RU2714024C1 - Method of checking production equipment protection system and device for its implementation - Google Patents

Method of checking production equipment protection system and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2714024C1
RU2714024C1 RU2019123900A RU2019123900A RU2714024C1 RU 2714024 C1 RU2714024 C1 RU 2714024C1 RU 2019123900 A RU2019123900 A RU 2019123900A RU 2019123900 A RU2019123900 A RU 2019123900A RU 2714024 C1 RU2714024 C1 RU 2714024C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protection
protection system
valve
production equipment
checking
Prior art date
Application number
RU2019123900A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Гулый
Владимир Григорьевич Островский
Юрий Михайлович Семенов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро "АВТОМАТИКА" (ООО "КБ "АВТОМАТИКА")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро "АВТОМАТИКА" (ООО "КБ "АВТОМАТИКА") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро "АВТОМАТИКА" (ООО "КБ "АВТОМАТИКА")
Priority to RU2019123900A priority Critical patent/RU2714024C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714024C1 publication Critical patent/RU2714024C1/en

Links

Images

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
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/02—Shutting-down responsive to overspeed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: protection systems; machine building.
SUBSTANCE: invention relates to protection systems of machines and mechanisms in various industries, for example, in power engineering, including in power machine building, where machines and mechanisms must be equipped with reliable protection systems allowing periodic inspections without removal of protected equipment from operation by supplying special test signals simulating output of parameters of controlled physical values to limit values. Disclosed is a method of inspecting a system for protecting production equipment by feeding a security input signal to a security channel, according to which a speed of signal passage is pre-decelerated in the inspected security channel, controlling the beginning of movement of the actuating element of the protection and after the beginning of its movement, removing the verification input signal and restoring the speed of the protection signal. Also disclosed is an electro-hydraulic protection system of a steam turbine as one of the types of production equipment, which realizes the method according to the invention.
EFFECT: purpose of invention is to improve controllability and reliability of production equipment protection systems.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам защиты машин и механизмов в различных отраслях промышленности, например, в энергетике, в том числе - в области энергетического машиностроения, где машины и механизмы должны быть оборудованы надежными системами защит, допускающими периодические проверки без выведения защищаемого оборудования из эксплуатации путем подачи специальных тестовых сигналов, имитирующих выход параметров контролируемых физических величин на предельные значения. Для повышения надежности систем защиты широко распространенным является использование резервирования каналов защиты, что, как известно, повышает надежность систем и их составных частей.The invention relates to systems for protecting machines and mechanisms in various industries, for example, in the energy sector, including in the field of power engineering, where machines and mechanisms must be equipped with reliable protection systems that allow periodic checks without taking the protected equipment out of operation by submitting special test signals simulating the output of parameters of controlled physical quantities to limit values. To increase the reliability of protection systems, the use of redundancy of protection channels is widespread, which is known to increase the reliability of systems and their components.

Известным способом проверки систем защит без выведения защищаемого оборудования из эксплуатации является способ, при котором система строится многоканальной, в частности - с трехкратным резервированием, и логическим голосованием каналов «2 из 3», например, таким образом, как это описано в известном патенте РФ 2272153, кл. F01D 21/02 «Система защиты турбоагрегата» [1], а также - в известном патенте РФ 2431046, кл. F01D 21/02 «Трехканальная система защиты турбоагрегата» [2].A known method of checking protection systems without taking out the protected equipment from operation is the method in which the system is built up multi-channel, in particular with three-fold redundancy, and by logical voting of channels “2 of 3”, for example, as described in the well-known patent of the Russian Federation 2272153 , cl. F01D 21/02 “Turbine protection system” [1], as well as in the well-known patent of the Russian Federation 2431046, cl. F01D 21/02 “Three-channel turbine protection system” [2].

Суть известного способа проверки многоканальной системы защиты, реализованного в названных патентах РФ, состоит в том, что проверка осуществляется путем поочередной подачи тестовых сигналов в каждый из каналов системы, при этом контролируется факт срабатывания выходного узла каждого канала системы защиты, что подтверждает работоспособность канала, но общая для всех трех каналов защиты схема голосования «2 из 3» не позволяет привести в действие исполнительный орган системы защиты и не приводит к остановке защищаемого агрегата или машины.The essence of the known method of checking the multi-channel protection system implemented in the mentioned patents of the Russian Federation is that the verification is carried out by alternately supplying test signals to each channel of the system, while the fact that the output node of each channel of the protection system is controlled, which confirms the operability of the channel, but the 2 out of 3 voting scheme common to all three protection channels does not allow the executive body of the protection system to be activated and does not stop the protected unit or machines s.

Недостатком известного способа проверки системы защиты является то, что при проверке системы защиты по указанному способу не охватывается проверкой конечный исполнительный орган канала защиты.A disadvantage of the known method of checking the protection system is that when checking the protection system according to the specified method, the final executive organ of the protection channel is not covered by verification.

Целью изобретения является повышение контролепригодности и надежности систем защиты производственного оборудования.The aim of the invention is to increase the controllability and reliability of the protection systems of production equipment.

Для достижения поставленной цели в известном способе проверки системы защиты, согласно изобретению, в проверяемом канале защиты предварительно замедляют скорость прохождения сигнала, контролируют начало движения исполнительного органа защиты и после начала его движения снимают проверочный входной сигнал и восстанавливают скорость прохождения сигнала защиты.To achieve the goal in the known method of checking the protection system, according to the invention, in the tested protection channel, the signal propagation speed is preliminarily slowed, the start of movement of the executive protection element is controlled, and after the start of its movement, the verification input signal is removed and the protection signal propagation speed is restored.

Для реализации предложенного способа проверки системы защиты производственного оборудования заявляется также электрогидравлическая система защиты паровой турбины, как одного из видов производственного оборудования, содержащая электрическую измерительно-управляющую часть, к одному входу которой подсоединена цепь сигналов защиты турбины, к другому входу подключен один выход устройства проверки, а также содержащая исполнительную часть, оснащенную подпружиненным стопорным паровым клапаном, гидроцилиндром удержания пружины стопорного клапана в деформированном состоянии, электрогидрораспределитель защиты, входом соединенный с выходом электрической измерительно-управляющей части системы защиты, а выходом - с напорно-сливной магистралью гидроцилиндра удержания пружины стопорного клапана в деформированном состоянии. Согласно изобретению, в напорно-сливную магистраль между электрогидрораспределителем защиты и входом гидроцилиндра установлен дополнительный электрогидрораспределитель, входом присоединенный ко второму выходу устройства проверки системы защиты, а на стопорный клапан установлен датчик конечного положения клапана, выходом связанный с устройством проверки.To implement the proposed method for checking the protection system of production equipment, an electro-hydraulic protection system for a steam turbine is also claimed as one of the types of production equipment containing an electrical measuring and control part, to one input of which a circuit of protection signals of a turbine is connected, and one output of the verification device is connected to another input, as well as containing the executive part, equipped with a spring-loaded locking steam valve, a spring holding cylinder lock th valve in a deformed state, an electrohydrodistributor of protection, connected inlet to the output of the electrical measuring and control part of the protection system, and with an outlet - to the discharge and discharge line of the hydraulic cylinder to hold the stop valve spring in the deformed state. According to the invention, an additional electrohydrodistributor is installed in the pressure-discharge line between the protection electrohydrodistributor and the cylinder inlet, connected to the second output of the protection system check device by an input, and a valve end position sensor installed on the stop valve connected with the output of the verification device.

Предложенный способ проверки системы защиты иллюстрируется схемой, представленной на фиг. 1, где показана заявляемая электрогидравлическая система защиты паровой турбины 1, содержащая электрическую измерительно-управляющую часть 2 с двумя входами: к «Входу 1» которой подсоединена цепь 3 сигналов защиты турбины 1, к «Входу 2» - подключен «Выход 1» устройства проверки 4, а также содержащая исполнительную часть 5, оснащенную подпружиненным стопорным паровым клапаном 6, гидроцилиндром 7 удержания в деформированном состоянии пружины 8 стопорного клапана 6, электрогидрораспределителем 9 защиты, входом соединенным с выходом электрической измерительно-управляющей части 2 системы защиты, а выходом - с напорно-сливной магистралью 10 гидроцилиндра 7. В напорно-сливной магистрали 10 между электрогидрораспределителем 9 защиты и входом гидроцилиндра 7 установлен, согласно изобретению, дополнительный электрогидрораспределитель 11, входом присоединенный к «Выходу 2» устройства проверки 4 системы защиты, а на стопорный клапан 6 установлен датчик 12 конечного положения клапана 6, выходом связанный с устройством проверки 4.The proposed method for checking the security system is illustrated by the circuit shown in FIG. 1, which shows the inventive electro-hydraulic protection system of a steam turbine 1, containing an electrical measuring and control part 2 with two inputs: to the “Input 1” which is connected to the circuit 3 of the protection signals of the turbine 1, to the “Input 2” - connected “Output 1” of the verification device 4, as well as containing an actuating part 5, equipped with a spring-loaded locking steam valve 6, a hydraulic cylinder 7 for holding the spring 8 of the locking valve 6 in a deformed state, an electrohydrodistributor 9 of the protection, an input electrically connected to the output according to the invention, an additional electrohydrodistributor 11, connected by an input to “Output 2”, is connected to the measuring and controlling part 2 of the protection system, and the output is with the discharge and discharge line 10 of the hydraulic cylinder 7. In the pressure and drain line 10 between the electro-hydraulic distributor 9 and the input of the hydraulic cylinder 7 verification device 4 of the protection system, and on the stop valve 6 is installed a sensor 12 of the final position of the valve 6, the output associated with the verification device 4.

Функционирование заявляемой электрогидравлической системы защиты паровой турбины, реализующей заявленный способ проверки системы защиты производственного оборудования, происходит следующим образом.The operation of the inventive electro-hydraulic protection system of a steam turbine that implements the claimed method of checking the protection system of industrial equipment, is as follows.

В нормальном режиме работы турбины 1 значения сигналов в цепи 3 защиты находятся в допустимых пределах, в измерительно-управляющей части 2 отсутствует сигнал на выходе, подключенном к электрическому входу электрогидрораспределителя 9. Гидравлический сигнал «Напор» по напорно-сливной магистрали 10 поступает в гидроцилиндр 7 и удерживает пружину 8 в деформированном - сжатом состоянии, стопорный клапан остается открытым, обеспечивая подачу пара в турбину.In the normal operation mode of the turbine 1, the signal values in the protection circuit 3 are within acceptable limits, in the measuring and control part 2 there is no signal at the output connected to the electrical input of the electrodistributor 9. The hydraulic signal “Pressure” is supplied to the hydraulic cylinder 7 via a pressure-discharge line 10 and holds the spring 8 in a deformed - compressed state, the stop valve remains open, providing steam to the turbine.

При превышении допустимого предела каким-либо сигналом в цепи 3 защиты, подсоединенной к «Входу 1» измерительно-управляющей части 2, на выходе измерительно-управляющей части 2 появляется сигнал, который переводит электрогидрораспределитель 9 в состояние, когда напорно-сливная магистраль 10 гидроцилиндра 7 сообщается со «Сливом», пружина 8 разжимается и перемещает стопорный клапан 6 в закрытое состояние, останавливая турбину 1.If the allowable limit is exceeded by any signal in the protection circuit 3 connected to the “Input 1” of the measuring and control part 2, a signal appears at the output of the measuring and control part 2, which transfers the electrodistributor 9 to the state when the discharge and discharge line 10 of the hydraulic cylinder 7 communicates with the "Drain", the spring 8 is opened and moves the check valve 6 to the closed state, stopping the turbine 1.

Проверка системы защиты по заявляемому способу осуществляется в заявляемой электрогидравлической системе защиты паровой турбины путем формирования в устройстве проверки 4 двух сигналов:The verification of the protection system according to the claimed method is carried out in the inventive electro-hydraulic protection system of a steam turbine by forming 4 two signals in the verification device:

- первого - на вход дополнительно введенного электрогидрораспределителя 11, который, переходит в состояние, при котором в напорно-сливную магистраль 10 вводится местное сужение,- the first - at the input of the additionally introduced electrodistributor 11, which goes into a state in which local narrowing is introduced into the discharge and discharge line 10,

- второго сигнала - на «Вход 2» измерительно-управляющей части 2, вызывающего появление проверочного сигнала на входе электрогидрораспределителя 9, который через местное сужение в электрогидрораспределителе 11 сообщает напорно-сливную магистраль 10 гидроцилиндра 7 со «Сливом», пружина 8 начинает разжиматься с замедленной, заранее заданной, скоростью и - медленно перемещать стопорный клапан 6 в направлении закрытия.- the second signal - to the “Input 2” of the measuring and control part 2, which causes the test signal to appear at the input of the electrodistributor 9, which through the local narrowing in the electrodistributor 11 communicates the discharge and discharge line 10 of the hydraulic cylinder 7 with “Drain”, the spring 8 starts to unclench predetermined speed and - slowly move the stop valve 6 in the closing direction.

После страгивания стопорного клапана из полностью открытого состояния в направлении закрытия срабатывает датчик конечного положения 12, подсоединенный ко входу устройства проверки 4. При срабатывании датчика 12 происходит снятие тестовых выходных сигналов устройства проверки 4 с входа электрогидрораспределителя 11 и - с «Входа 2» измерительно-управляющей части 2. При этом процесс проверки системы защиты завершается и восстанавливается проходное сечение напорно-сливной магистрали 10.After straining the check valve from the fully open state in the closing direction, the end position sensor 12 connected to the input of the test device 4 is triggered. When the sensor 12 is triggered, the test output signals of the test device 4 are removed from the input of the electrodistributor 11 and from the “Input 2” of the control parts 2. At the same time, the process of checking the protection system is completed and the flow area of the discharge and discharge line 10 is restored.

Таким образом, при использовании предложенного изобретения достигается заявленная цель изобретения, а именно - повышается контролепригодность и надежность систем защиты производственного оборудования, за счет того, что при проверке системы защиты по заявленному способу без выведения из действия производственного оборудования, например, паровой турбины, охватывается проверкой весь канал защиты, включая конечный исполнительный орган системы защиты, например - стопорный клапан турбины, который при проверке кратковременно перемещается на малый ход и возвращается в рабочее положение, подтверждая работоспособность системы защиты в целом.Thus, when using the proposed invention, the stated objective of the invention is achieved, namely, the controlability and reliability of the protection systems of production equipment are increased, due to the fact that when checking a protection system according to the claimed method without removing the action of production equipment, for example, a steam turbine, it is covered by verification the entire protection channel, including the final executive body of the protection system, for example, the turbine shut-off valve, which during the test moves briefly at low speed and returns to its working position, confirming the operability of the protection system as a whole.

1. Патент РФ 2272153, кл. F01D 21/02 «Система защиты турбоагрегата». Публикация патента: 20.03.2006. Авторы: Новосёлов Владимир Борисович (RU), Вдовиков Кирилл Владимирович (RU).1. RF patent 2272153, cl. F01D 21/02 “Turbine protection system”. Patent publication: 03.20.2006. Authors: Novoselov Vladimir Borisovich (RU), Vdovikov Kirill Vladimirovich (RU).

2. Патент РФ 2431046, кл. F01D 21/02. «Трехканальная система защиты турбоагрегата». Публикация патента: 10.10.2011. Автор: Новосёлов Владимир Борисович (RU).2. RF patent 2431046, cl. F01D 21/02. "Three-channel turbine protection system." Patent publication: 10/10/2011. Author: Novosyolov Vladimir Borisovich (RU).

Claims (2)

1. Способ проверки системы защиты производственного оборудования путем подачи в канал защиты проверочного входного сигнала, отличающийся тем, что в проверяемом канале защиты предварительно замедляют скорость прохождения сигнала, контролируют начало движения исполнительного органа защиты и после начала его движения снимают проверочный входной сигнал и восстанавливают скорость прохождения сигнала защиты.1. A method of checking the protection system of industrial equipment by supplying a verification input signal to the protection channel, characterized in that the signal transmission speed is preliminarily slowed down in the tested protection channel, the start of movement of the executive protection body is controlled, and after the start of its movement, the verification input signal is removed and the passage speed is restored signal protection. 2. Электрогидравлическая система защиты паровой турбины как одного из видов производственного оборудования, реализующая способ проверки системы защиты по п. 1, содержащая электрическую измерительно-управляющую часть, ко входу которой подсоединена цепь сигналов защиты турбины, устройство проверки и исполнительную часть, оснащенную подпружиненным стопорным паровым клапаном, гидроцилиндром удержания пружины стопорного клапана в деформированном состоянии, электрогидрораспределитель защиты, входом соединенный с электрической измерительно-управляющей частью системы защиты, а выходом - с напорно-сливной магистралью гидроцилиндра удержания пружины стопорного клапана в деформированном состоянии, отличающаяся тем, что в напорно-сливную магистраль между электрогидрораспределителем защиты и входом гидроцилиндра установлен дополнительный электрогидрораспределитель, входом присоединенный к устройству проверки системы защиты, а на стопорный клапан установлен датчик конечного положения клапана, выходом связанный с устройством проверки.2. An electro-hydraulic protection system for a steam turbine as a type of production equipment that implements a method for checking the protection system according to claim 1, comprising an electrical measuring and control part, to the input of which a chain of turbine protection signals is connected, a test device and an actuator equipped with a spring-loaded stop steam a valve, a hydraulic cylinder holding the spring of the stop valve in a deformed state, an electrohydrodistributor of protection, connected to an electrical input nn-control part of the protection system, and the output - with the discharge and discharge line of the hydraulic cylinder holding the spring of the stop valve in a deformed state, characterized in that an additional electro-directional valve is installed in the discharge and drain line between the protection hydraulic distributor and the hydraulic cylinder inlet, connected to the device for checking the protection system , and the valve of the end position of the valve is installed on the stop valve;
RU2019123900A 2019-07-23 2019-07-23 Method of checking production equipment protection system and device for its implementation RU2714024C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123900A RU2714024C1 (en) 2019-07-23 2019-07-23 Method of checking production equipment protection system and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123900A RU2714024C1 (en) 2019-07-23 2019-07-23 Method of checking production equipment protection system and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2714024C1 true RU2714024C1 (en) 2020-02-11

Family

ID=69625681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019123900A RU2714024C1 (en) 2019-07-23 2019-07-23 Method of checking production equipment protection system and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714024C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227212C2 (en) * 2002-06-06 2004-04-20 ОАО "Калужский турбинный завод" Steam turbine protection device
RU2272153C1 (en) * 2004-06-15 2006-03-20 Открытое акционерное общество "Уралэнергоремонт" Turbine-driven set protection system
RU2279995C1 (en) * 2004-12-28 2006-07-20 Александр Васильевич Гостев Method of enhancing survivability of flying vehicle hydraulic system, device for realization of this method and multiplexing unit
RU2431046C1 (en) * 2010-02-25 2011-10-10 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Three-channel protection system of turbine unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227212C2 (en) * 2002-06-06 2004-04-20 ОАО "Калужский турбинный завод" Steam turbine protection device
RU2272153C1 (en) * 2004-06-15 2006-03-20 Открытое акционерное общество "Уралэнергоремонт" Turbine-driven set protection system
RU2279995C1 (en) * 2004-12-28 2006-07-20 Александр Васильевич Гостев Method of enhancing survivability of flying vehicle hydraulic system, device for realization of this method and multiplexing unit
RU2431046C1 (en) * 2010-02-25 2011-10-10 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Three-channel protection system of turbine unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1630425B1 (en) Safety circuit for a fluid actuated actuator and method for using the same
DE102006016583A1 (en) Electronically controllable and testable turbine release system
EP2881595B1 (en) Device for emergency operation of actuators
KR20050042212A (en) Over-pressure protection system
EP2074488B1 (en) Direct acting hydraulic trip block with majority voting
RU2714024C1 (en) Method of checking production equipment protection system and device for its implementation
EP2276935B1 (en) Control device and method for a quick-acting gate valve of a steam turbine
DE19601777C2 (en) Stationary fire extinguishing system
RU2546884C1 (en) Check rotary valve
WO2020221462A1 (en) Method and device for monitoring fluid-conducting pipelines
CN212177236U (en) Steam turbine protection device integrating online verification
EP2385285A1 (en) Method for monitoring a quick-closing multiple fitting and accompanying device
DE202011109158U1 (en) Electrohydraulic safety control
DE102011082599B4 (en) Valve arrangement, use, turbine and power plant
CN211059452U (en) Butterfly valve actuating mechanism safety interruption device and butterfly valve actuating mechanism thereof
EP3347634B1 (en) Fluid system and process valve
CN211924259U (en) Shut down valves of two shut down are got to four
KR101890343B1 (en) Turbine Fast Acting valve replacement device
JP6139369B2 (en) Steam valve device
CN201372815Y (en) Integrated electro-hydraulic actuator for quick closing valve
CN211059378U (en) Butterfly valve actuating mechanism
JPH10131711A (en) Emergency device for turbine
JP2985353B2 (en) Steam turbine security equipment
JPS5949305A (en) Multiple hydraulic circuit for turbine preservation apparatus
RU2062330C1 (en) Protective system