal for the öchließen Dampfveni: spend Zle. This problem is according to the invention in the arrangement for limiting overspeed in turbo sets thereby releasing ga that the speed Regeler of a proportional control branch and a parallel to this rule branch ent = -haltend a device for sustained differentiation and to =. switched characteristic element with high gain at high negative input values.
Die Erfindung sei im folgenden anhand des in der Figur
darge stellten Ausführungsbeispiele, erläutert, wobei weitere erfiu derische
Merkmale beschrieben werden. The invention will be hereinafter with reference to the presented in the figure Darge embodiments described, wherein more erfiu derische features will be described.
In den Summierungsstellen 1 und 2 wird die Differenz zwischen
dem Sollwert n, und dem Istwert n1 der Drehzahl gebildet. In the summation points 1 and 2, the difference between the nominal value n and the actual value n1 of the speed is formed.
Der Block 3 überträgt gemäß dem dargestellten
Frequenzgang die
SollsIstwertdifferenz der Drehzahl, bezgen auf eine Referenz
frequen. rot die im gezeigten Beispiel dem Drehjahlsallwert
entspricht. D5.e Scll-Zsfiwertdifferönz wird bewertet mit einem
Faktor Kn der unabhängig von Stabilis3.erungsfragen des Dreh
zahlragelkrei ses sein und hier den Wert `i haben soll. Der
Block 3 arbeitet vorzugsweise digital, da er genau, aber nichxa
sehr schnell sein mußo Er kann in diesem Fall aus einem Zähler
mit nachgeschaltetem Verzögerungsglied aufgebaut sein Bei
einer der Drehzahlregelung unterlagerten Leistungsregelung
entsprscht die Ausgangegröße des Blockes 3 im Verbundbetrieb
einem heistungssallwert" der sogenannten Frequƒnzbeteil5.gungf
bei. ausschließlicher Drehzahlregelung enf:spricht sie der
Aus --
gangsgröße eines proportional Wirkenden Drehzahlregelers.
Die für die Stabilisierung des Drehzahlregelkreises notwendige
Verstärkung wird durch die Blöcke 4 und 5 bestimmt. Für
bleibende Soll«Istwertdifferenzen erfolgt entsprechend dem
Charakter des dargestellten Frequenzganges von Block 4 keine
Übertragung. Signaländerungen mS:t einer Frequenz oberhalb
der
Knickfrequenz von Block 4 werden normalerweise entsprechend
der schwach geneigten Kennlinie des Blockes 5 übertragen.
Nimmt das von Block 4 angegebene Signal, hohe negative werte
ans wie dies bei einem schnellen Drehzahlanstieg infolge
plötzlichen Lastabwurfes geschieht, dann w.4.rd die Verstärkung
entsprechend der stark geneigten Kennlinie im. dritten eia
dranten des Kennlinienfeldes des Blockes 5 angehoben. Damit
wird der von Block 3 gelieferte Beitrag schneller reduziert,
doho das Ausgangeeignal des Drehahxregelere ändert eich
schneller in Richtung 'Dampfventil schließen".
Der aus den Blöcken 4 und 5 bestehende Regelzweig arbeite':
analog, da an seine Schnelligkeit höhere Anforderungen
ge -.
stellt werden als an seine Genauigkeit. Der Block 4 kann
als
ein Gerät, das die Signale durch verzögerte Differentiation
umformt, bezeichnet werden, dessan Aufbau als hinreichend
bekannt angesehen werden kann. Der Block 5 besteht aus einem
Operationsverstärker mit entsprechender Beachaltungo
The block 3 transmits in accordance with the frequency response of the illustrated Setpoint / actual value difference of the speed, based on a reference
frequen. red, which in the example shown corresponds to the Drehjahlsallwert
is equivalent to. D5.e Scll-Zsfiwertdifferönz is assessed with a
Factor Kn is independent of the stabilization issues of the rotation
numerical circle and should have the value `i here. Of the
Block 3 works preferably digitally, because it is accurate, but nichxa
Must be very fast. In this case, it can come from a counter
be constructed with a downstream delay element
a power control subordinate to the speed control
The output size of block 3 corresponds to the interconnected operation
a heistungssallwert "the so-called Frequƒnzbeteil5.gungf
at. exclusive speed control enf: does it speak out
input variable of a proportionally acting speed controller.
The one necessary for stabilizing the speed control loop
Gain is determined by blocks 4 and 5. For
Remaining setpoint and actual value differences take place in accordance with the
Character of the illustrated frequency response of block 4 none
Transmission. Signal changes mS: t of a frequency above the
Break frequency of block 4 will normally be appropriate
the slightly inclined characteristic of block 5.
Takes the signal given by block 4, high negative values
ans as a result of a rapid increase in speed
sudden load shedding happens, then w.4.rd the reinforcement
according to the steeply inclined characteristic in. third eia
dranten of the characteristic field of block 5 raised. In order to
the contribution provided by block 3 is reduced more quickly,
doho the output suitability of the speed controller changes eich
faster in the direction of ' close steam valve'.
The rule branch consisting of blocks 4 and 5 works:
analog, since higher demands are placed on its speed.
notes are considered to be in terms of its accuracy. The block 4 can be used as
a device that the signals through delayed differentiation
formed, whose structure is sufficient
known. The block 5 consists of one
Operational amplifiers with appropriate attention o