RU2062330C1

RU2062330C1 - Protective system

Info

Publication number: RU2062330C1
Application number: RU92006385A
Authority: RU
Inventors: В.А. Гулый
Original assignee: Акционерное общество "Кировский завод"
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1996-06-20

Abstract

FIELD: protection of power units, steam turbines upon occurrence of emergency situations. SUBSTANCE: protective gear has series-connected measuring and amplifying devices with protective gear resetting and operating inputs, and final element. Introduced in system are reciprocation command element, final-element travel limiting assembly provided with operation sensor placed between amplifying device and final element, storage element, two AND gates, time delay element, and reciprocation warning device mounted at inlet of protective system final element. EFFECT: improved reliability of protective gear operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам защиты агрегатов, например, паровых турбин, при возникновении каких-либо аварийных ситуаций. The invention relates to means for protecting aggregates, for example, steam turbines, in the event of any emergency.

Известно устройство для защиты турбины, содержащее электрический импульсный датчик тахогенератор, соединенный с валом турбины и подключенный своим выходом через преобразователь и промежуточные реле к коммутирующим цепям исполнительных реле, управляющий работой различных подсистем защиты (патент СССР N 535421, М•Кл² F 01 D 21/02). Недостатком этого устройства для защиты турбины является отсутствие в нем специальных средств оперативной проверки его работоспособности.A device for protecting a turbine is known, comprising an electric pulse sensor, a tachogenerator connected to the turbine shaft and connected by its output through a converter and intermediate relays to the switching circuits of the executive relays, controlling the operation of various protection subsystems (USSR patent N 535421, M • Cl ² F 01 D 21 / 02). The disadvantage of this device for protecting the turbine is the lack of special means of operational verification of its operability.

Известен способ проверки системы защиты от повышения скорости вращения турбины, например, газотурбокомпрессорного агрегата котла, реализуемый путем подвода к системе защиты, содержащей гидравлический датчик скорости вращения агрегата и усилительное и исполнительное устройства, масла от постоянного источника с давлением, соответствующим уровню срабатывания по предварительно полученной зависимости давления от скорости вращения (а.с. N 270400, М•Кл² F 02 C 9/00).There is a method of checking the protection system from increasing the speed of rotation of the turbine, for example, a gas turbo-compressor unit of the boiler, implemented by supplying a protection system containing a hydraulic sensor of the speed of rotation of the unit and an amplifying and actuating device, oil from a constant source with a pressure corresponding to the response level according to a previously obtained dependence pressure versus rotation speed (a.s. N 270400, M • Cl ² F 02 C 9/00).

Недостатком такого технического решения является невозможность проверки системы защиты на ходу, без остановки агрегата, что снижает эксплуатационные характеристики энергоустановки в целом. The disadvantage of this technical solution is the inability to check the protection system on the go, without stopping the unit, which reduces the operational characteristics of the power plant as a whole.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче к предлагаемому является многоканальная система защиты агрегата (а.с. N 1257246, МКИ F 01 D 21/02), содержащая последовательно соединенные измерительное, усилительное со входами введения и срабатывания защиты устройства и исполнительный механизм. The closest in technical essence and the problem to be proposed is the multichannel protection system of the unit (AS N 1257246, MKI F 01 D 21/02), containing measuring, amplifying in series with the input and output of the protection device and the actuator.

Недостатком указанной системы защиты является невозможность проверки работоспособности ее исполнительной части без нарушения режима работы агрегата либо его полной остановки. The disadvantage of this protection system is the inability to verify the operability of its Executive part without violating the operating mode of the unit or its complete stop.

Целью настоящего изобретения является обеспечение регулярного контроля работоспособности системы защиты, включая ее исполнительную часть, без нарушения режима работы агрегата. The aim of the present invention is to provide regular monitoring of the health of the protection system, including its executive part, without violating the operating mode of the unit.

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему защиты, содержащую последовательно соединенные измерительное и соединительное со входами взведения и срабатывания защиты устройства, а также исполнительный механизм, согласно изобретению, введены командный орган расхождения, узел ограничения хода исполнительного механизма, снабженный датчиком срабатывания, установленный между усилительным устройством и исполнительным механизмом, элемент "памяти", два элемента И, элемент временной задержки и сигнализатор расхождения, установленный на выходе исполнительного механизма системы защиты; командный орган расхаживания через элемент "памяти" подключен к управляющему входу узла ограничения хода исполнительного механизма и к одному входу первого элемента И, другой вход которого связан с датчиком срабатывания узла ограничения хода исполнительного механизма, а выход подсоединен к входу срабатывания защиты, при этом сигнализатор расхаживания через второй элемент И, к другому входу которого подключен выход элемента "памяти", соединен с входом взведения системы защиты и через элемент временной задержки подключен к входу сброса элемента "памяти", к которому также подключен выход измерительного устройства системы защиты. This goal is achieved by the fact that in the known protection system, containing in series measuring and connecting to the inputs of cocking and actuation of the protection device, as well as the actuator, according to the invention, a divergence command element, a stroke limiting unit of the actuator equipped with an actuation sensor installed between an amplifying device and an actuator, an “memory” element, two AND elements, a time delay element and a divergence signaling device, is set embedded at the output of the actuator of the protection system; the pacing command body through the "memory" element is connected to the control input of the actuator stroke limiting unit and to one input of the first AND element, the other input of which is connected to the actuation sensor of the actuator limiting stroke unit, and the output is connected to the protection operation input, while the pace indicator through the second element And, to the other input of which the output of the "memory" element is connected, it is connected to the input of the charging of the protection system and through the time delay element is connected to the reset input lementa "memory", which is also connected to the output of the measuring system of the protection device.

Из анализа заявляемого и известных решений следует, что тождественных по технической сущности и решаемой задаче не имеется. From the analysis of the claimed and well-known solutions it follows that there are no identical in technical essence and the problem to be solved.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемой системы защиты. Система защиты содержит измерительное устройство 1, своим входом связанное с выходом датчика контролируемой физической величины, а выходом связанное с входом "Срабатывание" усилительного устройства 2, имеющего также вход "Взведение"; исполнительный механизм 3, к выходу которого подсоединен исполнительный орган системы защиты (датчик контролируемой физической величины и исполнительный орган на фиг.1 не показаны). Figure 1 presents the functional diagram of the proposed protection system. The protection system contains a measuring device 1, its input connected to the output of the sensor of a controlled physical quantity, and the output connected to the input "Operation" of the amplification device 2, which also has a input "cocking"; an actuator 3, to the output of which an actuator of the protection system is connected (a sensor of controlled physical quantity and an actuator are not shown in FIG. 1).

В систему защиты введены командный орган расхаживания защиты 4; узел 5 ограничения хода исполнительного механизма 3, снабженный датчиком срабатывания 6, установленный между усилительным устройством 3 и исполнительным механизмом 3; элемент "памяти" 7, два элемента И 8, 9 и элемент временной задержки 10, и сигнализатор 11 расхаживания, установленный на выходе исполнительного механизма 3 системы защиты. Командный орган расхаживания 4 через элемент "памяти" 7 подключен к управляющему входу узла 5 ограничения хода исполнительного механизма 3 и к одному входу первого элемента И 8, второй вход которого связан с датчиком 6 срабатывания узла 5 ограничения хода исполнительного механизма 3, а выход подсоединен к входу "Срабатывание" защиты, при этом сигнализатор 11 расхаживания через второй элемент И 9, к другому входу которого подключен выход элемента "памяти" 7, соединен с входом "Взведение" системы защиты и через элемент временной задержки 10 подключен к входу сброса элемента "памяти" 7, к которому также подключен выход измерительного устройства 1 системы защиты. Следует отменить, что в качестве узла 5 ограничения хода исполнительного механизма 3 может быть применено любое устройство, например, электромагнитная защелка, электромагнитный дросселирующий золотник и т.д. которые, будучи установленными в канал управления исполнительным механизмом, при подачи электрических сигналов препятствуют движению ее на полный ход. In the protection system, the command authority of the walk of protection 4 has been introduced; node 5 stroke limit actuator 3, equipped with a pickup sensor 6, installed between the amplifying device 3 and the actuator 3; a memory element 7, two AND elements 8, 9, and a time delay element 10, and a pace signaling device 11 installed at the output of the actuator 3 of the protection system. The pacing command 4 through the "memory" element 7 is connected to the control input of the actuator limiting unit 5 of the actuator 3 and to one input of the first element And 8, the second input of which is connected to the sensor 6 of the actuator limiting unit 5 of the actuator limiting unit 3, and the output is connected to input "Protection", while the indicator 11 pacing through the second element And 9, to the other input of which the output of the element "memory" 7 is connected, connected to the input "Charging" of the protection system and through the time delay element 10 to the reset input item "memory" 7, to which is also connected to the output of the measuring device 1 protection system. It should be noted that any device, for example, an electromagnetic latch, an electromagnetic throttling valve, etc., can be used as a node 5 for limiting the stroke of the actuator 3. which, when installed in the control channel of the actuator, when electric signals are supplied, prevent it from moving at full speed.

Принцип действия предлагаемой системы защиты заключается в следующем. The principle of operation of the proposed protection system is as follows.

При значении контролируемой физической величины, превышающем заранее заданное в измерительном устройстве 1 предельное ее значение, с выхода измерительного устройства 1 на вход "Срабатывание" усилительного устройства 2 поступает дискретный сигнал, усиливается в усилительном устройстве 2, проходит беспрепятственно узел 5 ограничения хода исполнительного механизма 3, вызывает движение исполнительного механизма 3 и, соответственно, исполнительного органа защиты на величину полного хода, обеспечивающего, например, аварийную остановку какого-либо агрегата. When the value of the controlled physical quantity exceeds a predetermined limit value in the measuring device 1, a discrete signal is supplied from the output of the measuring device 1 to the “Trigger” input of the amplifying device 2, amplified in the amplifying device 2, and the actuator 3 limiting stroke unit 5 passes unhindered causes the movement of the actuator 3 and, accordingly, the actuator protection by the amount of full stroke, providing, for example, an emergency stop which any unit.

Поставленная в изобретении цель обеспечение регулярного контроля работоспособности системы защиты достигается без выведения защитного агрегата из действия и даже, практически, без нарушения режима его работы. Проверка системы защиты (применительно к этой проверке употреблен в описании изобретения термин "расхаживание") осуществляется при подаче сигнала от командного органа расхаживания 4 на вход элемента "памяти" 7. Выходной сигнал элемента "памяти" 7, который перешел в устройстве состояние, соответствующее режиму "расхождения" системы защиты, поступает одновременно на один вход элементов И 8, 9 и на управляющий вход узла 5 управляемого частичного ограничения хода исполнительного механизма 3. После перехода узла 5 в состояние частичного ограничения хода механизма 3, о чем свидетельствует появление сигнала на выходе датчика 6 срабатывания узла ограничения 5, поступающего на второй вход элемента И 8, на выходе элемента И 8 появляется сигнал и вызывает срабатывание системы защиты. Но так как узел ограничения 5 не позволяет исполнительному механизму 3 пройти полный ход, то режим работы защищаемого агрегата практически не изменяется. После описанной частичной подработки системы защиты, при которой осуществляется проверка работоспособности расхаживания системы защиты, включая расхаживание исполнительного органа, по срабатыванию сигнализатора 11 расхаживания, свидетельствующего о происшедшем на заданный ход движения системы защиты, она возвращается в нормальное состояние. Возврат происходит после появления на входном элементе И 9 сигнала от сигнализатора 11, называющего появление сигнала на выходе элемента И 9, поступающего на вход "Взведение" усилительного устройства 2. При этом сброс элемента "память" 7, а именно возврат его в состояние нормальной работы системы защиты из состояния расхаживания происходит с некоторым запаздыванием, обеспечиваемым элементом временной задержки 10, которое необходимо для гарантированного взведения системы защиты и недопущения несанкционированного срабатывания защиты при выходе из режима расхаживания. К входу сброса элемента "памяти" 7 подключен также выход измерительного устройства 1, сигнал которого прерывает режим расхаживания, переводя элемент 7 в состояние нормальной работы системы защиты, в случае появления аварийного сигнала в период расхаживания. The goal of the invention is to ensure regular monitoring of the health of the protection system is achieved without removing the protective unit from the action and even practically without disrupting its operation mode. Checking the protection system (with reference to this check, the term "pacing" is used in the description of the invention) is carried out by applying a signal from the pacing command 4 to the input of the "memory" element 7. The output signal of the "memory" 7 element, which has passed to the device the state corresponding to the mode The “divergence” of the protection system is supplied simultaneously to one input of the elements And 8, 9 and to the control input of the node 5 of the controlled partial stroke of the actuator 3. After the transition of the node 5 to the partial I mechanism 3 turns, as evidenced by the appearance of the signal at the output node 5 restrictions actuation sensor 6, input to the second input of AND gate 8, to the outlet member 8 and a signal appears and triggers the protection system. But since the restriction unit 5 does not allow the actuator 3 to go full speed, the operation mode of the protected unit practically does not change. After the described partial underworking of the protection system, in which the operability of the pacing of the protection system, including pacing of the executive body, is checked by the actuation of the pacing signaling device 11, which indicates the occurrence of the protection system for a given course of movement, it returns to its normal state. The return occurs after the appearance on the input element And 9 of the signal from the signaling device 11, calling the appearance of the signal at the output of the element And 9, fed to the input "Charging" of the amplifying device 2. In this case, the reset of the element "memory" 7, namely, its return to normal operation the protection system from the state of walking occurs with some delay provided by the time delay element 10, which is necessary to guarantee the arming of the protection system and to prevent unauthorized operation of the protection when ode mode reciprocation. The output of the measuring device 1 is also connected to the reset input of the "memory" element 7, the signal of which interrupts the pacing mode, placing the element 7 in the normal state of the protection system in case of an alarm during the pacing period.

Предлагаемая система защиты обеспечивает более надежную эксплуатацию защищаемого агрегата за счет постоянного контроля ее работоспособности, что позволяет своевременно выявлять неисправность канала защиты, включая исполнительные органы, и проводить ее техническое обслуживание и ремонт. The proposed protection system provides more reliable operation of the protected unit due to the constant monitoring of its operability, which allows timely detection of a malfunction of the protection channel, including executive bodies, and its maintenance and repair.

Claims

A protection system comprising a measuring and amplifying device connected in series to the charging and operating inputs of the device protection, as well as an actuator, characterized in that a pacing command is introduced into the system, an actuator stroke limiting unit equipped with an actuation sensor installed between the amplifying device and the actuator , a memory element, two AND elements, a time delay element and a walk detector, installed at the output of the actuator protection system, the pacing command body through the memory element is connected to the control input of the actuator stroke limiting unit and to one input of the first AND element, the other input of which is connected to the actuation sensor of the actuator stroke limiting unit, and the output is connected to the protection operation input, while the signaling device pacing through the second AND element, to the other input of which the output of the memory element is connected, connected to the input of the cocking of the protection system and connected through the time delay element Valid reset memory element to which is also connected to the output of the measuring system of the protection device.