DE2707974C2 - Einrichtung zur Regelung einer Dampfturbinenanlage - Google Patents
Einrichtung zur Regelung einer DampfturbinenanlageInfo
- Publication number
- DE2707974C2 DE2707974C2 DE2707974A DE2707974A DE2707974C2 DE 2707974 C2 DE2707974 C2 DE 2707974C2 DE 2707974 A DE2707974 A DE 2707974A DE 2707974 A DE2707974 A DE 2707974A DE 2707974 C2 DE2707974 C2 DE 2707974C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- speed
- control
- output
- input
- power controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
- F01D17/22—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
- F01D17/24—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical electrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
- F01K9/04—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines with dump valves to by-pass stages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für eine vorzugsweise von einem Siedewasserreaktor gespeiste
Dampfturbinenanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Druckregelung des Frischdampfes vor der Turbinenanlage,
auch Vordruckregelung genannt bietet Vorteile vor allem im Dauerbetrieb mit konstanter Last und
ist insbesondere für Turbinenanlagen mit einem Siedewasserreaktor als Dampferzeuger die normale Betriebsweise.
Für die Bewältigung ciei bei üblichen Dampfturbosätzen mit elektrischem Generator auftretenden,
schnellen Laständerungen ist eine solche Vordruckregelung indessen wenig geeignet Im Falle des
Siedewasserreaktors oder eines ähnlichen Dampferzeugers der vorgenannten Art wird der Vordruck und der
Rezirkulations-Dampfdurchsatz mit Hilfe einer Bypass-Ventilanordnung aufrechterhalten, die bei Lastabsenkungen
die überschüssige Dampfmenge unter Umgehung der Turbine zum Kondensator leitet
Von daher werden Dampfturbinenanlagen, bei denen Dampfdurchsatz und Vordruck vergleichsweise verzögerurjgsarm
gesteuert und veränderlichen ßetriebszuständen angepaßt werden können, üblicherweise mit
der Drehzahl-Leistungsregelung betrieben, d. h. mit einer Drehzahlregelung mit unterlagerter Leistungsregelung.
Diese allgemein bekannte Regelung ist im stationären Zustand gekennzeichnet durch Drehzahl-Leistungskennlinien,
die ihrerseits durch je zwei Parameter bestimmt sind, nämlich z. B. die der Statikeinstellung
entsprechende Kennlinienneigung und die Drehzahl bei einer vorgegebenen Bezugsleistung, etwa Leerlauf oder
Nennlast. Im stationären Regelzustand liegt der durch die beiden Regelgrößen »Drehzahl« und »Leistung« bestimmte
Arbeitspunkt — abgesehen von einer etwaigen bleibenden Regelabweichung im Falle einer Proportionalregelung
— auf der jeweils maßgeblichen Kennlinie, jedoch ist die jeweilige Lage des Arbeitspunktes auf der
Kennlinie durch die wirksamen Drehzahl- bzw. Frequenz- und Last-Störgrößen bestimmt. In den Grenzfällen
mit eingeprägter Drehzahl (Generator an einem Netz starrer Frequenz) einerseits und mit eingeprägter
Last andererseits ergeben sich für ein bestimmtes Paar der bestimmenden Kennlinienparameter jeweils die
Turbinenleistung bzw. die Turbinendrehzahl zwangsläufig. Eine Konstanthaltung der Drehzahl bedarf daher
im allgemeinen einer Verstellung der Kennlinienparameter,
im allgemeinen der Leerlauf- oder Nennlast-Drehzahl (Frequenzregelung).
Die Drehzahl- bzw. Frequenz-Leistungsregelung ist grundsätzlich für die Bewätigung von verschiedenen, in
der Praxis auftretenden Betriebszuständen und insbesondere Laständerungen geeignet, jedoch stehen ihre
Eigenschaften nicht ohne weiteres im Einklang mit den Gegebenheiten einer Vordruckregelung.
Wird ein Regelsystem einer von pinem Siedewasserreaktor
gespeisten Dampfturbinenanlage durch eine Drehzahl-Leistungsregelung und eine Vordruckregelung
gebildet, so stellt die letztgenannte die eigentliche Schwachstelle des Systems dar. Im Falle eines Lastab-Wurfes
schließen die Turbinenventile sehr rasch. Die Vordruckregelung, welche dafür sorgen muß, daß der
Druck nach dem Reaktor konstant gehalten wird, reagiert mit Verzögerung, so daß die Gefahr immanent
vorhanden ist, daß der Reaktor selbst abstellt. Die gleiche Gefahr droht auch, wenn bei der Turbine ein Drehzahlansiieg
zu verzeichnen ist.
Aus der Zeitschrift »BBC-Nachrichten«, Dezember 1958, S. 399 bis 409 ist die Regeleinrichtung für eine
Dampfturbinenanlage beschrieben, bei welcher ein Drehzahlregler mit unterlagertem Leistungsregler
(Drehzahl-Leistungsregler) und ein Vordruckrepler
vorgesehen sind. Dabei wird der Dampfdurchsatz von einem laufenden Vergleich der Reglerausgangsgrößen
des Vordruckreglers und des Drehzahlreglers gesteuert, d. h., eine Vergleichs- und Umschaltvorrichtung übernimmt
bereits im Ansatz die Interpretation der auftretenden Vorgänge und sorgt rechtzeitig dafür, daß die
Steuerung der Ventile eingeleitet wird. Mit dieser Weiterentwicklung des Regelsystems für eine Dampfturbinenanlage
wird der Reaktor vor schädlichen Druckschwankungen abgeschirmt.
Der Betrieb einer Dampfturbinenanlage weist indessen eine ganze Reihe von auftretenden transienten Vorgängen
auf, die von der obigen Lösung nicht zu beherrschen sind. Auch wird dort die Anforderung an die Dynamik
der Anlage nicht erfüllt, was die Gefahr in sich birgt daß geringfügige Störungen falsch interpretiert
werden und zu unverhältnismäßigen Regelungseingriffen
führen.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Es liegt die Aufgabe vor, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art den Reaktor soweit zu schützen,
daß er selbst bei Notabschaltung der Dampfturbine nicht abgestellt wird.
Darüber hinaus hat die Erfindung die Aufgabe, transiente Vorgänge im Netz, die ohne Vorkehrungen zu
einer Leistungsreduktion der Anlage führen wurden, zu beherrschen.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art, erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die Kleinstwertauswahl, deren Wert im Zusammenhang
mit dem Ausgang aus der Vergleichs- und Umschalteinrichtung jeweils min dem im Sinne der Ventilöffnung
kleineren seiner Eingangssignale in ausschließlicher oder vorherrschender Steuerverbindung
steht, den Drehzahlregler die stoßfreie Übernahme resp. Kontrolle der Turbinenventile bei notwendig werdender
Leistungsreduktion. Diese stoßfreie Übernahme bewirkt keine Fortpflanzung falscher Informationen an
den Vordruckregier. Damit aber der Vordruckregier bei Bedarf regelungstechnisch nicht isoliert bleibt, sieht die
Erfindung des weiteren eine entsprechende Vergleichsschaltung vor, die ausgangsseitig ein der Differenz zwischen
dem Rezirkulations- und dem Turbinen-Dampfdurchsatz entsprechendes Steuersignal bildet. Bei positivem
Steuersignal bewirkt die Vergleichsschaltung, daß der Druckregelkreis über die Bypassventile geschlossen
wird.
Der Drehzahl-Leistungsregler kann somit eingreifen, ohne den Vordruckresler zu aktivieren, dermaßen, daß
die Öffnung entsprechend vorgegeben wird. Die Vergleichsschaltung ermöglicht auch ein dynamisches Fahren
der Anlage, indem die Dampfschluckfähigkeit mit Hilfe einer richtigen Stellgröße des Bypassventils erhöht
werden kann, wiederum ohne den Vordruckregler unpassend zu aktivieren.
Die Kleinstwertauswahl ist selbstverständlich solcherart vorgegeben, daß nicht die kleinste Störung im
System der Drehzahl-Leistungsregelung einen Eingriff auslösen kann, denn dies würde jeweils zu einer unnötigen
Leistungsverminderung der Anlage führen.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der crfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den abhängigen
Ansprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert. Hierin zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild eines ersten Teils einer Dampfturbinenrcgelung mit Drclizahl-Leislungsregler
und Vordruckregler,
F i g. 2 das Blockschaltbild eines zweiten Teils der Regelung
mit Rezirkulations-Dampfdurchsatzsteucrung und Regelventilanordnung sowie Bypass-Venlilanordnung,
Fi g. 3 das Wirkschaltbild der Rezirkulations-Dampfdurchsatzsteuerung
gemäß Fi g. 2 und
Fig.4 das Blockschaltbild des Vordruckreglers mit
Kleinstwertauswahl gemäß Fig. 1 in ausführlicher Darstellung,
Fig.5 das Wirkschaltbild des Druck-Sollwertgebers
mit einer einkanaligen Druckreglereinheit innerhalb des Vordruckreglers nach F i g. 4,
Fig. 6 das Wirkschaltbild des Leistungsregellcils innerhalb
des Drehzahl-Leistungsreglers nach Fig. 1,
Fig. 7 die Einzeldarstellung einer Störungs-Rückschalteinrichtung
für den Drehzahl-Leistungsregler gemaßFig.
1.
Vorausgeschickt sei, daß für die Ausgangssignale von Funktionsblöcken — sofern keine besonderen Symbole
eingeführt sind — der Einfachheit halber die gleichen Bezugszeichen gelten wie für die Funktionsblöckc
selbst bzw. für die betreffenden Ausgänge, sofern die Ausgänge mit eigenen Bezugszeichen verschen sind. Innerhalb
der Blöcke sind gegebenenfalls allgemeine Funktionssymbole angegeben, nämlich Σ für Summierglieder,
Plfür Glieder mit proportional-integraler sowie
PID für solche mit proportional-integral-differentialer Übertragungsfunktion, 3/1 für Konzentrationsglieder
bzw. Mittelwertbildner zwischen dreikanaligen und einkanaligen Übertragungsabschnitten und E/H für elektro-hydraulische
Wandler. Weiter sind im Bedarfsfall in-
nerhalb der Blöcke vereinfachte Übertragungsdiagramme (Ausgangssignal = Ordinate über Eingangssignal
= Abszisse) angedeutet
Die F i g. 1 und 2 geben einen Überblick der gesamten Regelungsanlage in Form eines zusammenhängend zu
betrachtenden Blockschaltbildes, wobei die Verbindung zwischen den beiden Anlagen- bzw. Schaltungsteilen
durch die noch im einzelnen zu erläuternden Anschlüsse ERV, ER und Ep gebildet wird. Fig. 1 umfaßt im wesentlichen
den Drehzahl-Leistungsregler RnP und den Vordruckregler Rp sowie die sie verbindende Vergleichs-
und Umschalteinrichtung RVMin, während F i g. 2 neben dem nur schematisch angedeuteten Reaktor
R als Dampferzeuger sowie der Turbine Tmit Kondensator
KDdie Regelventilanordnung RVnnd die Bypass-Ventilanordnung
BV, jeweils mit zugehörigem Steuerkanal Si? V bzw. SBV, und eine Vergleächsscha!
tung DV für die Konstanthaltung des Rezirkulations-Dampfdurchsatzes wiedergibt Zwischen Reaktor und
Kondensator sind die Strömungskanäle über die Turbine mit Regelventilanordnung einerseits und über die
Bypass-Ventilanordnung andererseits parallelgeschaltet Der durch den jeweiligen Betriebszustand des Reaktors
vorgegebene Rezirkulations-Dampfdurchsatz entspricht also jeweils der Summe der Teildurchsätze von
RVundBV.
Innerhalb des Drehzahl-Leistungsreglers RnP ist für die Bildung der drehzahlabhängigen Stellgrößenkomponente
ein der Drehzahl zugeordneter Sollweri-Istwertvergleicher
SIVn vorgesehen, der über gcgensinnigc
Eingänge mit einem Drehzahl-Sollwertgeber /wund
mit einem Drchzahl-Istwertgeber η verbunden ist
Die Sollwert-Istwertdifferenz am Ausgang von SIVn wird in einem Multiplikator Mn mit einem Faktor aus
einem Konstantengeber K1 gewichtet und in einem
nachfolgenden Summierglied SnP mit einem Bezugs-Leistungssollwert
aus einem entsprechenden Geber Po überlagert. Als reale Leistungsgröße gilt dieser Bezugs-Sollwert
nur für eine bestimmte Drehzahl, die Bezugsdrehzahl, während er als Parameter für die stationäre
Rcgelungskennlinie (Drehzahl über Leistung) deren Höhenlage bestimmt. Der Gewichtungsfaktor K \ der
Drehzahl-Regelabweichung bestimmt demgegenüber als Parameter die Kennlinienneigung, d. h.die Drehzahlstatik.
Der wirksame und drehzahlabhängige Leistungssollwert ft ergibt sich am Ausgang des Summiergliedes
SnP und ist zusammen mit einem Leistungssollwert P aus einem entsprechenden Geber an gegensinnige Eingänge
eines Sollwert-Istwertvergleichers SIVnPder re- !5
sultierenden Drehzahl-Leistungsregelung geführt. Ein dem letztgenannten Sollwert-Istwertvergleicher nachgeschalteies
Proportional-Integralglied ZnP setzt die resultierende Leistungs-Sollwert-lstwertdifferenz in eine
Stellgröße mit entsprechendem Zeitverhalten um, verleiht dem Regler also eine Übergangsfunktion mit
Integralkomponente. Dies ergibt die Möglichkeit einer im stationären, abgeglichenen Reglerzustand abweichungsfreie
Regelung auf der statischen Drehzahl-Leisiungskennlinie.
Für das Anfahren der Turbinenanlage ist ferner ein Drehzahl-Hilfsregler Rnh sowie für Zwecke einer raschen
öffnung der Bypass-Ventilanordnung bei Turbinen-Schnellschluß
ein Ersatzstellgrößengeber Rsh vorgesehen. Die erforderliche Aktivierung des Ausgangssignals
jeweils nur einer der vorgenannten Einheiten SlVnP/Pl bzw. Rnh bzw. Rsh wird durch eine Kleinstwertauswahl
mittels einer Vergleichs- und Umschalteinrichtung TLMin besorgt, die jeweils nur das im Sinne
einer Ventilöffnung kleinste ihrer Eingangssignale zum Ausgang AnPdurchschaltet. Diese Kleinstwertauswahl
kann mit Schaltungen an sich üblicher Art durchgeführt werden, die hier keiner näheren Erläuterung bedürfen.
In der Praxis stellt die Vergleichs- und Umschalteinrichtung TLMin eine Turbinen-Leitstation dar, deren Ausgang
AnPim Normalbetrieb die resultierende Stellgröße
der Drehzahl-Leistungsregelung führt Ober einen samt seiner Steuerung noch zu erläuternden Umschalter
S10 gelangt das Ausgangssignal AnP an einen der Drehzahl-Leistungsregelung zugeordneten Eingang
EnP der bereits erwähnten Vergleichs- und Umschalteinrichtung RVMin, die über einen zweiten, dreikanaligcn
Eingang Ep an den Ausgang des ebenfalls bereits erwähnten Vordruckreglers Rp angeschlossen ist Der
Vordruckregler ist aus Sicherheitsgründen in noch näher darzustellender Weise entsprechend Hreikanalig
aufgebaut, wobei die verschiedenen, unter sich zunächst gleichwertigen Reglerkanäle innerhalb der Vergleichsund
Umschalteinrichtung RVMin'm einer Mittelwertbildung auf eine resultierende Stellgröße von hoher Ausfalisicherheit
konzentriert werden. Infolge der Kleinstwerlauswahl in RVMin wird jeweils das im Sinne einer
Ventilöffnung kleinere der Eingangssignale, nämlich der
Ausgangsgröße des Drehzahl-Leistungsreglers an AnP bzw. EnP einerseits und der Ausgangsgröße des Vordruckreglers
an Ep andererseits, zum Ausgang von RVMin durchgeschaltet Dieser Ausgang ist identisch
mit dem Eingang ERVdes in Fi g. 2 dargestellten Steucrkanals
SRVder Regelventilanordnung RV.
Die in F ig. 2 angedeuteten Steuerkanäle SRV bzw.
SBV der Regelventilanordnung bzw. Bypass-Ventilanordnung sind einander ähnlich aufgebaut und umfassen
— ausgehend von ihren Eingängen £7? V bzw. EBV je einen Positionierregler NVR bzw. NVB mit nachfolgendem,
elektro-hydraulischem Wandler WR bzw. WB und hydraulischem Stellmotor MR bzw. MB. Der Eingang
EBV der Bypass-Ventilsteuerung ist an den Ausgang der Vergleichsschaltung D V angeschlossen, deren drcikanalige
Eingänge Ep und ER mit entsprechenden Anschlüssen von RVMin gemäß Fig. 1 verbunden und
über eine in DVenthaltene Mittelwertbildung konzentriert
sind.
Weitere Merkmale und Schaltungseinzelheiten der Regelungsanlage werden im Zusammenhang der folgenden
Funktionsbeschreibung erläutert.
Während des Druckaufbaues nach dem Betriebsstart des Reaktors bleibt die Regelventilanordnung zunächst
geschlossen, indem der auf einem Tiefstwert festgehaltene und somit über die Kleinstwertauswahl dominante
Ausgang von AnP den Eingang ER V des Regelventil-Steuerkanals
auf Schließniveau hält. Gleichzeitig wird der Sollwert des Vordruckreglers entsprechend dem
Anfahren des Reaktors hochgeführt und erzeugt am Anschluß Ep eine entsprechende Druckstellgröße. Der
— von R VMin her gesehen ausgangsseitige — Anschluß £7? führt das gleiche Signal wie der Ausgang ERV, jedoch
wie in Fig. 1 angedeutet dreikanalig. Zwischen den Anschlüssen Ep und ER liegt also jeweils die Differenz
über der Kleinstwertauswahl, d. h. im vorliegenden Betriebszustand im wesentlichen die zur Herstellung
des Drucksollwertes benötigte Ventilöffnungs-Stellgröße.
Ein entsprechendes Differenzsignal wird in dem eingangsseitig an Ep und ER angeschlossenen Vergleicher
DVgebildet, welcher seinerseits über EBVxmd SBVdie
Bypass-Ventilanordnung in die entsprechende Öffnungsstellung steuert. Der Bypass übernimmt somit den
Rezirkulations-Dampfdurchsatz entsprechend dem jeweiligen Drucksollwert und Reaktorzustand.
Sobald die Bedingungen für das Anfahren der Turbogruppe (Turbine mit Generator) erfüllt sind, übernimmt
der Drehzahi-Hilfsregler Rnh mit entsprechend ansteigender Sollwertführung die Steuerung der Regelventilanordnung.
Weil die Ausgangsgröße des Drehzahl-Leistungsreglers bezüglich des Hilfsreglers Rnh größer ist,
gelangt nur die Ausgangsgröße von Rnh an den Ausgang AnP und damit an den Eingang EnP der zweiten
Vergleichs- und Umschalteinrichtung RVMin.
Allein dieser Eingang wird auch durch die Kleinstwertauswahl in RVMin zum Steuereingang ERVdurchgeschaltet,
weil die Ausgangsgröße des Vordruckreglers Rp immer noch die größere ist Nach Hochfahren
der Turbine bis zur Synchrondrehzahl wird der Drehzahl-Hilfsregler vor der Synchronisierung abgeschaltet,
und der unter die alleinige Wirkung der Leistungs-SoIlwert-Istwertdifferenz
zurückgeführte Ausgang des Drehzahl-Leistungsreglers übernimmt über TLMin und
RVMin die Führung, und zwar zunächst entsprechend einem Leerlauf- oder Schwachlastbetrieb mit geringer
Öffnung der Regelventilanordnung.
Am dreikanaligen Anschluß £7? von RVMin liegt in den vorgenannten Hochfahr-Betriebszuständen wiederum
die, nun jedoch von Null verschiedene, Regelventil-Stellgröße, so daß die Vergleichsschaltung DV ausgangsseitig
nun ein Bypass-Ventilsteuersignal entsprechend der Differenz zwischen Regelventil-Stellgröße
und Vordruck-Stellgröße liefert, d. h. eine der Differenz zwischen Turbinen- und Rezirkulations-Dampfdurchsatz
entsprechende Steuergröße. Letztere bestimmt wiederum die Öffnung der Bypass-Ventilanordnung, so
daß diese genau den zur Aufrechterhaltung der vorgegebenen Rezirkulation erforderlichen Dampfdurchsatz
abführt. Dies gilt auch für die anschließende Lastübernahme durch die Turbogruppe mit ansteigender Führung
des Bezugs-Leistungssollwertes durch Po. Dieser Betriebsbereich erstreckt sich bis zu einer Ausgangsgröße
des Drehzahl-Leistungsreglers, die der Ausgangsgröße des Vordruckreglers bzw. dem Signal eines der
Ausgangskanäle dieses Reglers gleichkommt. Dabei wird die Bypass-Ventilanordnung jeweils gegensinnig
zur Regelventilanordnung gesteuert. Mit zunehmender Öffnung der Regelventilanordnung und steigender Leiistung
wird also die Bypass-Ventilanordnung zunehmend geschlossen, bis sie bei der vorerwähnten Stellgrößengleichheit
vollständig geschlossen ist. Der gesamte Rezirkulations-Dampfdurchsatz wird dann über
die Regelventilanordnung von der Turbine übernommen.
Der Aufbau der Vergleichsschaltung ZJVaIs wesentliches
Schaltungsteil für die vorstehend erläuterte Differenz-Bypass-Steuerung
ergibt sich im einzelnen aus F i g. 3. Entsprechend den dreikanaligen Eingängen Ep
und ER umfaßt die Schaltung drei Vergleichereinheiten DVA, DVB und DVC, von denen nur der erste dargestellt
ist. Der Eingang ERA dieser Einheit ist über einen Begrenzer Bd geführt, der eine negative Regelventil-Stellgröße,
wie sie im allgemeinen vor dem Anfahren der Turbine als Schließsicherheit vorgegeben wird und
welche den Einsatzpunkt der Differenzsteuerung verschieben würde, von der Differenzbildung zwischen
Vordruck- und Regelventil-Stellgröße fernhält. Sodann folgt der eigentliche Stellgrößenvergleich in einem Differenzglied
DA, der mit gegensinnigen Eingängen an den Eingang EpA und an den Ausgang von Bd angeschlossen
ist.
Ein nachfolgender Umschalter 53 ermöglicht für gewisse Betriebszustände, die eine fest vorgegebene Bypassöffnung
verlangen, eine Umschaltung vom Ausgang des Differenzgliedes DA auf einem Konstantengeber
K 4 ermöglicht. Diese Umschaltung ist über einen entsprechenden Eingang Ec steuerbar. Weiterhin folgt ein
Summierglied VA mit einem weiteren Konstantengeber K 5, mit dem eine Schließsicherheit für die Bypass-Ventilanordnung
vorgegeben werden kann. Die Ausgänge der drei Vergleichereinheiten DVA, DVB und DVC
werden schließlich in einem Mittelwertbildner MI2
konzentriert, dessen Ausgang dem Steuereingang EBV
der Bypass-Ventilanordnung entspricht
Im Betriebszustand mit dominantem Drehzahl-Leistungsregler kann die Turbinenanlage vom Anfahr- und
Schwachlastbetrieb bis zur Vollast notwendigen Leistungsänderungen mit einer raschen Regelung nachgeführt
werden, ohne daß die Vordruckregelung beeinträchtigt werden könnte, weil die Bypass-Ventilanordnung
jeweils verzögerungsarm gegensinnig zur Regelventilanordnung verstellt wird. Solche raschen Leistungsänderungen
treten z. B. bei Frequenzänderungen im Lastkreis der Turbogruppe auf. Bei Lastabsenkungen
nimmt der Bypass den erhöhten Überschuß auf, während der Bypass-Dampfdurchsatz für kurzfristige
Lastzunahmen eine rasch verfügbare, dynamische Leistungsreserve darstellt
Andererseits ist für eine kurzfristige Lastzunahme unter Umständen eine ebensolche Vergrößerung des Vordruckes
zulässig und erwünscht Hierfür ist, wie in Fig. 1 angedeutet und im einzelnen weiter unten noch
näher ausgeführt, eine zusätzliche Steuerverbindung es
zwischen dem Drehzahl-Leistungsregler und dem Druckregler vorgesehen, nämlich über ein Dynamik-Zeitglied
ZD, welches eine Übertragungsfunktion mit einer Differentialkomponente aufweist und mit entsprechendem
Übergangsverhalten ein zur Sollwert-Istwerldifferenz des Drehzahl-Leistungsreglers (bei vorzeichengerechter
Betrachtung) gegensinniges Korrcktursignal liefert. Somit bewirkt z. B. eine rasche Heraufsetzung
des Leistungs-Sollwertes über das dynamische Korrektursignal eine Absenkung des Drucksollwcrlcs
und dadurch eine stärkere Öffnung der Rcgclvenlilanordnung.
Nun wird die Führungsübernahme durch den Druckregler
im Vollastbetrieb anhand von Fig. 1 und Fig.4
näher erläutert.
Der Vordruckiegier. ...·:». bereits erwähnt, mchrkanalig
ausgeführt, und zwar im Beispiclsfall drcikanalig.
In der Blockdarstellung gemäß Fit:.4 sind diese drei
Kanäle RpA, RpB, RpC angedeutet. Jeder Kanal wird durch einen vollständigen Regler mit Sollwertgeber, Istwertgeber
und Sollwert-lstwertvergleicher gebildet. In F i g. 4 sind diese Geber schematisch in je einem dreikanaligen
Block ps bzw. P zusammengefaßi angedeutet. Entsprechend ist auch die nachfolgende Vergleichs- und
Umschalteinrichtung RVMin im Anschluß an ihren dreikanaligen Eingang Ep mit drei Vergleichs- und Umschalteinheiten
RMA, RMB, RMC versehen, deren jede
eingangsseitig einerseits mit dem gemeinsamen Ein,".!!"/
EnP vom Drehzahl-Leistungsregler und andererseits mit je einem Ausgang der Vordruckreglerkanäle verbunden
ist Für jeden dieser Kanäle wird also die Kleinstwertauswahl gesondert durchgeführt, wobei die
entsprechenden Ergebnissignale vor der Konzentration in einem Mittelwertbildner MI1 an den bereits erwähnten,
dreikanaligen Anschluß £7? geführt sind. Ferner ist ein Detektor DAR vorgesehen, der an einem Ausgang
ARp jeweils dann einen Schaltbefehl erzeugt, wenn alle drei Kanäle des Vordruckreglers Rp durch entsprechendes
Ergebnis der Kleinstwertauswahl die Ausgangsgröße des Drehzahl-Leistungsreglers an EnPunterschritten
haben. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird dadurch eine Steuerschaltung 51 des bereits erwähnten Umschalters
510 beeinflußt, so daß letzterer den Eingang EnP vom
Ausgang AnP des Drehzahl-Leistungsregler auf einen
Ersatzsignalgeber ES umschaltet Das Ersatzsignal ist in einer Größe vorgegeben, die im Sinne einer Ventilöffnung
über Vollast bzw. jedenfalls über der Reglerausgangsgröße der Vordruckregelung liegt, so daß der
Drehzahl-Leistungsregler nicht mehr ohne weiteres in die Kleinstwertauswahl eingreifen kann. Die Rückschaltung
wird jedoch in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen, insbesondere beim Eintritt gewisser Störungen,
automatisch freigegeben bzw. ausgelöst.
Neben dem bereits erwähnten Eingang ED weist der Vordruckregler Rp einen dreikanaligen Korrektureingang
EK auf, der in noch näher darzustellender Weise für den Ausgleich der drei Reglerkanäle untereinander
sorgt Dies ist insbesondere bei Verwendung von Reglern mit Integralkomponente angebracht, um ein Auseinanderlaufen
der einzelnen Stellgrößen zu verhindern. Die Korrektursignale werden als Differenz der jeweiligen
Stellgröße an den Reglerausgängen EpA, EpB, EpC einerseits und den Mittelwert dieser Ausgangsgrößen
andererseits gebildet Hierfür ist ein Mittelwertbildner MlZ vorgesehen, dessen Ausgang mit den genannten
Reglerausgängen zusammen an entsprechend gegcnsinnige Eingänge eines Mehrfach-Summiergliedes SK geführt
ist Die Ausgänge des letzteren bilden den genannten, dreikanaligen Eingang EK.
Im einzelnen geht der Aufbau des Vordruckreglers aus F i g. 5 hervor, wobei nur der Kanal RpA dargestellt
ist.
Hauptbestandteil des Reglcrkanals RpA ist ein SoII-wert-lstwertvergleicher
SIVp mit P/D-Übertragungsfunktion und gegensinnigen Eingängen für den Sollwert
ps sowie für den Istwert p. Letzterer ist zur Unterdrükkung
von höherfrequenten Resonanzschwingungen über ein Bandsperrfilter Fp geführt. Ein weiterer, zum
Istwert gleichsinniger Eingang des Sollwert-Istwertverglcichers isl an den bereits erläuterten Reglereingang
ED für dynamische Sollwertverschiebungen geführt, während ein Kanal des Korrektureinganges EK an einen
zum Istwert gegensinniger Eingang des Sollwert-Istvergleichers angeschlossen ist. Ein dem Vergleicher
nachfolgender Begrenzer Bp ist entsprechend den Aus-
; 1 steuergrenzen zwischen Schließsicherheit und maximaler
Ventilöffnung eingestellt Weil die Ausgangsgröße eines Reglers mit Integralkomponente bei Auftrennung
seines Regelkreises die vorgenannten Aussteuergrenzen überschreiten kann, was beim Schließen des Regelkreises
zu stark verzögertem Eingriff führen würde, wird das Erreichen der Aussteuergrenzen durch zwei
zugeordnete Grenzwertschalter GsI, Gs 2 festgestellt,
die "ber vorgeschaltete Differenzbildner (Summierglieder
mit gegensinnigen Eingängen) eingangsseitig an Eingang und Ausgang des Begrenzers Bp angeschlossen
sind und ausgangsseitig entsprechende Eingänge Ersi, Ers2 des Sollwert-Istwertvergleichers SIVp im Sinne
einer Rückführung in dem Aussteuerbereich ansteuern.
Bei der vorangehend beschriebenen Führungsübernahme durch den Vordruckregler ist die Bypass-Ventilanordnung
infolge der Dampfdurchsatz-Differenzsteuerung vollständig geschlossen. Die Regelventilanordnung
führt also den gesamten Dampfdurchsatz, wobei der Vordruckregler die Turbine führt, und zwar unter
maximaler Ausnutzung der vom Reaktor verfügbaren Dampfmenge sowie unter Aufrechterhaltung des verlangten
Vordruckes.
Um einen sicheren Übergang zwischen der Führung der Regelventilanordnung durch den Drehzahl-Leistungsregler
und Führung durch den Vordruckregler sicherzustellen und Undefinierte Schaitzustände sowie
ein Hin- und Herschalten im Übergangsbereich zu vermeiden, wird der Ausgang /477^des Drehzahl- Leistungsreglers
mittels eines Zusatzsignalgebers ZS auf einen bezüglich der Ausgangsgröße des Vordruckreglers um
ein vorgegebenes Maß, z. B. 10%, größeren Wert gesteuert, sobald zwei von drei Kanälen des Vordruckreglers
über die Kleinstwertauswahl in RVMin durchgeschaltet sind. Hierfür ist ein Ausgang ARpI des bereits
erwähnten Detektors DAR in RVMin vorgesehen, der über die bereits erwähnte Steuerschaltung 51, und zwar
über eine hierin enthaltene Schaltstufte S2, einen Schalter
S 20 über einen entsprechenden Steuereingang £520 im Sinne einer Aktivierung des Zusatzsignalgebers
ZS ansteuert Durch diese Hochsteuerung des Drehzahl-Leistungsreglers wird sichergestellt, daß nunmehr
sämtliche Kanäle des Vordruckreglers über die Klcinstwertauswahl durchgeschaltet werden und der
Vordruckregler somit insgesamt die Führung der Regelventilanordnung ohne Unsicherheitsbereich voll übernimmt.
Sodann wird über den bereits erwähnten Ausgang ARp des Detektors DAR wie erläutert über einen
Sleuereingang ES 10 der Umschalter S10 und damit der
Eingang EnP der Vergleichs- und Umschalteinrichtung R VMin auf den Ersatzsignalgeber ES umgeschaltet
Zusammenfassend gilt also: Die Aktivierung des Zuiatzsignalgebers
in Abhängigkeit von der Unterschreitung der Ausgangsgröße des Drehzahl-Leistungsreglers
durch eine andere Steuergröße, und zwar im ßcispiclsfall
durch einen Teil der Ausgangsgrößen des tnclirkanaligen
Vordruckreglers, bewirkt eine sichere Übernahme der Regelventilführung durch die ablösende Sleuergröße
bzw. durch die Gesamtheit der Mehrkanalanordnung des Vordruckreglers. Die anschließende Umschaltung
des Einganges der Kleinstwertauswahl, welcher dem Drehzahl-Leistungsregler zugeordnet ist, auf einen
Ersatzsignalgeber hat zur Folge, daß der Drehzahl-Leistungsregler im Normal- oder Vollastbetrieb mit Regelventilführung
durch den Vordruckregler außer Betrieb bleibt und bei etwaigen Störungen nicht unnötig oder
fälschlich in die Kleinstwertauswahl wieder eingreifen kann. Die Verfügbarkeit der gesamten Regelungsanlage
wird dadurch verbessert. Außerdem wird durch die Wiedereingriffsmöglichkeit — in Verbindung mit der
bloßen Bereitschaftsfunktion des Drehzahl-Leistungsreglers im Normalbetrieb bei dominantem Vordruckregler
— die einkanalige Ausführung des Drehzahl-Leistungsreglers
erleichtert und insoweit auch der Schaltungsaufwand vermindert.
Bei der Ausführung nach F i g. 6 wirkt der Zusatzsignalgeber ZS auf den Drehzahl-Leistungsregler über
einen Hilfsregelkreis, welcher den Ausgang AnP über ein Summierglied SH mit einem Eingang des Sollwert-Istwertvergleichers
SIVnP verbindet, und zwar in Abhängigkeit von der Schließung des Schalters 520. Über
den zugehörigen Eingang £53 dieses Summiergliedes erfolgt eine Vorzeichenumkehr, so daß die resultierende
Rückwirkung des Ausganges AnPauf den Sollwert-Istwert
vergleicher 5/VnP zum Leistungs-Istwert P gleichsinnig
ist. Die Auftrennung des Drehzahl-Leistungsregelkreises durch die Kleinstwertauswahi wird also für
den Drehzahl-Leistungsregler durch den Hilfsregelkreis künstlich ausgeglichen, so daß der Reglerausgang trotz
der Integralkomponente nicht an eine Grenze des Aussteuerbereiches läuft, sondern einen scheinbaren Abgleichzustand
einnimmt Dieser wird aber über zueinander gleichsinnig sowie gegensinnig zum Eingang £53
wirkende Eingänge £51 und £52 des Summiergliedes SH vom Ausgang ERV der Kleinstwertauswahl und
vom Zusatzsignalgeber ZS bestimmt Durch diese Eingangsbeschaltung des Summiergliedes wird der Ausgang
des Drehzahl-Leistungsreglers auf einen Wert geregelt der jeweils um das Zusatzsignal über dem Ausgang
ERVder Kleinstwertauswahl liegt. Im Augenblick
der Einschaltung des Hilfsregelkreises über 520, d.h. bei Führungsübernahme durch z. B. zwei der drei Vordruckreglerkanäle,
entspricht die Ausgangsgröße an ERV einem Mittelwert aus den Ausgangsgrößen der
bereits führenden Druckreglcrkanälc und des Drehzahl-Leistungsreglerausganges.
Der Mittelwert liegt also jedenfalls innerhalb des Streubereiches aller Vordruckreglerkanäle,
so daß die nun erfolgende Hochregelung des Drehzahl-Leistungsreglerausganges jedenfalls über
den größten Vordruckreglerkanalausgang hinausgeht Auf dem geeignet innerhalb des Aussteuerbereiches
von RnP eingestellten Überhöhungswert bleibt dann der Ausgang AnP eingeregelt Der Hilfsregelkreis hat
also eine doppelte Funktion, nämlich diejenige der raschen Durchsteuerung des Übergangsbereiches zwischen
beiden Reglern und diejenige der Aufrechterhaltung eines für den raschen Wiedereingriff geeigneten
Regelzustandes für den Drehzahl-Leistungsregler.
Die Einschaltung des Hilfsregelkreises mit Zusatzsignalgeber sowie des Ersatzsignalgebers erfolgt gemäß
Fig.6 von den Ausgängen ARp und ARpIdes Detektors
DAR in TLMin, wobei ARpI einen Schaltbefehl bei
Führungsübernahme durch eiiu: vorgegebene Teilanzahl
der Reglereinheiten d=s mehrkanaligen Vordruck- -eglers und ARp eine:. Schaltbefehl bei vollständiger
FühruDgsübemahme durch den Vordruckregler liefert.
Der erstgenannte Schaltbefehl gelangt an wie bereits
erwähnt an die Schaltstufe 52, während der letztgenannte
Schaltbefehl eine UND-Schaltung LFsperrt und damit über den Steuereingang ES 10 des Umschalters
510 die Rückschaltung bewirkt Im Beispielsfall ist die Einschaltung des Zusatzsignalgebers und des Ersatzsignalgebers
mit Auslösung von dem gemeinsamen Detektor DAR vorgesehen, grundsätzlich kommt jedoch
auch eine bloße Anwendung der Zusatzsignalgabe — mit Hilfsregelkreis oder einer direkten Steuerung ebenfalls
in Betracht, wobei die Hochsteuerung oder Hochregelung des Drehzahl-Leistungsreglerausganges
ebenfalls für ausreichende Sperrung unnötiger Wiedereingriffe über die Kleinstwertauswahl sorgt Andererseits
kann gegebenenfalls die Ersatzsignalgabe für sich angewendet werden, sofern anderseitig eine pendelfreie
Durchsieuerung des Obergangsbereiches der Regelventilsteuerung
durch die beiden Regler sichergestellt ist.
In bestimmten Betriebsfällen muß der Drehzahl-Leistungsregler die Möglichkeit zum Wiedereingreifen in
die Regelventilsteuerung haben. Hierfür werden der Umschalter 510 und 520 zurückgeschaltet, und zwar
gemeinsam vom Ausgang einer ODER-Schaltung LS innerhalb der Steuerschaltung 51 (siehe Fig.6), die
verschiedene mögliche Auslösesignale für die Rückschaltung disjunktiv überträgt und die Schaltstufe 52
im Sinne einer Auftrennung des Hilfsregelkreises mit Zusatzsignalgeber ZS zurücksetzt, sowie über den Inverseingang
der UND-Schaltung LE den Rückschaltbefehl an den Steuereingang ES 10 des Umschalters 510
gibt.
Eine erste Möglichkeit des Wiedereingriffs der Drehzahl-Leistungsregelung
in Abhängigkeit von einer Grenzwertüberwachung der Regelabweichung (Sollwert-Istwertdifferenz)
der Drehzahl-Leistungsregelung ist in F ί" e durch einen an den Ausgang AnPd des
Soliwert-lstwertvergleichers angeschlossenen Grenzwertschalter
GS angedeutet. Wenn somit die jeweils auftretende Regelabweichung einen unter Berücksichtigung
des Zusatzsignales einzustellenden, negativen Grenzwert unterschreitet, d.h. wenn der Istwert der
Leistung entsprechend überhöht ist, so wird der Ausgang des Drehzahl-Leistungsreglers durch Auftrennen
des Hilfsregelkreises auf einen nur von der wirklichen Regelabweichung abhängigen Wert zurückgeführt ui.d
in der Kleinstwertauswahl rei ktiviert.
Über die Drehzahlabhängigkeit des wirksamen Leistungssollwertes kann auch eine entsprechende Drehzahl-
bzw. Frequenzüberhöhung im Lastkreis des Turbogenerators diese Rückschaltung auslösen.
Weitere Rückschaltkriterien können von einer Überwachungsschaltung
US über die ODER-Schaltung LS zur Wirkung gebracht werden. Eine beispielhafte Ausführung
einer solchen Überwachungsschaltung ist in F i g. 7 angedeutet
Als Meßglieder sind hiernach der Drehzahlgeber π
der Turbine sowie im Lastkreis des Turbogenerators ein Frequenzgeber fund ein Lastabwurfindikator La vorgesehen.
Die eigentliche Überwachung der verschiedenen Meßwerte erfolgt mittels Grenzwertschaltern G 1 bis
G 5, deren Ausgänge in unterschiedlichen Kombinationen über Logikschaltungen L 1 bis L 4 zusammengefaßt
sind.
Die disjunktive Logikschaltung L1 ermöglicht die
Auslösung bei Grenzwertüberschreilung der Drehzahl selbst über G1, der Drehzahlbeschleunigung über ein
Differenzierglied Zu mit G2 oder der Frequenz über
G 5. Die konjunktive Logikschaltung L 2 löst die Rückschaltung
aus in Abhängigkeit von gleichzeitiger Grenzwertüberschreitung der Drehzahlbeschleunigung und
der Drehzahl selbst, während die ebenfalls konjunktiven Logikschaltungen L 3 und L 4 jeweils bei gleichzeitiger
Grenzwertüberschreitung der Drehzahlbeschleunigung und der Frequenz bzw. bei gleichzeitigem Laslabwurf
die Rückschaltung auslösen. Allen diesen Auslösekriterien ist gemeinsam der Eintritt eines in Richtung auf
eine Drehzahlüberhöhung wirkenden Betriebs- bzw. Störzustandes.
Im Ausführungsbeispiel mit kombinierter Ersatz- und Zusatzsignalgabe für den Führungsübergang ist die
Rückschaitung des Zusatzsignalgebers mit derjenigen des ErsatzsignaJgebers gekoppelt Es versteht sich, daß
bei der als grundsätzlich möglich erwähnten, gesonderten Anwendung beider Signalgeber eine entsprechend
gesonderte Auslösung des Zurückschaltens anzuwenden ist
Zu F i g. 6 ist r >ch nachzutragen, daß das Dynamik-Zeitglied ZD im Beispielsfall als Multiplikator mit zwei Eingängen ausgebildet ist von denen einer an den Ausgang AnPddes Soliwert-lstwertvergleichers SIVnPangeschlossen ist und das bereits erwähnte, gegensinnig zum Drucksollwert bzw. gleichsinnig zum Druckistwert auf den Vordruckregler wirkende Korrektursignal entsprechend der jeweiligen Regelabweichung des Drehzahl-Leistungsreglers bestimmt während der andere eine multiplikative Veränderung des Korrektursignals entsprechend dem (drehzahlabhängigen) Leistungssoliwert bedingt Dadurch ergibt sich ein besonders günstiges Dynamikverhalten, wobei die multiplikative Wirkung des letztgenannten Einganges insbesondere nichilinear im Sinne einer Begrenzung des Korrektursignals gemacht werden kann. Die bereits erwähnte Differenlialkomponente der Übertragungsfunktion ist zusätzlich zu der Multiplikatorfunktion vorhanden.
Zu F i g. 6 ist r >ch nachzutragen, daß das Dynamik-Zeitglied ZD im Beispielsfall als Multiplikator mit zwei Eingängen ausgebildet ist von denen einer an den Ausgang AnPddes Soliwert-lstwertvergleichers SIVnPangeschlossen ist und das bereits erwähnte, gegensinnig zum Drucksollwert bzw. gleichsinnig zum Druckistwert auf den Vordruckregler wirkende Korrektursignal entsprechend der jeweiligen Regelabweichung des Drehzahl-Leistungsreglers bestimmt während der andere eine multiplikative Veränderung des Korrektursignals entsprechend dem (drehzahlabhängigen) Leistungssoliwert bedingt Dadurch ergibt sich ein besonders günstiges Dynamikverhalten, wobei die multiplikative Wirkung des letztgenannten Einganges insbesondere nichilinear im Sinne einer Begrenzung des Korrektursignals gemacht werden kann. Die bereits erwähnte Differenlialkomponente der Übertragungsfunktion ist zusätzlich zu der Multiplikatorfunktion vorhanden.
Bei Turbinen-Schnellschluß muß die Bypass-Ventilanordnung schneller geöffnet werden, als dies durch eine
Reaktivierung des Drehzahl-Leistungsrcglers allein erreichbar ist. Daher wird von einem an sich bekannten
und nicht dargestellten Schnellschluß-Auslöser über einen Eingang esh der Ersatzstellgrößengeber Rsh eingeschaltet,
der die Ersatzstellgröße ash an seinem Ausgang infolge entsprechender Bemessung in der Kleinslwertauswahl
von TLMin dominant zum Eingang EnP von RVMin sowie über die letztere Kleinstwertauswahl
auch zum Ausgang bzw. Eingang ER durchschaltci und damit sofort über die Dampfdurchsatz-Differenzsleuerungin
DVdie Bypass-Ventilanordnung öffnet.
Dazu muß der Eingang EnP selbstverständlich vom
Ersatzsignalgeber ES auf den Ausgang AnPvon TLMin umgeschaltet sein. Dies wird durch gleichzeitige Zuführung
des Schaltbefehls von esh an einen entsprechenden Eingang der Steuerschaltung 51 des Umschalters 510
erreicht.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (22)
1. Einrichtung für eine vorzugsweise von einem Siedewasserreaktor gespeiste Dampfturbinenanlage
mit einem Vordruckregler und einem Drehzahlregler mit unterlagertem Leistungsregler (Drehzahl-Leistungsregler),
mit einer Bypass-Ventilanordnung sowie mit einer den Dampfdurchsatz der Turbine
bestimmenden Reglerventilanordnung, wobei der Eingang mindestens eines Steuerkanals der Regelventilanordnung
an den Ausgang einer Vergieichs- und Umschalteinrichtung angeschlossen ist, die eingangsseiüg
an mindestens einen Reglerausgang des Vordruckregelkreises und an mindestens einen Ausgang
des Drehzahl-Leistungsreglers abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang
dieser Vergleichs- und Umschalteinrichtung (RVMin) jeweils mit dem im Sinne der Ventilöffnung
kleineren seiner Eingangssignaie in ausschließlicher oder vorherrschender Steuerverbindung steht
(Kieinstwertauswahl), wobei eine eingangsseitig mit dem Vordruckregler (RP) und mit mindestens einem
, Steuerkanal (SRV) der Regelventilanordnung (RV)
in Steuerverbindung stehende Vergleichsschaltung (DV) vorgesehen ist, die ausgangsseitig ein der Differenz
zwischen dem Rezirkulations-Dampfdurchsatz und dem Turbinen-Dampfdurchsatz entsprechendes
Steuersignal bildet, wobei mindestens ein Steuerkanal (SBV) der Bypass-Ventilanordnung
(BV) an den Ausgang der Vergleichsschaltung (DV) angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Vergleichs- und Umschalteinrichtung
(RVMin)jeweils mit dem im Sinne der Ventilöffnung kleineren seiner Eingangssignale
in ausschließlicher oder vorherrschender Steuerverbindung steht (Kleinstwertauswahl), wobei der Eingang
(EnP) der Vergleichs- und Umschalteinrichtung (RVMin) an den Ausgang eines Umschalters
(S 10) angeschlossen ist, der mit einem ersten Eingang an einen Ausgang (AnP) des Drehzahl-Leistungsreglers
(RnP) und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang eines Ersatzsignalgebers (ES) angeschlossen
ist, der ein Ersatzsignal vorgegebener Größe liefert, und daß dieser Umschalter (SlO) jeweils
mit einem Obergang auf dominante Steuerung des Turbinen-Dampfdurchsatzes durch den Vordruckregler
(Rp) eine das Ersatzsignal aktivierenden Schaltbefehl erhält.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (S 10) in Abhängigkeit
von einer Grenzwertüberschreitung der Drehzahl und/oder einer zeitlichen Änderung der Drehzahl
der Turbine steuerbar ist und den Drehzahl-Leistungsregler (RnP) mit der Vergleichs- und Umschalteinrichtung
(R VMin) verbindet.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (S 10) in Abhängigkeit
von einer Grenzwertüberschreitung der Drehzahl und/oder einer zeitlichen Änderung der Drehzahl
der Turbine steuerbar ist und den Drehzahl-Leistungsregler (RnP) mit der Vergleichs- und Umschalteinrichtung
(R VMin) verbindet.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (S 10) in Abhängigkeit
von einer Grenzwertüberschreitung der Frequenz im Lastkreis eines mit der Turbine gekuppelten Generators
steuerbar ist und den Drehzahl-Leistungsregler (RnP) mit der Vergleichs- und Unischalleinrichtung
(RVMin) verbindeL
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Steuereingang (ESiO) des Umschalters (SlO) mit einem auf eine Grenzwertüberschreitung
der zeitlichen Änderung der Drehzahl der Turbine ansprechenden GrenzwertschaJter
(G 2) und mit einer an den Lastkreis eines mit der Turbine gekuppelten Generators angeschlossenen
Überwachungseinrichtung (f, Lu) in konjunktiver Steuerverbindung steht und daß der Umschalter
(S 10) bei Konjunktion mit der Vergleichs- und Umschalteinrichtung
(R VMin) verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Slsuereingang (ESXO) des Umschalters
(SlO) über einen Grenzwertschalter (GS)
mit einem Sollwert-lstwertdifferenzausgang (AnPd) des Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) in einer den
Drehzahl-Leistungsregler aktivierenden Steuerverbindung steht.
8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Drehzahl-Leistungsregler
(RnD) in Steuerverbindung stehender Zusatzsignalgeber
(ZS) vorgesehen ist, der den Drehzahl-Leistungsregler (RnP)in Abhängigkeit von einer Unterschreituiig
seiner Ausgangsgröße durch wenigstens eine andere Steuergröße auf einen im Sinne einer
Ventilöffnung größeren Ausgangswert bringt.
9. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Drehzahl-Leistungsregler
(RnP) in Steuerverbindung stehender H ilfsregelkreis (AnP, SH, SIVnP) vorgesehen ist, der den Ausgang
(AnP) des Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) in Abhängigkeit
von einer Unterschreitung seiner Ausgangsgröße durch wenigstens eine andere Steuergröße
in den Sollwert-Istwertvergleich der Drehzahl-Leistungsregelung zurückkoppelt.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hilfsregelkreis (AnP, SH, SlVnP) eine Summierschaltung (SH)aufweist, die über einen
ersten Hingang (ES 1) mit dem Vordruckregler (Rp) in Steuerverbindung steht, über einen zweiten Eingang
(ES 2) mit gleichem Vorzeichen an den Zusatzsignalgeber (ZS) sowie über einen dritten Eingang
(ES 3) mit entgegengesetztem Vorzeichen an einen Ausgang (AnP) des Drehzahl-Lustungsreglers
(RnP) angeschlossen ist und ausgangsseitig mit einem Sollwert-Istwert vergleicher (SIVnP) des Drehzahl-Leistungsreglers
(RnP) in Steuerverbindung steht.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfunktion des Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) neben
einer Proportionalkomponente eine Integralkomponente aufweist.
12. Einrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein das Ausgangssignal des Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) bei Auftreten eines in Richtung
auf eine Drehzahlüberhöhung wirkenden Betriebszustand auf alleinige Steuerung durch die SoII-wert-Istwertdifferenz
der Drehzahl-Leistungsregelung zurückführender Schalter S 20) vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Hilfsregelkreis (AnP, SH,
SIVnP) des Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) bei Auftreten eines in Richtung auf eine Drehzahlübcrhöhung
wirkenden Betriebszustandes inaktivieren-
der Schalter (S20) vorgesehen ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein S>euereingang
(ES20) des Schalters (S2Ö) in Steuerverbindung mit
einer Einrichtung (USJ zur Grenzwertüberwachung der Drehzahl und/oder der zeitlichen Änderung der
Drehzahl der Turbine steht.
15. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stcuereingang
(ES20) des Schalters (S20) in Steuerverbindung mit
einer Grenzwertüberwachung für die Frequenz im Lastkreis eines mit der Turbine gekuppelten Generators
steht
16. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuereingang
(ES 20) des Schalters (S 20) mit einer auf eine Grenzwertüberschreitung
der Drehzahlbeschleunigung der Turbine ansprechenden Überwachungseinrichtung
(n; D) und mit einer an den Lastkreis eines mit der Turbine gekuppelten Generators angeschlossenen
Lastabwurf-Überwachungseinrichtung (La) in konjunktiver Steuerverbindung steht
17. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuereingang
(ES20) des Schalters (S20) über einen Grenzwertschalter
(CS) an einen Ausgang (AnPd) des Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) angeschlossen ist, der
ein der Sollwert-.'stwertdifferenz dieses Reglers entsprechendes Signal führt
18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vordruckregelkreis wenigstens abschnittsweise mehrkanalig, vorzugsweise dreikanalig, aufgebaut
ist.
19. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vordruckregler (Rp)eine Übertragungsfunktion mit einer Integralkomponente aufweist vorzugsweise
eine P/D-Übetragungsfunktion.
20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die einzelnen Kanäle des Vordruckreglers
(Rp) Rückführungen vorgesehen sind, die einen Differenzbildner (SK) mit einerseits an einen
Mittelwertbildner (M 13) und andererseits an einen Stellgrößen- oder Sollwert-Istwertdifferenzausgang
(EpA. EpB. EpC) des Vordruckreglers (Rp) angeschlossenen Eingängen aufweisen.
21. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Ausgang des Vordruckreglers
(/^verbundener Begrenzer (Bp) vorgesehen
ist, der über mindestens eine Rückführung (GsI, Cs 2) mit mindestens einem entsprechenden
Rückstelleingang (Erst. Ers2) für die Sollwert-Istwertdifferenz
in Steuerverbindung steht.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruckregler
(Rp) einen über ein Dynamik-Zeitglied (ZD) mit differentieller
Übertragungsfunktion an einen Stellgrößen- oder Sollwert-Istwertdifferenzausgang des
Drehzahl-Leistungsreglers (RnP) angeschlossenen
Sollwertverschiebungseingang (ED) aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH112577A CH619509A5 (de) | 1977-01-31 | 1977-01-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2707974A1 DE2707974A1 (de) | 1978-08-03 |
DE2707974C2 true DE2707974C2 (de) | 1985-11-21 |
Family
ID=4203070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2707974A Expired DE2707974C2 (de) | 1977-01-31 | 1977-02-24 | Einrichtung zur Regelung einer Dampfturbinenanlage |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4188792A (de) |
JP (1) | JPS5397106A (de) |
CA (1) | CA1070960A (de) |
CH (1) | CH619509A5 (de) |
DE (1) | DE2707974C2 (de) |
FR (1) | FR2378943B1 (de) |
SE (1) | SE437061B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007045167B4 (de) | 2007-09-20 | 2020-07-02 | Man Energy Solutions Se | Regelsystem und -verfahren zur Regelung einer Dampfturbine |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4329592A (en) * | 1980-09-15 | 1982-05-11 | General Electric Company | Steam turbine control |
US4448026A (en) * | 1981-09-25 | 1984-05-15 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine high pressure bypass pressure control system |
FR2519464A1 (fr) * | 1981-12-31 | 1983-07-08 | Framatome Sa | Procede de surveillance d'une centrale de production d'electricite equipee d'un reacteur nucleaire |
US4439687A (en) * | 1982-07-09 | 1984-03-27 | Uop Inc. | Generator synchronization in power recovery units |
JPS629413A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-17 | Hitachi Ltd | 発電プラントの制御装置 |
IN164018B (de) * | 1985-08-16 | 1988-12-31 | Siemens Ag | |
JPS62178200A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | 発電電力制御装置 |
DE19547487C2 (de) * | 1995-12-19 | 1999-09-09 | Abb Patent Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung und Regelung der Leistung eines Dampfkraftwerkblocks |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1410320A (en) * | 1973-06-12 | 1975-10-15 | Westinghouse Electric Corp | Arrangement for controlling the loading of a turbine system |
US3999390A (en) * | 1974-04-25 | 1976-12-28 | Westinghouse Electric Corporation | HTGR power plant turbine-generator load control system |
US4096699A (en) * | 1977-02-23 | 1978-06-27 | Westinghouse Electric Corp. | Auxiliary manual turbine controller |
-
1977
- 1977-01-31 CH CH112577A patent/CH619509A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-02-24 DE DE2707974A patent/DE2707974C2/de not_active Expired
- 1977-04-21 US US05/789,570 patent/US4188792A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-04-28 CA CA277,221A patent/CA1070960A/en not_active Expired
- 1977-06-08 FR FR7717568A patent/FR2378943B1/fr not_active Expired
-
1978
- 1978-01-25 SE SE7800922A patent/SE437061B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-01-27 JP JP822878A patent/JPS5397106A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007045167B4 (de) | 2007-09-20 | 2020-07-02 | Man Energy Solutions Se | Regelsystem und -verfahren zur Regelung einer Dampfturbine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2707974A1 (de) | 1978-08-03 |
SE7800922L (sv) | 1978-08-01 |
JPS5397106A (en) | 1978-08-25 |
SE437061B (sv) | 1985-02-04 |
FR2378943A1 (de) | 1978-08-25 |
CH619509A5 (de) | 1980-09-30 |
US4188792A (en) | 1980-02-19 |
CA1070960A (en) | 1980-02-05 |
FR2378943B1 (de) | 1981-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3133504C2 (de) | Regelanordnung für eine Dampfturbine mit Umleitstationen | |
EP2841766B1 (de) | Windpark mit schneller lokaler blindleistungsregelung | |
DE60121679T2 (de) | Regeleinrichtung für eine Dampfturbine, die variable Frequenzregelung erlaubt | |
DE3023550C2 (de) | ||
DE2635993C3 (de) | Brennstoffregelung für eine Gasturbinenanlage | |
DE2540446C2 (de) | Regelanordnung zum Anfahren einer Dampfturbinenanlage | |
DE2753673C2 (de) | ||
DE3105376C2 (de) | Verfahren zum Betreiben von Turboverdichtern | |
DE2828124C2 (de) | Verfahren zur Verhinderung des Pumpens von Turboverdichtern | |
EP0230636A1 (de) | Wassergetriebener Maschinensatz mit wirkungsgradoptimaler Vorgabe des Drehzahlsollwertes | |
DE2243830B2 (de) | Turbinenregelsystem | |
DE2707974C2 (de) | Einrichtung zur Regelung einer Dampfturbinenanlage | |
DE3238191C2 (de) | ||
DE3021375A1 (de) | Regelanordnung fuer eine dampfturbine mit einen gleitenden oder konstanten druck aufweisenden kesseln | |
DE19534786A1 (de) | Stromerzeugungsanlage und Verfahren zum Betreiben derselben | |
DE2025528C3 (de) | Regeleinrichtung für eine Dampfturbinen-Kraftanlage | |
DE2904980A1 (de) | Ueberdrehzahl-schutzregler | |
DE2826467A1 (de) | Ueberwachte mehrkanal-selbststeueranlage | |
DE3037780C2 (de) | Verfahren und Anordnung zum Regeln des Betriebes einer Entnahmeturbine | |
DE69811991T2 (de) | Kraftstoffregler für eine Gasturbine | |
DE2142787C3 (de) | Brennstoffregelanlage für Gasturbinen | |
DE2631977A1 (de) | Ofenanlage fuer chemische umsetzungen | |
DE2605288B2 (de) | Anordnung zur Umschaltung der Gichtdrucksteuerung in einer Hochofenanlage | |
DE1463618C3 (de) | Anordnung zur Regelung der Spannung oder der Blindleistung einer Synchronmaschine | |
DE2516379A1 (de) | Anordnung zur steuerung der ausgangsleistung eines oder mehrerer turbogeneratoren in einem kraftwerk |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: LUECK, G., DIPL.-ING. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 7891 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |