RU2171396C2 - Hydraulic turbine emergency protection device - Google Patents

Hydraulic turbine emergency protection device Download PDF

Info

Publication number
RU2171396C2
RU2171396C2 RU97121456/06A RU97121456A RU2171396C2 RU 2171396 C2 RU2171396 C2 RU 2171396C2 RU 97121456/06 A RU97121456/06 A RU 97121456/06A RU 97121456 A RU97121456 A RU 97121456A RU 2171396 C2 RU2171396 C2 RU 2171396C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
valve
control
output
lines
Prior art date
Application number
RU97121456/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97121456A (en
Inventor
А.М. Афанасьев
Г.М. Байков
О.Д. Лещенко
А.В. Смирнов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод"
Priority to RU97121456/06A priority Critical patent/RU2171396C2/en
Publication of RU97121456A publication Critical patent/RU97121456A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171396C2 publication Critical patent/RU2171396C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; turbines. SUBSTANCE: device is designed for radial-flow and Kaplan turbines. Device has control two-position hydraulic distributor 1 connected, depending on its position, to pressure hydraulic line 2 or drain hydraulic line 3, first actuating two-position hydraulic distributor 4 connecting, in one position, spaces of servomotor by means of hydraulic lines 5, 6 with pressure and drain hydraulic lines 2, 3, and in other position, overlapping change-over hydraulic lines 5, 6, 2, 3, hydraulic distributing device connecting and disconnecting spaces of servomotor with outlet hydraulic lines 8 of regulator hydraulic distributor. Output A of control hydraulic distributor 1 is connected with hydraulic control lines 12, 11 of hydraulic distributing device and hydraulic distributor 4, respectively. Hydraulic distributing device is made in form of second two-position actuating hydraulic distributor 7 connecting spaces of servomotor with output hydraulic lines 8 of regulator hydraulic distributor at pressure in line 12, and overlapping change-over hydraulic lines in other position. First actuating hydraulic distributor 4 is made for overlapping hydraulic lines 2, 3 in position "a" corresponding to pressure in hydraulic line 11. EFFECT: improved reliability. 5 dwg

Description

Устройство предназначено для применения в гидротурбостроении при производстве радиально-осевых и поворотно-лопастных турбин. The device is intended for use in hydroturbine engineering in the production of radial-axial and rotary vane turbines.

Известно устройство аварийной защиты, закрывающее направляющий аппарат в случае разгона гидротурбины и невозможности его закрыть с помощью регулятора из-за неисправности последнего. (См. Справочник по гидротурбинам: Справочник /В. Б.Андреев, Г.А. Броновский, И.С. Веременко и др.; Под общ. ред. Н.Н. Ковалева. - Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. - 496 с., ил., Рис. IX.I. Схема расположения устройств автоматики гидротурбины, с. 316-317). A known emergency protection device that closes the guide apparatus in case of acceleration of the turbine and the inability to close it with the controller due to malfunction of the latter. (See the Handbook on hydraulic turbines: Handbook / V. B. Andreev, G. A. Bronovsky, I. S. Veremenko and others; Under the general editorship of N. N. Kovalev. - L.: Mechanical engineering, Leningrad department -nie, 1984. - 496 p., ill., Fig. IX.I. Arrangement of hydraulic turbine automation devices, p. 316-317).

Устройство образовано управляющим гидрораспределителем, двухпозиционным гидрораспределителем с гидравлическим управлением и гидродросселем. The device is formed by a control valve, a two-position valve with hydraulic control and a hydraulic throttle.

Двухпозиционный гидрораспределитель при нормальной работе гидротурбины соединяет сервомотор с выходным дросселирующим гидрораспределителем (главным золотником). В аварийном режиме при высокой частоте вращения гидротурбины под действием управляющего гидрораспределителя он отсоединяет от сервомотора дросселирующий гидрораспределитель и подсоединяет сервомотор к линиям напора и слива так, что сервомотор движется на закрытие направляющего аппарата (НА). При этом в сливной линии сервомотора оказывается включенным гидродроссель, с помощью которого настраивается скорость закрытия НА. The two-position directional control valve during normal operation of the hydraulic turbine connects the servomotor to the output throttling directional control valve (main spool). In emergency mode, at a high speed of the hydraulic turbine under the action of the control valve, it disconnects the throttling valve from the servomotor and connects the servomotor to the pressure and drain lines so that the servomotor moves to close the guide apparatus (ON). At the same time, in the drain line of the servomotor, a hydraulic throttle turns on, with the help of which the closing speed of the ON is adjusted.

Недостаток этого устройства заключается в том, что в одном гидрораспределителе выполнены окна как для соединения сервомотора с дросселирующим гидрораспределителем, так и для прямого подключения сервомотора к источнику гидравлического питания при аварийном закрытии НА. Требования к гидравлическим сопротивлениям этих окон противоречивы. The disadvantage of this device is that windows are made in one valve, both for connecting a servomotor with a throttling valve, and for direct connection of a servomotor to a hydraulic power source during emergency shutdown of an ON. The hydraulic resistance requirements of these windows are contradictory.

В позиции соединения выходного дросселирующего гидрораспределителя (главного золотника) с сервомотором двухпозиционный гидрораспределитель должен иметь минимальное гидравлическое сопротивление, чтобы не искажать характеристику дросселирующего гидрораспределителя. Как следствие, диаметр и ход золотника выбираются большими. In the connection position of the output throttling valve (main spool) with the servomotor, the two-way valve should have a minimum hydraulic resistance so as not to distort the characteristic of the throttling valve. As a result, the diameter and stroke of the spool are selected large.

Скорость закрытия НА ограничивается не только при управлении дросселирующим гидрораспределителем, но и при аварийном режиме закрытия НА из-за явления гидроудара в водоводах. Поэтому окна, действующие в позиции закрывания НА, должны иметь достаточно большое гидравлическое сопротивление. Но они реализуются с помощью золотника с большими диаметром и ходом и, как следствие, имеют малое гидравлическое сопротивление. The closing speed of a nuclear power plant is limited not only when controlling a throttling hydraulic distributor, but also in an emergency shutdown mode of a nuclear power plant due to the occurrence of water hammer in water conduits. Therefore, the windows operating in the closing position of the ON must have a sufficiently large hydraulic resistance. But they are implemented using a spool with a large diameter and stroke and, as a result, have low hydraulic resistance.

Большая величина хода золотника двухпозиционного гидрораспределителя также обусловлена большим количеством гидролиний, коммутируемых в каждой позиции. The large value of the stroke of the spool of the on-off directional control valve is also due to the large number of hydraulic lines switched in each position.

Большие диаметр и ход золотника приводят к большому расходу металла, а малое гидравлическое сопротивление окон в позиции аварийного режима приводит к необходимости установки дополнительного аппарата - гидродросселя для ограничения скорости закрытия НА. The large diameter and stroke of the spool leads to a large consumption of metal, and the small hydraulic resistance of the windows in the emergency mode position necessitates the installation of an additional apparatus - a hydraulic throttle to limit the closing speed of the ON.

Известно другое устройство аварийной защиты того же назначения. (См. Патент, Япония, МКИ 5 F 03 B 15/18, заявка N 3-36154B, опубл. 30.05.91). Another emergency protection device of the same purpose is known. (See Patent, Japan, MKI 5 F 03 B 15/18, Application N 3-36154B, publ. 30.05.91).

Это устройство свободно от недостатков первого устройства, но имеет, вследствие большого количества независимо перемещающихся элементов (гидроклапанов), сниженную надежность, по своим функциональным возможностям ограничено функцией коммутации гидролиний, из-за неоднородности элементов (гидрораспределители и гидроклапана) ограничено в функциональном развитии простыми средствами. This device is free from the disadvantages of the first device, but has, due to the large number of independently moving elements (hydraulic valves), reduced reliability, in its functionality is limited by the function of switching hydraulic lines, due to the heterogeneity of the elements (valves and hydraulic valves) it is limited in functional development by simple means.

В качестве прототипа выбрано второе устройство, в котором коммутационные окна и каналы, соответствующие рабочему режиму и режиму аварийного закрытия НА, выполнены в разных гидрораспределительных устройствах: в клапанном устройстве и исполнительном гидрораспределителе. As a prototype, the second device was selected, in which the switching windows and channels corresponding to the operating mode and emergency shutdown mode of the ON are made in different hydraulic distribution devices: in the valve device and in the hydraulic control valve.

Устройство-прототип содержит управляющий двухпозиционный гидрораспределитель, каждый выход которого соединяется с гидролиниями напора или слива в зависимости от позиции, исполнительный гидрораспределитель 4/2 с гидравлическим управлением, в одной позиции соединяющий полости сервомотора с гидролиниями напора и слива для движения на закрытие НА или на открытие рабочего колеса (РК), а в другой позиции перекрывающий переключаемые им гидролинии, и клапанное устройство с гидравлическим управлением, соединяющее или разъединяющее полости сервомотора с выходными гидролиниями выходного дросселирующего гидрораспределителя регулятора, причем гидролиния управления клапанного устройства и узел управления исполнительного гидрораспределителя, соединены с одним выходом управляющего гидрораспределителя, второй выход которого не задействован. Устройство-прототип включается при соединении первого указанного выхода управляющего гидрораспределителя с линией напора. The prototype device contains a control on-off directional valve, each output of which is connected to the pressure or discharge hydraulic lines, depending on the position, a 4/2 hydraulic control valve, in one position connecting the servomotor cavities with the pressure and drain lines for movement to close the unit or to open impeller (RK), and in another position, overlapping the hydraulic lines switched by it, and a valve device with hydraulic control, connecting or disconnecting the cavities a rotary motor with output hydraulic lines of the output throttling valve of the regulator, and the control line of the valve device and the control unit of the actuating valve, are connected to one output of the control valve, the second output of which is not involved. The prototype device is turned on when the first specified output of the control valve is connected to the pressure line.

Техническим эффектом изобретения является повышение надежности устройства аварийной защиты гидротурбины за счет сокращения подвижных элементов гидрораспределительного устройства для соединения сервомотора с выходным гидрораспределителем регулятора. The technical effect of the invention is to increase the reliability of the emergency protection device for a hydraulic turbine by reducing the movable elements of the hydraulic distribution device for connecting the servo motor to the output control valve of the controller.

Технический эффект обеспечен в устройстве аварийной защиты гидротурбины, содержащем управляющий двухпозиционный гидрораспределитель, соединяющий каждый свой выход с гидролиниями напора или слива в зависимости от позиции, исполнительный гидрораспределитель 4/2 с гидравлическим управлением, в одной позиции соединяющий полости сервомотора с гидролиниями напора и слива для движения на закрытие направляющего аппарата или на открытие рабочего колеса, а в другой позиции перекрывающий переключаемые им гидролинии, и гидрораспределительное устройство с гидравлическим управлением, соединяющее или разъединяющее полости сервомотора с выходными гидролиниями выходного дросселирующего гидрораспределителя регулятора, причем гидролиния управления гидрораспределительного устройства и один узел управления исполнительного гидрораспределителя 4/2 соединены с одним выходом управляющего гидрораспределителя. В предлагаемом устройстве согласно изобретению гидрораспределительное устройство выполнено в виде исполнительного гидрораспределителя 4/2, соединяющего, при давлении в линии управления, полости сервомотора с выходными гидролиниями выходного дросселирующего гидрораспределителя регулятора, а в другой позиции перекрывающего переключаемые им гидролинии, и первый указанный исполнительный гидрораспределитель 4/2 выполнен с возможностью перекрытия переключаемых им гидролиний в позиции, соответствующей давлению в указанном узле управления. The technical effect is provided in the emergency protection device for a hydraulic turbine, comprising a control two-position valve, connecting each outlet to pressure or discharge lines, an actuator 4/2 with hydraulic control, in one position connecting the servomotor cavities with pressure and drain lines for movement to close the guide vane or to open the impeller, and in another position overlapping the hydraulic lines switched by it, and the hydrodistribution a device with hydraulic control connecting or disconnecting the cavity of the servomotor with the output lines of the output throttle valve of the regulator, and the control line of the valve and one control unit of the actuator 4/2 are connected to one output of the control valve. In the proposed device according to the invention, the hydrodistributing device is made in the form of an actuating valve 4/2, connecting, at a pressure in the control line, the cavities of the servomotor with the output hydraulic lines of the output throttling valve of the regulator, and in another position overlapping the hydraulic lines switched by it, and the first specified actuating valve 4 / 2 is configured to overlap the hydraulic lines switched by it in a position corresponding to the pressure in said node and I.

В устройстве для аварийной защиты гидротурбины в качестве исполнительных гидрораспределителей 4/2 могут быть применены гидрораспределители с одним узлом гидравлического управления и пружинным возвратом. In the device for emergency protection of a hydraulic turbine, hydraulic control valves with one hydraulic control unit and spring return can be used as actuating valves 4/2.

При другом варианте исполнения в устройстве в качестве исполнительного гидрораспределителя 4/2, соединяющего сервомотор с выходным дросселирующим гидрораспределителем регулятора, может быть применен гидрораспределитель с одним узлом гидравлического управления и пружинным возвратом, а в качестве другого исполнительного гидрораспределителя 4/2 применен гидрораспределитель с двумя одинаковыми узлами гидравлического управления и пружинной установкой в позицию, при которой переключаемые гидролинии гидрораспределителя перекрываются, причем узел управления, включающий этот исполнительный гидрораспределитель в позицию, обеспечивающую движение сервомотора, соединен с гидролинией напора. In another embodiment, in the device, as a 4/2 actuating valve, connecting a servomotor with an output throttling valve of a regulator, a valve with one hydraulic control unit and spring return can be used, and a valve with two identical nodes is used as another 4/2 actuator valve. hydraulic control and spring installation in a position at which the switched hydraulic lines of the control valve overlap, Rich control portion comprising the executive control valve to a position providing the movement of the servomotor is connected to the hydraulic line pressure.

Такое исполнение и подключение другого исполнительного гидрораспределителя 4/2 позволяет повысить надежность работы устройства за счет увеличения сил на перемещение золотника этого гидрораспределителя при включении в аварийном режиме, так как включение в позицию, соответствующую аварийному режиму, производится под действием давления жидкости. Such a design and connection of another 4/2 actuator control valve allows to increase the reliability of the device by increasing the forces to move the valve spool of this valve when turned on in emergency mode, since switching to a position corresponding to the emergency mode is performed under the influence of liquid pressure.

Кроме того, в предлагаемом устройстве на входе для подвода жидкости под давлением управляющего гидрораспределителя установлен дополнительно один или несколько управляющих гидрораспределителей такой же собственной гидравлической схемы и выход каждого дополнительного гидрораспределителя соединен с входом для подвода жидкости под давлением следующего по потоку гидрораспределителя, а отвод на слив каждого гидрораспределителя соединен со сливной гидролинией. In addition, in the proposed device at the inlet for supplying fluid under pressure of the control valve, one or more control valves of the same own hydraulic circuit are installed and the output of each additional valve is connected to the inlet for supply of liquid under pressure of the next valve, and the outlet for discharge of each the control valve is connected to a drain hydroline.

В результате надежность устройства аварийной защиты повышается за счет обеспечения многоуровневой (по частоте вращения турбины) защиты, так как при отказе одного управляющего гидрораспределителя приведение в действие устройства аварийной защиты осуществляется следующим управляющим гидрораспределителем. As a result, the reliability of the emergency protection device is increased by providing multi-level (in terms of turbine rotation speed) protection, since in the event of a failure of one control valve, the emergency protection device is activated by the next control valve.

В устройстве возможно также в качестве исполнительных гидрораспределителей 4/2 применить гидрораспределители с двумя узлами гидравлического управления и пружинной установкой в позицию, в которой переключаемые гидролинии перекрываются, при этом вторые узлы гидравлического управления соединены гидролиниями друг с другом и со вторым выходом управляющего гидрораспределителя. It is also possible to use the valves with two hydraulic control units and a spring installation in the position in which the switched hydraulic lines overlap, while the second hydraulic control units are connected by hydraulic lines to each other and to the second output of the control valve.

Такое выполнение устройства обеспечивает увеличение сил перемещения золотников обоих исполнительных гидрораспределителей, так как их перемещение в обе позиции производится под действием давления жидкости. В результате повышается надежность устройства. This embodiment of the device provides an increase in the displacement forces of the spools of both actuating valves, as they are moved to both positions under the influence of fluid pressure. As a result, the reliability of the device is increased.

В случае последнего указанного исполнения устройства на входе для подвода жидкости под давлением управляющего гидрораспределителя установлен дополнительно один или несколько управляющих гидрораспределителей такой же собственной гидравлической схемы, причем один выход каждого дополнительного управляющего гидрораспределителя соединен с выходом для подвода жидкости под давлением следующего по потоку управляющего гидрораспределителя, а второй выход управляющих гидрораспределителей (управляющего гидрораспределителя) с отводом на слив предыдущего по потоку управляющего гидрораспределителя, и вторая пара узлов управления исполнительных гидрораспределителей 4/2 соединена со вторым выходом первого по потоку жидкости дополнительного управляющего гидрораспределителя. В результате дополнительно повышается надежность за счет обеспечения многоуровневой защиты, так как при отказе одного управляющего гидрораспределителя устройство приводится в действие другим управляющим гидрораспределителем. In the case of the last specified design of the device, an additional one or more control valves of the same hydraulic circuit are installed at the inlet for supplying liquid under pressure of the control valve, moreover, one output of each additional control valve is connected to the outlet for supplying liquid under pressure of the next control valve, and the second output of the control valves (control valve) with a tap to Liv previous flow control valve, and a second pair of control nodes executive 4/2 directional control valves connected to the second output of the first fluid flow control additional directional control valve. As a result, reliability is further improved by providing multi-level protection, since in the event of a failure of one control valve, the device is activated by another control valve.

При всех указанных исполнениях устройства, по крайней мере, один из исполнительных гидрораспределителей может быть выполнен в виде гидрораспределителя с регулируемым упором, ограничивающим открытие его проходных окон. Это позволяет ограничить скорость закрытия НА как при аварийном закрытии, так и при работе от регулятора без применения для этой цели дополнительных дроссельных устройств. With all of these device designs, at least one of the actuator valves can be made in the form of a valve with an adjustable stop, restricting the opening of its passage windows. This allows you to limit the closing speed of the ON both during emergency shutdown and when working from the controller without the use of additional throttle devices for this purpose.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены принципиальные гидравлические схемы устройства в различных случаях его выполнения:
на фиг. 1 изображена схема устройства, выполненного по п. 1 и п. 2 формулы;
на фиг. 2 - схема устройства, выполненного согласно п. 3 формулы;
на фиг. 3 - схема устройства с дополнительными управляющими гидрораспределителями согласно п. 3 и п. 4 формулы;
на фиг. 4 - устройство, выполненное по п. 5 формулы;
на фиг. 5 - устройство, выполненное с дополнительными управляющими гидрораспределителями.
The invention is illustrated by drawings, which depict schematic hydraulic diagrams of the device in various cases of its implementation:
in FIG. 1 shows a diagram of a device made according to claim 1 and claim 2 of the formula;
in FIG. 2 is a diagram of a device made in accordance with paragraph 3 of the formula;
in FIG. 3 is a diagram of a device with additional control valves in accordance with paragraph 3 and paragraph 4 of the formula;
in FIG. 4 - a device made according to claim 5 of the formula;
in FIG. 5 - a device made with additional control valves.

Устройство (фиг. 1) содержит управляющий двухпозиционный гидрораспределитель 1, выход "A" которого соединен с гидролинией 2 напора в позиции "o" гидрораспределителя 1 или соединен с гидролинией 3 слива в позиции "a". В состав устройства также входит исполнительный гидрораспределитель 4, в позиции "b", соединяющий с помощью гидролиний 5, 6 полости сервомотора (не показан) с гидролинией 2 напора и гидролинией 3 слива либо для движения на закрытие направляющего аппарата при использовании устройства аварийной защиты в канале управления НА, либо для движения на открытие РК при использовании устройства аварийной защиты в канале управления РК, а в позиции "a" перекрывающий гидролинии 5, 6 и 2, 3. Устройство, кроме того, содержит второй исполнительный гидрораспределитель 7, соединяющий в позиции "b' полости сервомотора с выходными гидролиниями 8 выходного дросселирующего гидрораспределителя регулятора (не показан). Гидрораспределители 4 и 7 имеют узлы гидравлического управления 9 и 10 соответственно, которые связаны гидролиниями 11 и 12 с выходом "A" гидрораспределителя 1. При этом гидрораспределитель 7 выполнен занимающим при давлении в гидролинии 12 позицию "b'. Гидрораспределитель 4 выполнен занимающим при давлении в гидролинии 11 позицию "a". Гидрораспределитель 4, 7 имеют регулируемые упоры 13, 14, ограничивающие открытие их проходных окон. The device (Fig. 1) contains a control on-off directional control valve 1, the output "A" of which is connected to the pressure hydraulic line 2 at position "o" of the hydraulic control valve 1 or connected to the discharge hydraulic line 3 at position "a". The device also includes an actuating valve 4, in position "b", connecting using hydraulic lines 5, 6 of the servo motor cavity (not shown) with a pressure line 2 and a discharge line 3, or to move to close the guide apparatus when using the emergency protection device in the channel control of the aircraft, or for movement to the opening of the Republic of Kazakhstan when using the emergency protection device in the control channel of the Republic of Kazakhstan, and in position "a" the hydraulic lines overlapping 5, 6 and 2, 3. The device also contains a second actuating valve 7, connecting in the position “b 'of the cavity of the servomotor with the output hydraulic lines 8 of the output throttling valve of the regulator (not shown). The valves 4 and 7 have hydraulic control units 9 and 10, respectively, which are connected by hydraulic lines 11 and 12 to the output" A "of the valve 1 In this case, the valve 7 is made occupying at a pressure in the hydraulic line 12 position "b '. The hydrodistributor 4 is made occupying a position "a" at a pressure in the hydraulic line 11. The control valves 4, 7 have adjustable stops 13, 14, limiting the opening of their passage windows.

В качестве исполнительных гидрораспределителей 4 и 7 в устройстве (фиг. 1) могут быть использованы гидрораспределители 4/2, каждый с одним узлом гидравлического управления соответственно 9 и 10 и пружинным возвратом, выполненным с помощью пружины соответственно 15, 16. В сочетании с исполнительным гидрораспределителем 7 с одним узлом управления 10 и пружинным возвратом, другой исполнительный гидрораспределитель может быть выполнен в виде гидрораспределителя 17 с двумя узлами 18 и 19 гидравлического управления (фиг. 2) и установкой посредством пружины 20 в позицию "o", выполненную в этом гидрораспределителе для перекрытия гидролиний 5, 6, 2, 3. Узел управления 10 гидрораспределителя 7 и узел 19 управления гидрораспределителя 17 соединены гидролиниями 12 и 11 с выходом "A" гидрораспределителя 1. As actuating valves 4 and 7 in the device (Fig. 1), valves 4/2 can be used, each with one hydraulic control unit, respectively 9 and 10, and spring return made using a spring, respectively 15, 16. In combination with an actuating valve 7 with one control unit 10 and spring return, another actuating valve can be made in the form of a valve 17 with two nodes 18 and 19 of hydraulic control (Fig. 2) and installation by means of a spring us 20 to the position "o", formed in the control valve to shut off hydraulic lines 5, 6, 2, 3. The unit 10 controls the control valve 7 and the control part 19 of the control valve 17 are connected to hydraulic lines 12 and 11 with a yield of "A" of the control valve 1.

Второй узел 18 управления гидрораспределителя 17 соединен с гидролинией напора 2 и выполнен включающим позицию "b", в которой гидролинии 5, 6 соединяются с гидролиниями 2, 3 соответственно напора и слива для обеспечения движения сервомотора. The second control unit 18 of the control valve 17 is connected to the pressure head line 2 and is configured to include the position "b", in which the hydraulic lines 5, 6 are connected to the pressure and drain lines 2, 3 to ensure the movement of the servomotor.

Для обеспечения многоуровневой защиты по частоте вращения гидротурбины в устройстве (фиг. 3), например, при последнем указанном варианте его исполнения на входе для подвода жидкости под давлением в управляющий гидрораспределитель 1 могут быть установлены, например, два дополнительных управляющих гидрораспределителя 21, 22, таких же по их гидравлической схеме, как и гидрораспределитель 1. To provide multilevel protection in terms of the rotational speed of the hydraulic turbine in the device (Fig. 3), for example, with the last indicated embodiment, at the inlet for supplying liquid under pressure to the control valve 1, for example, two additional control valves 21, 22, such according to their hydraulic circuit, as well as the control valve 1.

Выход "A" каждого дополнительного гидрораспределителя 21, 22 соединен с входом "P" для подвода жидкости следующего по потоку управляющего гидрораспределителя 1 и 21 соответственно. Отвод "T" на слив каждого гидрораспределителя 1, 21, 22 соединен со сливной гидролинией 3. The output "A" of each additional control valve 21, 22 is connected to the input "P" for supplying fluid to the next upstream control valve 1 and 21, respectively. Branch "T" to drain each valve 1, 21, 22 is connected to the drain hydraulic line 3.

В случае исполнения устройства, как показано на фиг. 2, при рабочем режиме турбины управляющий гидрораспределитель 1 находится в позиции "o", жидкость под давлением поступает в узлы 10, 19 гидравлического управления исполнительных гидрораспределителей 7 и 17. Гидрораспределитель 7 удерживается в позиции "b". Гидрораспределитель 17, у которого в обоих узлах 19, 18 управления давления одинаковые, пружиной 20 удерживается в позиции "o". При этом полости сервомотора регулирующего органа гидротурбины (НА и РК) соединены с выходным дросселирующим гидрораспределителем регулятора. In the case of a device as shown in FIG. 2, when the turbine is in operating mode, the control valve 1 is in position “o”, liquid under pressure enters the hydraulic control units 10, 19 of the actuator valves 7 and 17. The valve 7 is held in position “b”. The control valve 17, in which the pressure control is the same in both nodes 19, 18, is held in position “o” by the spring 20. At the same time, the servomotor cavities of the regulating body of the hydraulic turbine (ON and RK) are connected to the output throttling valve of the regulator.

В аварийном режиме управляющий гидрораспределитель 1 переключается, как описано ранее, в позицию "a", при этом гидрораспределители 7 и 17 занимают позиции "o" и "b" соответственно и сервомотор движется на закрытие НА (открытие РК). В случае исполнения устройства, показанного на фиг. 3, при рабочем режиме турбины управляющие гидрораспределители 1, 21, 22 находятся в позиции "o", при этом на их выходах "A" жидкость находится под давлением. Вследствие чего их исполнительные гидрораспределители 7 и 17 находятся в позиции "b" и позиции "o" соответственно, а полости сервомотора соединены с выходным дросселирующим гидрораспределителем регулятора (не показан). In emergency mode, the control valve 1 switches, as described previously, to position "a", while the valves 7 and 17 occupy the positions "o" and "b", respectively, and the servomotor moves to close ON (opening of the RC). In the case of the device shown in FIG. 3, when the turbine is operating, the control valves 1, 21, 22 are in position "o", while at their outputs "A" the liquid is under pressure. As a result, their actuating valves 7 and 17 are in position "b" and position "o", respectively, and the servo motor cavities are connected to the output throttling valve of the regulator (not shown).

В аварийном режиме при достижении первого уровня повышения частоты вращения посылается сигнал на переключение управляющего гидрораспределителя 22. При его переключении из позиции "o" в позицию "a" выход "A" управляющего гидрораспределителя 1 соединяется с линией 3 слива. Вследствие чего исполнительные гидрораспределители 7, 17 переключаются в позиции "o" и "b" соответственно и сервомотор движется на закрытие НА (открытие РК). В случае потери сигнала управления или отказа гидрораспределителя 22 разгон гидротурбины продолжается и при обеспечении второго уровня повышения частоты вращения подается сигнал на переключение гидрораспределителя 21 в позицию "a", при этом выход "A" с гидрораспределителя 1 соединится с линией 3 слива независимо от того, в каком положении находится золотник (не показан) гидрораспределителя 22. In emergency mode, upon reaching the first level of increase in speed, a signal is sent to switch the control valve 22. When it switches from position "o" to position "a", the output "A" of control valve 1 is connected to drain line 3. As a result, the actuating valves 7, 17 are switched to the positions "o" and "b", respectively, and the servomotor moves to close ON (opening the RC). In case of loss of control signal or failure of the control valve 22, the acceleration of the turbine continues, and with a second level of increase in speed, a signal is sent to switch the control valve 21 to position "a", while the output "A" from the control valve 1 will be connected to the drain line 3, In what position is the spool valve (not shown) of the control valve 22.

Гидрораспределители 7, 17 переключаются в позицию "o" и "b" соответственно и сервомотор движется на закрытие НА (открытие РК). Аналогично при потере сигнала управления или отказе гидрораспределителя 21 движение сервомотора на закрытие НА (открытие РК) осуществляется при переключении гидрораспределителя 1 в позицию "a" по сигналу, соответствующему третьему уровню повышения частоты вращения гидротурбины. Hydroallocators 7, 17 are switched to the position "o" and "b", respectively, and the servomotor moves to close ON (opening of the RC). Similarly, when the control signal is lost or the control valve 21 fails, the movement of the servomotor to close the ON (opening the RC) is carried out when the control valve 1 is switched to position “a” according to the signal corresponding to the third level of increase in the turbine’s rotation frequency.

В случае исполнения устройства, показанного на фиг. 4, в рабочем режиме турбины управляющий гидрораспределитель 1 находится в позиции "o", обеспечивая поступление жидкости под давлением на выход "A", при этом выход "B" соединен с линией 3 слива. Исполнительные гидрораспределители 23 и 17 находятся в позициях "b" и "o" соответственно. Полости сервомотора соединены с выходным дросселирующим гидрораспределителем регулятора. In the case of the device shown in FIG. 4, in the operating mode of the turbine, the control valve 1 is in position “o”, providing a flow of liquid under pressure to the output “A”, while the output “B” is connected to the drain line 3. Actuator valves 23 and 17 are located at positions "b" and "o", respectively. The cavities of the servomotor are connected to the output throttling valve of the regulator.

В аварийном режиме гидрораспределитель 1 переключается в позицию "a". Его выход "A" соединяется с линией 3 слива, а выход "B" с линией 2 напора. В результате гидрораспределители 23 и 17 переключаются в позицию "o" и "b" соответственно и сервомотор движется на закрытие НА (открытие РК). In emergency mode, control valve 1 switches to position “a”. Its output "A" is connected to the drain line 3, and the output "B" to the pressure line 2. As a result, the control valves 23 and 17 are switched to the position "o" and "b", respectively, and the servomotor moves to close ON (opening of the RC).

В случае исполнения устройства, показанного на фиг. 5, при рабочем режиме гидротурбины управляющие гидрораспределители 1, 30, 31 находятся в позиции "o", на их выходах "A" жидкость находится под давлением, а выходы "B" сообщены с гидролинией 3 слива. Исполнительные гидрораспределители 23 и 17 находятся в позициях "b" и "o" соответственно. Полости сервомотора сообщены с выходным дросселирующим гидрораспределителем регулятора. In the case of the device shown in FIG. 5, during the operation of the turbine, the control valves 1, 30, 31 are in position “o”, at their outlets “A” the fluid is under pressure, and the outlets “B” are connected to the drain line 3. Actuator valves 23 and 17 are located at positions "b" and "o", respectively. The servomotor cavities are in communication with the output throttling valve of the regulator.

В аварийном режиме при достижении первого уровня частоты вращения подается сигнал на переключение управляющего гидрораспределителя 1 в позицию "a". Выход "A" гидрораспределителя 1 соединяется с гидролинией 3 слива, а выход "B" гидрораспределителя 31 сообщается с линией 2 напора. При этом исполнительные гидрораспределители 23 и 17 переключаются в позицию "o" и "b" соответственно и сервомотор движется на закрытие НА (открытие РК). In emergency mode, when the first speed level is reached, a signal is sent to switch the control valve 1 to position "a". The output "A" of the control valve 1 is connected to the drain line 3, and the output "B" of the control valve 31 is connected to the pressure line 2. In this case, the actuating valves 23 and 17 are switched to the position "o" and "b", respectively, and the servomotor moves to close ON (opening of the RC).

В случае потери сигнала управления или отказа гидрораспределителя 1 разгон гидротурбины продолжается, при достижении второго уровня повышения частоты вращения подается сигнал на переключение гидрораспределителя 30 в позицию "a", при этом выход "A" гидрораспределителя 1 сообщается с гидролинией 3 слива, а выход "B" гидрораспределителя 31 сообщается с гидролинией 2 напора. Далее устройство работает так же, как после переключения его гидрораспределителя 1. In the event of a loss of control signal or failure of the control valve 1, acceleration of the turbine continues, when the second level of increase in speed is reached, a signal is sent to switch the control valve 30 to position "a", while the output "A" of the control valve 1 communicates with the drain line 3, and the output "B "The valve 31 communicates with a pressure line 2. Further, the device operates in the same way as after switching its valve 1.

Аналогично при потере сигнала управления или отказе гидрораспределителя 30 движение сервомотора на закрытие НА (открытие РК) осуществляется при переключении гидрораспределителя 31 в позицию "a" по сигналу, соответствующему третьему уровню повышения частоты вращения турбины. Similarly, if the control signal is lost or the control valve 30 fails, the movement of the servomotor to close the ON (opening the RC) is carried out when the control valve 31 is switched to position “a” by the signal corresponding to the third level of increase in the turbine speed.

Claims (7)

1. Устройство аварийной защиты гидротурбины, содержащее управляющий двухпозиционный гидрораспределитель, соединяющий каждый свой выход с гидролиниями напора или слива в зависимости от позиции, исполнительный гидрораспределитель 4/2 с гидравлическим управлением, в одной позиции соединяющий полости сервомотора с гидролиниями напора и слива для движения на закрытие направляющего аппарата или на открытие рабочего колеса, а в другой позиции перекрывающий переключаемые им гидролинии, и гидрораспределительное устройство с гидравлическим управлением, соединяющее или разъединяющее полости сервомотора с выходными гидролиниями выходного дросселирующего гидрораспределителя регулятора, причем гидролиния управления гидрораспределительного устройства и один узел управления исполнительного гидрораспределителя 4/2 соединены с одним выходом управляющего гидрораспределителя, отличающееся тем, что гидрораспределительное устройство выполнено в виде исполнительного гидрораспределителя 4/2, соединяющего, при давлении в линии управления, полости сервомотора с выходными гидролиниями выходного дросселирующего гидрораспределителя регулятора, а в другой позиции перекрывающего переключаемые им гидролинии, и первый указанный исполнительный гидрораспределитель 4/2 выполнен с возможностью перекрытия переключаемых им гидролиний в позиции, соответствующей давлению в указанном узле управления. 1. Emergency protection device for a hydraulic turbine, containing a control two-position valve, connecting each outlet with pressure or discharge lines, an actuator 4/2 with hydraulic control, in one position connecting the servomotor cavities with pressure and drain lines for closing movement a guide vane or to open the impeller, and in another position, overlapping the hydraulic lines switched by it, and a hydraulic control device with hydraulic a board connecting or disconnecting the servomotor cavities with the output lines of the output throttling valve of the regulator, the control valve of the valve and one control unit of the actuator 4/2 connected to one output of the valve, characterized in that the valve is made in the form of an actuator 4/2 connecting, at a pressure in the control line, the servomotor cavity with the output hydro iyami output of the throttle control valve control, and in the other position they shut off switchable hydraulic line and said first executive control valve 4/2 adapted to overlap them switchable hydraulic lines in positions corresponding to the pressure in said control node. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве исполнительных гидрораспределителей 4/2 применены гидрораспределители с одним узлом гидравлического управления и пружинным возвратом. 2. The device according to claim 1, characterized in that as actuating valves 4/2 applied valves with one hydraulic control unit and spring return. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве исполнительного гидрораспределителя 4/2, соединяющего сервомотор с выходным дросселирующим гидрораспределителем регулятора, применен гидрораспределитель с одним узлом гидравлического управления и пружинным возвратом, а в качестве другого исполнительного гидрораспределителя 4/2 применен гидрораспределитель с двумя одинаковыми узлами гидравлического управления и пружинной установкой в позицию, при которой переключаемые гидролинии гидрораспределителя перекрываются, причем узел управления, включающий этот исполнительный гидрораспределитель в позицию, обеспечивающую движение сервомотора, соединен с гидролинией напора. 3. The device according to claim 1, characterized in that as an actuating valve 4/2 connecting the servomotor to the output throttling valve of the regulator, a valve with one hydraulic control unit and spring return is used, and as a different actuating valve 4/2, a valve is used with two identical hydraulic control units and a spring installation in a position at which the switched hydraulic lines of the control valve overlap, and the control unit A valve including this actuating valve in a position ensuring the movement of the servomotor is connected to a pressure hydraulic line. 4. Устройство по п.1, или 2, или 3, отличающееся тем, что на входе для подвода жидкости под давлением управляющего гидрораспределителя установлен дополнительно один или несколько управляющих гидрораспределителей такой же собственной гидравлической схемы и выход каждого дополнительного гидрораспределителя соединен с входом для подвода жидкости под давлением следующего по потоку гидрораспределителя, а отвод на слив каждого гидрораспределителя соединен со сливной гидролинией. 4. The device according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that at the inlet for supplying liquid under pressure of the control valve, one or more control valves of the same own hydraulic circuit are installed and the output of each additional valve is connected to the input for supplying liquid under pressure of the next downstream valve, and the outlet to drain each valve is connected to a drain hydraulic line. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве исполнительных гидрораспределителей 4/2 применены гидрораспределители с двумя узлами гидравлического управления и пружинной установкой в позицию, в которой переключаемые гидролинии перекрываются, причем вторые узлы гидравлического управления соединены гидролиниями друг с другом и со вторым выходом управляющего гидрораспределителя. 5. The device according to claim 1, characterized in that as actuating valves 4/2 are used valves with two hydraulic control units and a spring installation in a position in which the switched hydraulic lines overlap, and the second hydraulic control units are connected by hydraulic lines to each other and the second output of the control valve. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на входе для подвода жидкости под давлением управляющего гидрораспределителя установлен дополнительно один или несколько управляющих гидрораспределителей такой же собственной гидравлической схемы, причем один выход каждого дополнительного управляющего гидрораспределителя соединен с входом для подвода жидкости под давлением следующего по потоку управляющего гидрораспределителя, а второй выход управляющих гидрораспределителей (управляющего гидрораспределителя) с отводом на слив предыдущего по потоку управляющего гидрораспределителя, и вторая пара узлов управления исполнительных гидрораспределителей 4/2 соединена со вторым выходом первого по потоку жидкости дополнительного управляющего гидрораспределителя. 6. The device according to claim 5, characterized in that at the inlet for supplying liquid under pressure of the control valve, one or more control valves of the same own hydraulic circuit are installed, and one output of each additional control valve is connected to the inlet for supply of liquid under pressure of the following downstream of the control valve, and the second output of the control valves (control valve) with the drain to the previous a flow control valve, and a second pair of control nodes executive 4/2 directional control valves connected to the second output of the first fluid flow control additional directional control valve. 7. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, отличающееся тем, что, по крайней мере, один из исполнительных гидрораспределителей выполнен в виде гидрораспределителя с регулируемым упором, ограничивающим открытие его проходных окон. 7. The device according to claim 1, or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, characterized in that at least one of the actuating valves is made in the form of a valve with an adjustable stop, restricting the opening of its passage windows.
RU97121456/06A 1997-12-24 1997-12-24 Hydraulic turbine emergency protection device RU2171396C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121456/06A RU2171396C2 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Hydraulic turbine emergency protection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121456/06A RU2171396C2 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Hydraulic turbine emergency protection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97121456A RU97121456A (en) 1999-08-27
RU2171396C2 true RU2171396C2 (en) 2001-07-27

Family

ID=20200389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97121456/06A RU2171396C2 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Hydraulic turbine emergency protection device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171396C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109236803A (en) * 2018-09-29 2019-01-18 东方电机控制设备有限公司 It is a kind of for the hydraulic system with function of redundancy protection
CN111350627A (en) * 2020-04-01 2020-06-30 东方电气自动控制工程有限公司 Hydraulic speed regulation control system with automatic hand switching function

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109236803A (en) * 2018-09-29 2019-01-18 东方电机控制设备有限公司 It is a kind of for the hydraulic system with function of redundancy protection
CN109236803B (en) * 2018-09-29 2023-12-15 东方电气自动控制工程有限公司 Hydraulic system with redundancy protection function
CN111350627A (en) * 2020-04-01 2020-06-30 东方电气自动控制工程有限公司 Hydraulic speed regulation control system with automatic hand switching function
CN111350627B (en) * 2020-04-01 2020-11-27 东方电气自动控制工程有限公司 Hydraulic speed regulation control system with automatic hand switching function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4637587A (en) Facility for the monitoring of physical quantities on systems
DK1330608T3 (en) Liquid flow control valves
GB1537020A (en) Faucet control device
RU2171396C2 (en) Hydraulic turbine emergency protection device
JP2005299634A5 (en)
US3794292A (en) Spool valve
US3807443A (en) Power transmission
JPS63303285A (en) Valve controller and high-pressure fluid leakage removing method
KR930010390A (en) Fluid controller with integral auxiliary valve
JPS6139498B2 (en)
RU97121456A (en) HYDROTURBINE EMERGENCY PROTECTION DEVICE
JP3594114B2 (en) Bath equipment and switching valve
JPH04183976A (en) Control device of turbine discharge
JPH07166890A (en) Multiple valve
US6186045B1 (en) Latching valve and a multiplexed hydraulic control system utilizing same
JPH031522B2 (en)
JPS6112116B2 (en)
JPH0333925B2 (en)
SU901729A1 (en) System for automatic control of water consumption in two-flow steam generator
JPH0547844B2 (en)
SU1377831A1 (en) Device for step-controlling the working fluid from rate
SU1204826A1 (en) Flow regulator
SU830106A2 (en) Method of automatic control of ffed water supply
SU861840A1 (en) Water flowrate control system in double-flow steam generator
SU539156A1 (en) The control method of the distributor with elastic shells