SU1539356A1 - System for automatic control of as-turbine plant - Google Patents

System for automatic control of as-turbine plant Download PDF

Info

Publication number
SU1539356A1
SU1539356A1 SU884432912A SU4432912A SU1539356A1 SU 1539356 A1 SU1539356 A1 SU 1539356A1 SU 884432912 A SU884432912 A SU 884432912A SU 4432912 A SU4432912 A SU 4432912A SU 1539356 A1 SU1539356 A1 SU 1539356A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
relay
pressure turbine
Prior art date
Application number
SU884432912A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ефимович Орлов
Александр Семенович Осыка
Леонид Иванович Дубровский
Федор Васильевич Федосов
Original Assignee
Грэс N3 Им.Р.Э.Классона Московского Районного Энергетического Управления "Мосэнерго"
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 Грэс N3 Им.Р.Э.Классона Московского Районного Энергетического Управления "Мосэнерго" filed Critical Грэс N3 Им.Р.Э.Классона Московского Районного Энергетического Управления "Мосэнерго"
Priority to SU884432912A priority Critical patent/SU1539356A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1539356A1 publication Critical patent/SU1539356A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению преимущественно двухвальными и одновальными газотурбинными установками (ГТУ) и позвол ет повысить надежность и эффективность пуска и нагружени  ГТУ, а также обеспечить работу ГТУ в автоматическом режиме с достижением предельной мощности с наилучшими экономическими показател ми при существенных изменени х внешних условий. Регулирование турбины низкого давлени  (ТНД) и турбины высокого давлени  (ТВД) осуществл ют сервомоторы 14 и 17 подачи топлива в камеры сгорани  ТНД и ТВД по сигналам, поступающим через первый и второй электромеханические преобразователи 13 и 16 с выходов электрических блоков 12 и 15 регулировани  ТНД и ТВД соответственно. Управл ющее воздействие на электрический блок 12 регулировани  ТНД формируют аналоговый регулирующий блок 23 и релейно-импульсный регул тор 9 пуска и нагружени  через блок 10 управлени  и механизм 11 управлени , содержащий электродвигатель 30 и датчик 31 управл ющего воздействи . Текущее задание дл  указанных регул торов формирует программный задатчик 7 с блоком 24 выделени  минимального сигнала по сигналам с релейного автомата 8 пуска и нагружени  и ключа 18 управлени , а сигнал обратной св зи - блок 22 выделени  максимального сигнала по сигналам с датчиков 1, 3 и 5 температуры газов за ТВД, скорости вращени  ТЕ ВЫСОКОЙ ЭКОНОМИЧНОСТЬЮ. 1 ИЛ.Ю.А.РАДИНН.А.ЦАЛИХИНА621.165ОДИТ НАРАСТАНИЕ СКОРОСТИ ПОТОКА, ПОСЛЕ ЧЕГО РТ оказываетс  в зоне N диффузорного течени . В зоне N с возникновением положительного градиента давлени  @ P/ @ X*98 0 происходит отрыв пограничного сло  от поверхности В 1 с образованием циркул ционного вихр  K. Вихрь K занимает пространство от В 1 до Г 5, оттесн   линии тока РТ от радиального зазора. При этом создаетс  дополнительное аэродинамическое сопротивление протечки РТ, что повышает экономичность ступени при сохранении надежности ее работы. 4 ил.в.б.кирилловн.а.цалихThe invention relates to automatic control of predominantly two-shaft and single-shaft gas-turbine installations (GTU) and allows to increase the reliability and efficiency of starting and loading GTU, as well as to ensure the operation of GTU in automatic mode with the maximum power with the best economic indicators with significant changes in external conditions. The low-pressure turbine (LPT) and high-pressure turbine (TVD) are controlled by servomotors 14 and 17 of supplying fuel to the LPD and TVD combustion chambers according to signals received through the first and second electromechanical converters 13 and 16 from the outputs of the electrical blocks 12 and 15 of the TND control and theater, respectively. The control action on the electric block 12 for regulating the TND is formed by the analog control block 23 and the relay-switching regulator 9 of starting and loading through the control block 10 and the control mechanism 11 comprising the electric motor 30 and the sensor 31 of the control action. The current task for the specified controllers forms a software setpoint 7 with a minimum signal extraction unit 24 based on signals from the start-up relay loading machine 8 and a control key 18, and the feedback signal is generated by the selection signal maximum signal 22 from sensors 1, 3 and 5 gas temperatures for TVD, rotational speed THAT HIGH ECONOMY. 1 IL.YU.A.RADIN.A.SALIHINA621.165ODIT FLOW RATE GROWTH, AFTER THAT RT is in the N zone of diffuser flow. In the N zone with the appearance of a positive pressure gradient @ P / @ X * 98 0, the boundary layer separates from the B 1 surface with the formation of a circulation vortex K. Vortex K occupies the space from B 1 to D 5, pushing the current line PT from the radial gap. This creates additional aerodynamic resistance to leakage of the RT, which increases the efficiency of the stage while maintaining the reliability of its operation. 4 images of the Kirillovn.a.tsalikh

Description

Изобретение относитс  к автома- тическому регулированию преимущественно энергетических газотурбинных установок (ГТУ).The invention relates to the automatic regulation of predominantly energy gas turbine plants (GTU).

Цель изобретени  - повышение надежности работы системы, и,, как следствие , повышение надежности и эффективности автоматического пуска и нагружени  ГТУ, а также обеспечение работы ГТУ в автоматическом режиме с предельной выходной мощностью с наилучшими экономическими показател ми при широких изменени х внешних условий.The purpose of the invention is to increase the reliability of the system, and, consequently, to increase the reliability and efficiency of the automatic start and loading of the GTU, as well as to ensure the operation of the GTU in automatic mode with the maximum output power with the best economic indicators with wide variations in external conditions.

На фиг.1 представлена структурна  схема системы автоматического управлени  газотурбинной установкой; на фиг.2 - схема работы программного задатчика с блоком выделени  минимального сигнала; на фиг.З - график формировани  сигнала текущего задани ; на фиг.4 - график зависимости сигналов текущего параметра от режима работы ГТУ (типа ГТ-100); на фиг,5 - блок-схема совместной работы аналого-регулирующего блока, ре- лейно-импульсного регул тора и электрического блока регулировани  турбины низкого давлени  (ТНД); на фиг.6 - схема совместной работы ограничител  температуры газов за турбиной высокого давлени  (ТВД) и электрического блока регулировани  ТВД. Система автоматического управлени  газотурбинной установкой (фиг.1) содержит последовательно соединенные датчик 1 температуры газов заFigure 1 shows the structural diagram of the automatic control system of a gas turbine installation; Fig. 2 is a diagram of the operation of the software setter with a minimum signal selection unit; FIG. 3 is a graph of the formation of the current task signal; figure 4 is a graph of the dependence of the signals of the current parameter from the mode of operation of the gas turbine unit (type GT-100); Fig. 5 is a block diagram of the joint operation of the analog-regulating unit, the pulse-linear controller and the electric unit for regulating the low-pressure turbine (LPT); Fig. 6 is a diagram of the joint operation of a temperature limiter for gases behind a high-pressure turbine (TVD) and an electric TVD control unit. The automatic control system of the gas turbine plant (figure 1) contains in series connected sensor 1 of gas temperature for

турбиной высокого давлени  (ТВД) и первый преобразователь 2,. последовательно соединенные датчик 3 скорости вращени  ротора турбины высокого давлени  и второй преобразователь 4, последовательно соединенные датчик 5 температуры газов за турбиной низкого давлени  (ТНД) и третий преобразователь 6, програм- ный задатчик 7, релейный автоматhigh pressure turbine (HPT) and first converter 2 ,. sensors connected to the rotational speed of the rotor of the high-pressure turbine and the second transducer 4 connected in series, the sensor 5 of the gas temperature behind the low-pressure turbine (LPT) and the third converter 6, the programming unit 7, automatic relay

8 пуска и нагружени  с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, последовательно соединенные релейно-импульсный регул тор 9 пуска и нагружени , блок 10 управлени , механизм 11 управлени ,электрический блок 12 регулировани  турбины низкого давлени , первый электромеханический преобразователь 13 и сервомотор 14 подачи топлива в камеру сгорани  турбины низкого давлени , последовательно соединенные электрический блок 15 регулировани  турбины высокого давлени , второй электромеханический преобразователь8 starting and loading with normally closed and normally open contacts, connected in series relay-switching regulator 9 starting and loading, control unit 10, control mechanism 11, low pressure turbine electric control unit 12, first electromechanical converter 13 and fuel servomotor 14 low-pressure turbine combustion chamber, in series connected electrical unit 15 for adjusting a high-pressure turbine, second electromechanical converter

16 и сервмотор 17 подачи топлива в камеру сгорани  турбины высокого давлени , ключ 18 управлени  и датчик16 and a fuel supply servomotor 17 to the combustion chamber of a high-pressure turbine, a control key 18 and a sensor

19скорости вращени  ротора турбины низкого давлени , подключенный к второму входу электрического блока 12 регулировани  турбины низкого давлени , выход первого электромеханического преобразовател  13 подключен к второму входу сервомотора 17 подачи топлива в камеру сгорани  турбины высокого давлени , выход датчика 3 скорости вращени  ротора турбины высокого давлени  подключен к первому входу электрического блока 15 регулировани  турбины высокого давлени , первый выход ключа 18 управлени  подключен к второму входу блока 10 управлени .19 rotation speed of the low pressure turbine rotor connected to the second input of the low pressure turbine electrical control unit 12, the output of the first electromechanical converter 13 is connected to the second input of the high pressure turbine servo 17, the output of the high speed turbine rotor speed sensor 3 is connected to The first input of the electrical unit 15 for adjusting the high-pressure turbine; the first output of the control key 18 is connected to the second input of the control unit 10.

Кроме того, система содержит последовательно соединенные задатчикIn addition, the system contains a serially connected master

20температуры газов за турбиной вы- , сокого давлени  и ограничитель 21 температуры газов за турбиной высокого давлени , последовательно соединенные блок 22 выделени  максимального сигнала и аналоговый регулирующий блок 23, блок 24 выделени  минимального сигнала и задатчик 25 выходного тока аналогового регулирующего блока 23, подключенный к первому входу ре- лейно-импульсного регул тора 9 пуска и нагружени , второй вход которого подключен к выходу аналогового регулирующего блока 23 и третьему входу электрического блока 12 регулировани  турбины низкого давлени , третий вход - к выходу блока 22 выделени  максимального сигнала и первому входу аналогового регулирующего блока 23, четвертый вход - к выходу блока 24 выделени  минимального сигнала и второму входу аналогового регулирующего блока 23, а выход подключен20 gases behind the high-pressure turbine and a gas temperature limiter 21 behind the high-pressure turbine, a maximum signal extraction unit 22 connected in series and an analog control unit 23, a minimum signal extraction unit 24 and an output control unit 25 of the analog control unit 23 connected to the first the input of the pulse-pulse controller 9 start and loading, the second input of which is connected to the output of the analog control unit 23 and the third input of the electrical unit 12 of the control turbi low pressure, the third input to the output of the maximum signal extraction unit 22 and the first input of the analog regulating unit 23, the fourth input to the output of the minimum signal extraction unit 24 and the second input of the analog regulating unit 23, and the output connected

к первому входу блока 10 управлени  через первый нормально разомкнутый контакт 26 релейного автомата 8 пуска и нагружени , выход первого преобразовател  2 подключен к второму входу ограничител  21 температуры газов за турбиной высокого давлени  и первому входу блока 22 выделени  максимального сигнала, второй вход- которого подключен к выходу второго преобразовател  4, а третий вход через второй нормально разомкнутый контакт 27 релейног о автомата 8 пуска и нагружени  - к выходу третьеОto the first input of the control unit 10 through the first normally open contact 26 of the relay start and loading automaton 8, the output of the first converter 2 is connected to the second input of the gas temperature limiter 21 behind the high-pressure turbine and the first input of the maximum signal extracting unit 22, the second input of which is connected to the output of the second converter 4, and the third input through the second normally open contact 27 of the relay of the automatic starting and loading 8 - to the output of the third

5five

00

го преобразовател  6, выход программного задатчика 7 подключен непосредственно к первому входу и через третий нормально разомкнутый контакт 28 релейного автомата 8 пуска и нагружени  к второму входу блока 24 выделени  минимального сигнала, второй выход которого через нормально замкнутый контакт 29 релейного автомата 8 пуска и нагружени  подключен к первому входу программного задатчика 7, второй вход которого подключен к выходу релейного автомата 8 пуска и нагружени , а третий вход - к второму выходу ключа 18 управлени , выход ограничител  21 температуры газов за турбиной высокого давлени  подключен к второму входу электрического блока 15 регулировани  турбины высокого давлени .The converter 6, the output of the program setting device 7 is connected directly to the first input and through the third normally open contact 28 of the relay start and loading automat 8 to the second input of the minimum signal extraction unit 24, the second output of which is connected through the normally closed contact 29 of the relay automaton 8 of starting and loading to the first input of the software setting device 7, the second input of which is connected to the output of the starting and loading relay 8, and the third input to the second output of the control key 18, the output of the limiter 21, the gas temperature behind the high-pressure turbine is connected to the second inlet of the electrical unit 15 for controlling the high-pressure turbine.

Механизм 11 управлени  содержит электродвигатель 30 и датчик 31 управл ющего воздействи , причем рабо- 5 той электродвигател  30 управл ет блок 10 управлени , представл ющий собой тиристорный блок управлени , воздействие на блок 10 оказывает через контакт 26 релейного автомата 8 0 релейно-импульсный регул тор 9 пуска и нагружени , содержащий первый сумматор 32 входных сигналов и последовательно соединенный с ним первый функциональный преобразователь 33, который совместно с механизмом 11 управлени  формирует пропорционально-интегральный закон регулировани .The control mechanism 11 comprises a motor 30 and a control action sensor 31, the motor 10 being controlled by the control motor 10, which is a thyristor control unit, and the relay pulse controller 9 start-up and loading, containing the first adder 32 of the input signals and the first functional converter 33 connected in series with it, which together with the control mechanism 11 forms the proportional-integral law regulation.

Электрический блок 12 регулировани  ТНД содержит первый блок 34 0 измерени  частоты, второй функциональный преобразователь 35, который формирует пропорциональный закон регулировани  скорости вращени  ротора ТНД с заданной неравномерно- 5 стью, первый суммирующий усилитель 36, причем блок 34 преобразует сигнал от датчика 19 скорости вращени  ротора ТНД, токовый сигнал усилител  36 преобразуетс  в электромеханическом преобразователе 13 в сигнал давлени  масла гидравлической части регулировани  и управл ет тем самым сервомотором 14 подачи топлива в камеру сгорани  ТНД и сервомотором 17 подачи топлива в камеру сгорани  ТБД.Electrical control unit 12 TND contains the first unit 34 0 frequency measurement, the second functional transducer 35, which forms a proportional law of rotational speed of the rotor TND with a given irregular-5, the first summing amplifier 36, and unit 34 converts the signal from the sensor 19 of the rotor speed The low-voltage signal, the current signal of the amplifier 36 is converted in the electromechanical converter 13 into the oil pressure signal of the hydraulic part of the control and thereby controls the servo motor 14 of the top supply willow combustor servomotor 17 and the LPT fuel into the combustion chamber LDP.

Электрический блок 15 регулировани  ТВД содержит второй блок 37 измерени  частоты, преобразующийThe electrical TVD control unit 15 comprises a second frequency measurement block 37, which converts

5five

00

5five

сигнал отдатчика 3 скорости вращени  ротора ТВД, третий функциональный преобразователь 38, который формирует пропорциональный закон регулировани  скорости вращени  ротора ТВД с заданной неравномерностью, второй суммирующий усилитель 39, причем токовый сигнал усилител  39 преобразуетс  в электромеханическом преобра- зователе 16 в сигнал давлени  масла гидравлической части регулировани , который управл ет только сервомотором 17.the signal from the transmitter rotor speed rotor 3, the third functional converter 38, which forms a proportional control law for the rotation of the rotor theater rotor with a given unevenness, the second summing amplifier 39, the current signal of the amplifier 39 being converted into an oil pressure signal of the hydraulic part of the regulator 39 which controls only the servomotor 17.

Ограничитель 21 температуры га- зов за ТВД содержит второй сумматор 40 входных сигналов и четвертый функ- кциональный преобразователь 41, формирующий пропорциональный закон регулировани  температуры газов за ТВД с заданной неравномерностью,, причем сумматор 40 суммирует сигнал от датчика 1 температуры газов за ТВД и сигнал от задатчика 20 температуры газов за ТВД, а выходной токовый сигнал ограничител  21 суммируетс  и усиливаетс  в усилителе 39 с сигналом преобразовател  38. Каждый из трех каналов обработки сигналов блока 22 выделени  максимального сиг- нала содержит орган масштабировани , изменени  посто нной составл ющей, суммируемой с входным сигналом, и устройство сигнализации с логическим выходом, которое используетс  в схе ме технологической сигнапизации (не показаны).The gas temperature limiter 21 for the TVD contains the second adder 40 of the input signals and the fourth functional converter 41, which forms a proportional law for regulating the temperature of the gases behind the TVD with a given irregularity, with the adder 40 summing the signal from the gas temperature sensor 1 for the TVD and the signal from the gas temperature setting unit 20 for the turbofan, and the output current signal of the limiter 21 is summed and amplified in the amplifier 39 with the signal of the converter 38. Each of the three channels of signal processing of the maximizer separation unit 22 The signal contains a scaling unit, a change in the constant component summed with the input signal, and a signaling device with a logic output, which is used in the process signalization circuit (not shown).

Каждый канал блока 24 выделени  минимального сигнала содержит орган масштабировани , орган изменени  по- сто нкой составл ющей, суммируемой с входным сигналом, орган демпфировани входного сигнала, а также устройствоEach channel of the minimum signal allocation unit 24 contains a scaling organ, a body varying organ summed with the input signal, an input signal damping organ, and a device

0 , 0,

0 0

00

5five

сигнализации с логическим выходом (не показаны), причем логический выход устройства сигнализации по каналу обработки сигнала второго входа подключен через контакт 29 релейного автомата 8 к схеме управлени  программным задатчиком 7.signaling with a logic output (not shown), and the logic output of the signaling device is connected via the channel 29 of the relay automaton 8 to the control circuit of the programming unit 7 via the signal processing channel of the second input.

Аналоговый регулирующий блок 23 содержит третий сумматор 42 входных сигналов и п тый функциональный преобразователь 43, с помощью которого устанавливаетс  пропорциональ- но-интегрально-дифференциальный закон регулировани , а выходной ток блока 23, он же ток преобразовател  43, суммируетс  и усиливаетс  в суммирующем усилителе 36 с сигналом преобразовател  35 и датчика 31 управл ющего воздействи , а также выходной ток блока 23 суммируетс  в сумматоре 32 регул тора 9 с сигналом от задатчика 25 выходного тока аналогового регулирующего блока 23 и сигналами от блоков 22 и 24. IThe analog control unit 23 contains the third adder 42 of the input signals and the fifth functional converter 43, which establishes the proportional-integral-differential control law, and the output current of the unit 23, also the current of the converter 43, is summed and amplified in the summing amplifier 36 with the signal from the converter 35 and the sensor 31 of the control action, as well as the output current of the block 23 is summed in the adder 32 of the regulator 9 with the signal from the setpoint 25 of the output current of the analog regulating block 23 and ignalami by blocks 22 and 24. I

Кроме того, система содержит приборы 44, 45 и 46 непрерывного контрол  с устройствами сигнализации, причем прибор 44, контролирующий темпе- ратуру газов за ТВД, выдает релейный сигнал в схему релейного автомата 8 об окончании нагружени  ГТУ.In addition, the system contains devices 44, 45 and 46 of continuous control with alarm devices, and the device 44, which controls the temperature of gases outside the TVD, provides a relay signal to the circuit of the relay automaton 8 about the termination of loading of the GTU.

Программный задатчик 7 представл ет собой блок прецизионного интегрировани . Этот блок осуществл ет реверсивное интегрирование аналогово входного токового сигнала X/(t), При этом обеспечиваетс  управление режи мами работы интегратора блокаа Функциональна  зависимость между входным X,(t) и выходным YM (t) сигналом имеет вид:The programming unit 7 is a precision integration unit. This unit performs reverse integration of the analog current input signal X / (t). At the same time, the operation modes of the unit integrator are controlled. The functional relationship between the input X, (t) and output YM (t) signal is as follows:

при PJ Р,д 0 или РЈ Р„ 1 (режим хранени )at PJ P, d 0 or PЈ P „1 (storage mode)

(t) (t)

Y, + X,(t )dt, Ln 1Y, + X, (t) dt, Ln 1

при FS 1 0 (режим интегрировани  в пр мом направлении)with FS 1 0 (forward integration mode)

м 1 р§ 0 (тэежим интегрировани  в об- j X,(t)dt, при Рm 1 p 0 0 (integration with ob j j, (t) dt, with p

и о ратном направлении) and about the military direction)

50 Г50 G

РR

где TW - посто нна  времени интегрировани ;where TW is the integration time constant;

t - врем  интегрировани  (врем  действи  разрешающего сигнала )t is the integration time (time of the permissive signal)

Y0 - значение Ya, при t 0;Y0 is the value of Ya, at t 0;

Рл - логический (релейный) сиг-нал разрешени  интегрировани  н пр мом направлении;RL is the logical (relay) signal for enabling integration in the forward direction;

мm

5555

- логический (релейный) сигна разрешени  интегрировани  в обратном направлении. Блок 22 выделени  максимального сигнала к блок 24 выделени  минималь ного сигнала представл ют собой стан дартные блоки сравнени , которые пре назначены дл  выделени  наибольшего или наименьшего сигнала из линейной- a logical (relay) integration resolution signal in the reverse direction. The maximum signal extracting unit 22 to the minimum signal extracting unit 24 are standard comparison blocks that are designed to extract the largest or smallest signal from the linear signal.

РR

мm

5five

- логический (релейный) сигнал разрешени  интегрировани  в обратном направлении. Блок 22 выделени  максимального сигнала к блок 24 выделени  минимального сигнала представл ют собой стандартные блоки сравнени , которые предназначены дл  выделени  наибольшего или наименьшего сигнала из линейной- logical (relay) integration resolution signal in the opposite direction. The maximum signal extracting unit 22 to the minimum signal extracting unit 24 are standard comparison units that are intended to extract the largest or smallest signal from the linear signal.

комбинации входных токовых сигналов, дл  гальванической разв зки цепей всех входных, сравниваемых между собой сигналов, а также входных цепей от выходных. Блок имеет три канала обработки информации, каждый из которых содержит устройство гальванического разделени  и сумматор, имеющий несимметричную характеристику и дополнительный логический выход, подключенный к устройству сигнализаMCJKCcombinations of input current signals, for galvanic isolation of the circuits of all input, compared signals, as well as input circuits from the output. The block has three information processing channels, each of which contains a galvanic separation device and an adder, which has an asymmetrical characteristic and an additional logic output connected to the MCJKC signaling device

ции. В каждом канале возмо ние и подстройка сигнала с любой пол рности от внутре с точника напр жени . В цеп  сигналов X ((t) и Xa(t) вкл фирующие устройства с регуof In each channel, the possibility of adjusting the signal from either polarity from the inside of the voltage source. In the chain of signals X ((t) and Xa (t) on feeders with

посто нной времени.constant time.

ii

10 Функциональные зависимо входными и выходными сигна вид:10 Functional dependent input and output signals:

макс- .(x,), ffcUz), fs(x3)( max. (x,), ffcUz), fs (x3) (

ft, при Y f;(x;)J выполнени ft, with Y f; (x;) J run

n. // функции блока 22n. // function block 22

4l JO, при Y ф f;(X{)4l JO, with Y f f; (X {)

(XI)P fz(xa) fs(xj) Г 1, при Y f,- (xj) (XI) P fz (xa) fs (xj) G 1, with Y f, - (xj)

Q e( 0, при Y jЈ (x,)Q e (0, with Y jЈ (x,)

где ,2,3- номер входногоwhere 2,3 is the input number

сигнала;signal;

f,x,(p), + ) х2(р)Кхг(р) + хго(Р)... v V - . .р ;f, x, (p), +) x2 (p) Xy (p) + xx (P) ... v V -. .R ;

(р)(р) + ХЗО(Р),(p) (p) + HZO (P),

Xn (p) входные токовые сигналы;Xn (p) current input signals;

FT () посто нные составл ющие;FT () constants;

&Ј - коэффициенты масштабировани  входного сигнала;& Ј - input signal scaling factors;

Тм- - посто нные времени демпфировани  (с);Tm - constant damping times (s);

Р- оператор Лапласа;P is the Laplace operator;

Q, - логический (релейный)Q, - logical (relay)

Y(p) + ТДР)1 +-т . р + р-}ҐЈ Р) ПИД - закон регулировани  блока 23 Y(p) YЈ(p), п - закон регулировани  дл  блока 21Y (p) + TDR) 1 + -t. p + p-} ҐЈ P) PID - the law of regulation of the block 23 Y (p) YЈ (p), p - the law of regulation for the block 21

ф  f

где К р - коэффициент пропорциональности;where K p - coefficient of proportionality;

Тi - посто нна  времени дифференцировани ;Ti is a constant differentiation time;

Ту, - посто нна  времени интегрировани ;Tu, is a constant integration time;

Р - оператор Лапласа;P is the Laplace operator;

Т - посто нна  времени демпфи- ровани .T is a constant damping time.

Релейно-импульсный регул тор 9 предназначен дл  формировани  ПИ-зако- на регулировани . Функциональна  зависимость между входным сигналом Yf(р) и положением Y(p.) выходного органаRelay-pulse controller 9 is designed to form the PI-law regulation. The functional relationship between the input signal Yf (p) and the position Y (p.) Of the output organ

ции. В каждом канале возможно введение и подстройка сигнала смещени  любой пол рности от внутреннего ис- точника напр жени . В цеп х входных сигналов X ((t) и Xa(t) включены демпфирующие устройства с регулировкойof In each channel, it is possible to introduce and adjust the bias signal of any polarity from the internal voltage source. The input signals X ((t) and Xa (t) include damping devices with adjustable

посто нной времени.constant time.

ii

Функциональные зависимости между входными и выходными сигналами имеют вид:Functional dependencies between input and output signals are:

дл  выполнени  функций блока 24to perform the functions of block 24

выход устройства сигнализации .alarm output device.

Блоки 21 и 23 - стандартные аналоговые регулирующие блоки, которые предназначены дл  формировани  пропорционального (П), пропорционально-дифференциального (ПД), пропорциональноинтегрального (ПИ), пропорционально- интегрально-дифференциального (ПИД) законов регулировани  в автоматических регул торах с регулирующим воздействием в виде электрического сигнала посто нного тока с введением его ограничени . Функциональна  зависимость между входным Y (р) и выходными Y(p) сигналами в режиме автоматического управлени  имеет вид:Blocks 21 and 23 are standard analog control blocks, which are designed to form proportional (P), proportional-differential (PD), proportional-integral (PI), proportional-integral-differential (PID) control laws in automatic regulators with a regulating effect in the form DC electrical signal with the introduction of its limitation. The functional relationship between the input Y (p) and output Y (p) signals in the automatic control mode is:

45 исполнительного механизма (в данном случае положением механизма управлени ) имеет вид45 of the actuator (in this case, the position of the control mechanism) is

00

Y(p)Y (p)

где Кр where cr

+ 100% + 100%

етem

Vc6Vc6

1one

ТИРTIR

))

1one

1 + Тг1 + Tr

МР),Mr)

5five

ЦГ. -г 0.-коэффициент пропорциональностиTG. -g 0. -equality coefficient

-скорость св зи (скорость компенсации обратной св зи сигнала рассогласовани ) ;-speed of communication (rate of feedback compensation of the error signal);

тt

ттР -ttr -

Т - врем , необходимое дл  изменени  положени  регулирующего устройства (механизма управлени ) на 1 00%;T is the time required to change the position of the regulating device (control mechanism) by 1,00%;

посто нна  времени интегрировани ; посто нна  времени демпфировани ; оператор Лапласа. Система работает следующим образом .constant integration time; constant damping time; Laplace operator. The system works as follows.

Система начинает работать при включении релейного автомата 8 пуска и нагружени . Начинаетс  автоматическое выполнение операций, требуемых на каждом этапе. После выполнени  этапов зажигани  камер сгорани  ТВД и ТНД релейный автомат 8 подает команду в схему управлени  программного задат- чИка 7 и включает его в режим интегрировани  в пр мом направлении (сигнал PJ на фиг. 2). Сигнал Y2( (фиг. 2) начинает расти с посто нной времени интегрировани  Т., . Данный сигнал преобразуетс  в блок 24, после чего  вл етс  сигналом задани  дл  регул тора 9 и блока 23. Наличие блока 24 с его Аункциональными возможност ми позвол ет автоматизировать процесс формировани  сигнала задани  в зависимости от режимов работы ГТУ (см. фиг. 2). Принима  на первый и второй входы сигнал Yai , блок 24 выполн етThe system begins to work when the relay automaton 8 is started and loaded. The automatic execution of the operations required at each stage begins. After completing the steps of ignition of the TVD and LPD combustion chambers, the relay automaton 8 sends the command to the control circuit of the software setpoint 7 and switches it on to the forward integration mode (signal PJ in Fig. 2). The signal Y2 ((Fig. 2) begins to grow with a constant integration time T.,. This signal is converted into block 24, after which it is the reference signal for controller 9 and block 23. The presence of block 24 with its Functional Capabilities allows To automate the process of forming the task signal depending on the operating modes of the GTU (see Fig. 2). Accepting the Yai signal at the first and second inputs, block 24 performs

12И12and

функцию преобразовани  выходного сигнала в зависимости от режима работы ГТУ. Графически указанна  зависимость показана на фиг. 3.the function of converting the output signal depending on the mode of operation of the GTU. The graphically indicated dependence is shown in FIG. 3

Функциональна  зависимость имеет, следующий вид.Functional dependence has the following form.

При отключенном контакте 28 .,When contact 28 is disabled,

U, хДр) + Х10(р)U, xDr) + X10 (p)

тt

WWHWWH

(р) (R)

(р)(R)

x.Jp)x.Jp)

V20V20

где Х,0 (р) , Хго(р) ,where X, 0 (p), HGO (p),

Х50(Р)X50 (P)

- уставки.- settings.

На графике фиг. 3 - это ломанна  лини  47-48-49, т.е. значение ) не может превышать значени  Хго (р). Значение Хго(р) устанавливаетс  поэтому равным заданию холостого хода ГТУ дл  регул тора 9 и блока 23. Ввиду того, что пуск до холостого хода происходит по программе роста оборотов ТВ/1, то XCJ должно соответстгюватъ оборотам холостого хода ротора ТВД.In the graph of FIG. 3 is a broken line 47-48-49, i.e. value) can not exceed the value of HGO (p). The value of Hw (p) is therefore set equal to the setpoint of the GTU idling for controller 9 and block 23. In view of the fact that the launch to idling occurs according to the TV / 1 speed increase program, XCJ should correspond to the TVD rotor idling speed.

Значение X 0 выбираетс  равным оборотам ротора ТВД начала открыти  сервомоторов 14 и 17 регулирующих клапанов подачи топлива в камеры -сгорани  ТВД и ТНД. IThe value of X 0 is chosen equal to the revolutions of the TVD rotor and the opening of the servomotors 14 and 17 of the control valves for supplying fuel to the chambers of the TVD and LPT. I

При включенном контакте 28When enabled, contact 28

el, Хл (р) + X)0(p).-j ОгХгЫ ) VPel, Chl (p) + X) 0 (p) .- j OKHGY) VP

30  thirty

Т Чг1T Chg1

5five

На графике фиг. 3 это ломанна  лини  47-50-51-52. Точка 50  вл етс  точкой окончани  автоматического на 0 гружени  Гту (от точки 48 до точки 50) и переход к ручному добору максимальной нагрузки (от точки 50 до точки 51). Изменение сигнала Ya, от О до точки 53 происходит за счетIn the graph of FIG. 3 is a broken line 47-50-51-52. Point 50 is the end point of the automatic 0 load GTU (from point 48 to point 50) and the transition to a manual maximum load (from point 50 to point 51). The change in the signal Ya, from 0 to point 53 occurs due to

5 подачи сигнала Pg- от релейного автомата 8 пуска и нагружени  (см. фиг. 2), Изменение Y) от точки 53 до точки 54 происходит за счет воздействи  от ключа 18 управлени  элект0 родвигателем 30 механизма 11 управлени , т.е. от ручного воздействи  машиниста ГТУ. Нагружение ГТУ происходит по температуре газов за ТВД, поэтому и значение Y и(р) в точке 50 должно соответствовать температуре, при которой автоматическое нагруже- ние прекращаетс .5, the signal Pg- from the relay automaton 8 start-up and loading (see Fig. 2), a change in Y) from point 53 to point 54 occurs due to the influence of the control key 18 by the electric motor 30 of the control mechanism 11, i.e. from the manual influence of the operator of the GTU. The GTU is loaded according to the temperature of the gases behind the CTD; therefore, the value of Y and (p) at point 50 must correspond to the temperature at which the automatic loading stops.

Значение Хэо должно соответствовать максимальной температуре газовKhao value should correspond to the maximum gas temperature

р за ТВД и температуре газов за ТНД. Выбор об, и « должен определ тьс  точками 50 и 51, причем точка 51 должна находитьс  как можно ближе к точке 52, с тем, чтобы использоватьr for TVD and temperature of gases for TND. The selection of, and "must be determined by points 50 and 51, and point 51 must be as close as possible to point 52, in order to use

5 максимальный диапазон изменени  YZ;) .5 maximum range of YZ;).

Работа интегратора программного задатчика 7 зависит от работы блока 24. Так при достижении Y (фиг. 3) значени  в точке 55, при отключенномThe operation of the integrator of the software setpoint 7 depends on the operation of the block 24. Thus, when Y (Fig. 3) reaches the value at point 55, when

г, контакте 28, включаетс  второй канал блока 24s и через блок его сигнализации выдает релейный сигнал Рм через нормально замкнутый контакт 29 (фиг. 2) в схему запуска интегратора в обратном направлении. Но так как интегратор имеет команду Рп от релейного автомата 8, изменение Yy прекращаетс , тем самым интегратору запрещено измен ть свой сигнал. ПриG, contact 28, turns on the second channel of the block 24s and, through its signaling unit, provides a relay signal Rm through the normally closed contact 29 (FIG. 2) to the integrator starting circuit in the reverse direction. But since the integrator has the command Pn from the relay machine 8, the change in Yy is stopped, thereby the integrator is forbidden from changing its signal. With

включении контакта 28 запрет Рм сни-i маетс  и интегратор снова от команда РЈ увеличивает значение Уг1 до значени  в точке 53, после чего команда PJ, снимаетс .when contact 28 is turned off, the PM-i-ban ban is removed and the integrator again from command РЈ increases the value of U1 to the value at point 53, after which the command PJ is removed.

В случае несени  максимальной нагрузки ГТУ, когда задание дл  регул тора 9 и блока 23 определ етс , например в точке 51 (фиг. 3), при отключений контакта 28 (сброс нагрузки ), значение YWV)H (p) мгновенноIf the maximum load of the gas turbine unit is sustained, when the reference for the regulator 9 and block 23 is determined, for example, at point 51 (FIG. 3), when contact 28 is disconnected (load shedding), the value YWV) H (p) is instantaneous

уменьшаетс  и определ етс  в точке 56, ки всегда рост. тгв-гид имеет слож- т.е. становитс  равным Х20 - холостонии характер изменени  при пуске, поэтому она подключаетс  только после окончани  автоматического нагру- жени . При нормировании сигналов, т.е. приведении их к унифицированном посто нному току 0-5 мА, за счет преdecreases and is determined at point 56, ki is always an increase. tgv-guide has a complex the character of the change during the start becomes equal to the X20 - idleness, so it is connected only after the end of the automatic loading. When normalizing signals, i.e. bringing them to a unified direct current of 0-5 mA, due to the pre

му ходу ГТУ. Программный задатчик 7 получает команду Рм, что приводит к уменьшению значени  Yz, до значени  в точке 55, когда исчезает команда Р. Тем самым задание подготовлено к последующему набору нагрузки посл включени  контакта 28.Mu go GTU. The program unit 7 receives the command PM, which leads to a decrease in the value of Yz, to a value at point 55, when the command P disappears. Thus, the task is prepared for the next set of load after switching on the contact 28.

Наличие демпфирующего звена во втором канале блока 24 с посто нной времени демпфировани  Т™ позвол ет измен ть задание дл  регул тора 9 и блока 23 от ключа 18 управлени  электродвигателем 30 не ступенчато (с посто нной времени Ти интегратор а с максимальным приближением к той закономерности, с которой измен етс температура газов при воздействии на механизм 11 управлени . Поссто н на  времени изменени  температуры газов при ступенчатом воздействии на механизм 11 управлени  равн етс  15-20 с, откуда и выбираетс  значеThe presence of a damping link in the second channel of block 24 with a constant damping time T ™ allows you to change the task for controller 9 and block 23 from the key 18 of the motor control 30 not stepwise (with a constant time Ti and integrator with a maximum approximation to that pattern, with which the gas temperature changes when the control mechanism 11 is affected. Nearly the time of gas temperature change under the step action on the control mechanism 11 is 15-20 s, from which the value

ние т 15:20 с. Это способствует практически безударно переходить с одного режима работы на другой без вмешательства со стороны регул тора 9 и блока 23.Unveiling t 15:20 p. This contributes to a virtually unstressed transition from one mode of operation to another without interference from the regulator 9 and block 23.

Текущий параметр дл  регул тора 9 и блока 23 определ ет блок 22.The current parameter for controller 9 and block 23 is determined by block 22.

На фиг. 4 приведен график изменени  регулируемых параметров при пус1 маисFIG. 4 shows a graph of the adjustable parameters when the maize is started.

Ј.(х,) Х, + Х„Ј. (X,) X, + X „

fzUi) . + Х20или У.макГfzUi). + X20 or W.Mac

fs(x3) + Х30fs (x3) + x30

Согласно этой зависимости: до холостого хода ГТУ - УМЙКС есть Пт%д, при 5-10 МВт YWMKCпереключаетс  на .A а Режиме максимальной на-According to this dependency: before the idle run, GTU - UMIX is Fri% d, at 5-10 MW YWMKC switches on .A and in Maximum mode

Ґмакс зависит отҐmax depends on

L%( T&AL% (T & A

ИAND

грузкиloads

Тзйтнд, Это позвол ет осуществить безударное подключение различных сигналов к регул тору 9 и блока 23 б настройки программного задатчика 7.Tzitnd. This allows un-shock connection of various signals to the controller 9 and block 23b of the setting of the software setpoint 7.

ке и нагружении ГТУ, где обозначено: Тзи тел температуры газов за ТВД; тза тНА температуры газов за ТНД; ПТ6А - оборотов ротора ТВД в зависимости от режима работы ГТУ. Из графика видно, что Т3о,т& и Пт&д измен ютс  монотонно до холостого хода (х.х.) ГТУ, причем при нагружении ГТУ от 0 до 100 МВт обороты ТВД стабилизируютс  и не превышают 4100 об/мин при 100 МВт. ТЯИТЙА имеет практически всегда рост. тгв-гид имеет слож- ke and loading of gas turbines, where it is indicated: Tzi of the bodies of the temperature of gases for TVD; tza tna gas temperature for TND; PT6A - revolutions of the rotor TVD, depending on the mode of operation of the gas turbine unit. From the graph, it is clear that T3o, t & and Fri & d change monotonically to idle (x.x.) GTU, and when loading GTU from 0 to 100 MW, the RPM is stabilized and does not exceed 4100 rpm at 100 MW. TYAITYA has almost always growth. tgv-guide has a difficult

5five

5 five

нии характер изменени  при пуске, поэтому она подключаетс  только после окончани  автоматического нагру- жени . При нормировании сигналов, т.е. приведении их к унифицированному посто нному току 0-5 мА, за счет преи 6 получаемthe nature of the change at start-up, so it is connected only after the end of the automatic loading. When normalizing signals, i.e. bringing them to a unified direct current of 0-5 mA, due to the advantage of 6 we get

0 образователен 2, 40 educated 2, 4

1one

X, X,

X, ПX, P

Т5е,т&Д--р20T5e, t & D - p20

1one

тбдtbd

3d Т НА3d T ON

1200 1 1201200 1 120

(мА); (мА); (мА).(mA); (mA); (mA).

Дл  того, чтобы обеспечить сравнение сигналов на максимальной нагрузке ГТУ (100 МВт) по Tia ТЬА и Тротил необходимо, чтобы изменение нагрузки на определенную величину вызвало изменение сигналов X, и X, на одинаковую величину. Прираще ние нагрузки ГТУ на этих режимах соответствует одинаковому приращению Л-емператур за турбинами, поэтому коэффициенты усилени  ci, и об этих сигналов в блоке 22 должны быть одинаковыми , т.е. равными 1. Но так как абсолютное значение ниже Т}а т&А на 0 С, необходимо ввести посто нную составл ющую по каналу Х3. Функциональна  зависимость, реализуема  блоком 22, принимает вид:In order to provide a comparison of signals at the maximum load of the GTU (100 MW) for Tia TLA and Trotil it is necessary that a change in load by a certain amount causes a change in signals X, and X, by the same value. The increment of GTU load on these modes corresponds to the same increment of the L-temperature beyond the turbines, therefore the gain factors ci, and about these signals in block 22 should be the same, i.e. equal to 1. But since the absolute value is lower than T} a t & A at 0 C, it is necessary to enter the constant component on channel X3. The functional dependency implemented by block 22 takes the form:

или У.макГor W.Mac

Гг(гGg (g

X, X,

хг hg

f, (x) Хгf, (x) Xg

5050

150 120150 120

з s

Релейно-импульсный регул тор 9, суммиру  на сумматоре 32 сигналы от блока 24, т.е. сигнал задани , и блока 22, т.е. текущего параметра, и в зависимости от их рассогласовани  с помощью фукнционального преобразовател  33 совместно с тиристорным блоком 10 управлени  и механизмом 11 управлени  формирует пропорциональноинтегральный закон регулировани  текущего параметра.Relay-pulse controller 9, summing on the adder 32 signals from block 24, i.e. the task signal, and block 22, i.e. the current parameter, and depending on their mismatch using the functional converter 33, together with the thyristor control unit 10 and the control mechanism 11, forms a proportional-integral law of regulation of the current parameter.

Аналоговый регулирующий блок 23 также суммирует на сумматоре 42 сиг- налы от блока 22 и блока 24, ив зависимости от их рассогласовани  с помощью функционального преобразовател  43 преобразует выходной унифицированный токовый сигнал по пропор- ционально-интегрально-дифференциаль- ному закону регулировани .The analog control unit 23 also summarizes on the adder 42 the signals from block 22 and block 24, and depending on their mismatch using the functional converter 43, converts the output unified current signal according to the proportional-integral-differential control law.

Наличие интерральной составл ющей в передаточной фукнции блока 23 заставл ет измен тьс  с посто нной вре- мени интегрировани  Ти выходной токовый сигнал Y(p) вс кий раз, если есть рассогласование YЈ(p). При Ye(p) 0, т.е. когда текущее задание равно текущему параметру, выходной ток бло- ка 23 не измен етс .The presence of an interracial component in the transfer function of unit 23 causes the output current signal Y (p) to vary with a constant integration time Ti each time if there is a mismatch YЈ (p). With Ye (p) 0, i.e. when the current reference is equal to the current parameter, the output current of block 23 does not change.

Дл  наиболее эффективного регулировани  необходимо, чтобы при YЈ(p) 0 выходной ток Y(p) находилс  на уровне среднего значени  его физичес- кой реализации, т.е. Y(p) измен етс  от 0 до 5 мА, то это значение должно быть на уровне 2,5 мА. Поэтому введена св зь между выходным током блока 23 и сумматором 32 регул тора 9. За- датчик 25, подключенный к входу сумматора 32, определ ет заданное значение выходного тока.For the most effective control it is necessary that with YЈ (p) 0 the output current Y (p) is at the level of the average value of its physical implementation, i.e. Y (p) varies from 0 to 5 mA, then this value should be at 2.5 mA. Therefore, a connection is introduced between the output current of the unit 23 and the adder 32 of the regulator 9. The sensor 25 connected to the input of the adder 32 determines the set value of the output current.

Ввиду этого релейно-импульсный регул тор 9 пуска и нагружени  вы- полн ет одновременно две функции, т.е. поддерживает заданное значение текущего параметра и заданное значение -выходного тока блока 23. Работа происходит следующим образом (см. фиг. 5). Воздействие на механизм 11, управлени  не осуществл етс , если выполнено условие дл  регул тора 9:In view of this, the relay-trigger regulator 9 of starting and loading performs two functions simultaneously, i.e. It supports the specified value of the current parameter and the specified value of the output current of the unit 23. The operation proceeds as follows (see Fig. 5). Impact on the mechanism 11, control is not carried out if the condition for regulator 9 is fulfilled:

Wc(P + YMUH(P) + (Р + V(P} где (p) - сигнал текущего зада- ни  от блока 22; Wc (P + YMUH (P) + (P + V (P} where (p) is the current reference signal from block 22;

Vu и - от блока 24; Y(p) - выходной твк регул тора 23; (p) выходной ток задатчика 2 Если выполнено только условие, чтоVu and - from block 24; Y (p) is the output of the TV controller 23; (p) setpoint output current 2 If only the condition that

Ґмакс(Р) + ) ° т-е K0r«a те кущий параметр равен текущему заданию , a Y(p) Y(p) / 0, т.е. зка- чение выходного тока блока 23 не равно заданному значению, то происходит воздействие на механизм 11 управлени  от регул тора 9 с целью уста-и .,ч (р) сигнал текущего задани Ґmax (P) +) ° m-e K0r “a current parameter is equal to the current task, a Y (p) Y (p) / 0, i.e. If the output current of the block 23 is not equal to the specified value, then the control mechanism 11 is influenced by the regulator 9 for the purpose of setting the current task signal

Рпи ИRPI AND

новлени  заданного значени  выходного тока блока 23, т.е. значение Y(p). При этом воздействии на механизм 11 управлени  по вл етс  рассогласование между сигналами YMu|((C(p) и YMMH(p) так как задание не мен етс , а подача топлива измен етс , что приводит к изменению температуры, а следовательно , и текущего параметра. Выходной ток блока 23 начинает измен тьс  с целью восстановлени  рассогласовани .the current output unit of block 23 is increased, i.e. the value of y (p). In this action, the control mechanism 11 appears to have a mismatch between the signals YMu | ((C (p) and YMMH (p)) since the reference does not change, and the fuel supply changes, which leads to a change in temperature, and therefore the current parameter. The output current of unit 23 starts to change in order to recover the error.

Так, например, значение выходного тока блока 23 допустим было 3 мА. Заданное значение его должно быть 2,5 мА. Рассогласование при этом равно нулю. Регул тор 9 воздействует на механизм 11 управлени  в сторону прибавить, что ведет к увеличению расхода топлива и к увеличению температуры газов, поэтому выходной ток блока 23 начинает уменьшатьс , чтобы снизить температуру. Если он достигнет значени  2,5, то процесс установлени  заданного значени  тока прекращаетс , если нет, то все повтор етс  снова. Ввиду того, что при установлении заданного значени  выходного тока блока 23 необходимо об зательно рассогласование между текущим параметром и текущим заданием, то необходимо выбирать зону нечувствительности регул тора 9 такой, чтобы он не реагировал на это рассогласование .So, for example, the value of the output current of the block 23 was 3 mA permissible. Its specified value should be 2.5 mA. The mismatch is zero. The regulator 9 acts on the control mechanism 11 in the direction of addition, which leads to an increase in fuel consumption and an increase in the gas temperature, therefore the output current of the unit 23 begins to decrease in order to lower the temperature. If it reaches a value of 2.5, then the process of setting the current setpoint is stopped, if not, then everything repeats. Due to the fact that when setting the set value of the output current of the unit 23, the error between the current parameter and the current task is necessary, it is necessary to select the dead zone of the regulator 9 so that it does not react to this error.

Значение выходного тока электрического блока 12 регулировани  ТНД выражаетс  зависимостью (Р) K;Yvnp(p) + (p) - KjYACiT (p) , где X6bl)t(p) - выходной ток блока 12;The value of the output current of the electric TNT control unit 12 is expressed by the dependence (P) K; Yvnp (p) + (p) - KjYACiT (p), where X6bl) t (p) is the output current of the block 12;

К г.To city

К - коэффициенты пропорциональности дл  каждого канала блока 12;K - coefficients of proportionality for each channel of block 12;

Yvnp (р) - сигнал управл ющего воздействи  от механизма 1 управлени ;Yvnp (p) is the control signal from control mechanism 1;

Y(p) - выходной ток аналогового регулирующего блока 23;Y (p) is the output current of the analog control unit 23;

YACST (р) сигнал датчика 19 скорости вращени  ротораYACST (p) rotor speed sensor signal 19

тнд.tnd.

Согласно этой зависимости от отсутствии рассогласовани  между текущим параметром и текущим заданием любое изменение выходного тока блока 23 от его заданного значени  должноAccording to this dependence on the absence of a mismatch between the current parameter and the current reference, any change in the output current of the block 23 from its target value should

быть скомпенсировано сигналом от механизма 11 управлени .to be compensated by a signal from the control mechanism 11.

Выбор коэффициента Кг дл  сигнала Y(p) определ етс  услови ми эффективного и безопасного регулировани  при действии реальных возмущающих воздейт стви х. Например, дл  ГТУ ГТ-100 это соответствует 5% общего открыти  сервомоторов регулирующих клапанов по- дачи топлива в камеры сгорани . Например стопроцентное открытие сервомоторов соответствует значению выходного .тока блока 12, т.е. ХБЫ)( (р), равному 700 мА, откуда значение Кг рассчи- тываетс  из услови :The choice of the coefficient Kg for the signal Y (p) is determined by the conditions of effective and safe regulation under the action of real disturbing influences. For example, for GTU GT-100, this corresponds to 5% of the total opening of servomotors for control valves for supplying fuel to the combustion chambers. For example, one hundred percent opening of servomotors corresponds to the value of the output current of block 12, i.e. HBY) ((p) equal to 700 mA, whence the value of Kg is calculated from the condition:

(p) 700 мА (5%).(p) 700 mA (5%).

Так как при начале пуска ГТУ задание , т.е. сигнал YMMH (p) соответствует оборотам ротора ТВД начала откры- ти  сервомоторов 14 и 17 регулирующих клапанов, а текущий параметр отсутствует , то значение Y(p) блока 23 соответствует максимальному его значению,- т.е. 5% открыти  сервомоторов. С тем, чтобы обеспечить полное закрытие регулирующих клапанов, необходимо сместить характеристику Х0Ь1)( (р) блока 12 от сигнала управл ющего воздействи  Yvf1p (р) в сторону закрыти  сервомото- ров на 5%. (Усилитель 36 блока 12 позвол ет это сделать).Since at the start of the start of the GTU the task, i.e. the signal YMMH (p) corresponds to the revolutions of the TVD of the beginning of opening the servomotors 14 and 17 of the control valves, and the current parameter is absent, then the value Y (p) of the block 23 corresponds to its maximum value - i.e. 5% open servomotors. In order to ensure the complete closing of the control valves, it is necessary to shift the characteristic X0b1) ((p) of the block 12 from the control signal Yvf1p (p) towards the closure of the servomotors by 5%. (The amplifier 36 of the block 12 allows this) .

По мере разворота ГТУ текущий параметр YWttK(.(p) догон ет текущее зада- ние Ywl(( (р) и, в случае его опереже- ни , сигнал Y(p) начинает уменьшатьс  и может достичь при большом рассогласовании нулевого значени ; Тем самым обеспечиваетс  автоматическое притормаживание ротора ТВД при пуске. В этом случае отпадает необходимость сигнала на убавить от регул тора 9 на механизм 11 управлени  при пуске.As the GTU turns, the current parameter YWttK (. (P) catches up with the current assignment Ywl (((p) and, if it is ahead, the signal Y (p) begins to decrease and can reach a zero value with a large mismatch; most of all, an automatic deceleration of the rotor of the turbofan engine at start-up is ensured, in which case the signal to reduce from the regulator 9 to the control mechanism 11 at the start is no longer necessary.

После окончани  нагружени  ГТУ, когда рост задани  от блока 24 пре- кращаетс , начинаетс  стабилизаци  текущего параметра блока 22 за счет регул тора 9 и блока 23. Релейный автомат 8 подключает в этом случае воздействие на механизм 11 управле- н и регул тора 9 как в сторону прибавить , так и в сторону убавить. Одновременно происходит установление выходного тока блока 23 его заданного значени .After the termination of loading of the GTU, when the growth of the task from block 24 stops, stabilization of the current parameter of block 22 begins at the expense of controller 9 and block 23. In this case, the automatic switchboard 8 switches on the control mechanism 11 and the controller 9 to add side and subtract. At the same time, the output current of the block 23 of its specified value is established.

При по влении возмущени  в первую очередь вступает в работу, т.е. начинает измен ть выходной ток, аналоговый регулирующий блок 23. Регул When a disturbance occurs, it first comes into operation, i.e. begins to change the output current, the analog control unit 23. Regulus

Q Q

20 25 30 20 25 30

,с 0 with 0

д d

5five

тор 9 также вступает в работу, но по степени быстродействи  значительно уступает, так как,  вл  сь релейно- импульсным регул тором, он должен накопить достаточное рассогласование, чтобы воздействовать на механизм 11 управлени . Блок 23 практически не имеет зоны нечувствительности, поэтому он воздействует практически сразу и непосредственно через блок 12 на сервомоторы 14 и 17.The torus 9 also comes into operation, but in terms of speed is much inferior, since, being a relay-pulse regulator, it must accumulate a sufficient mismatch to affect the control mechanism 11. Block 23 has practically no dead band, so it acts almost immediately and directly through block 12 on servomotors 14 and 17.

При малых возмущени х релейно-им- пульсный регул тор 9 может вообще не воздействовать на механизм 11 управлени , а .аналоговый регулирующий блок 23 отрабатывает в любом случае. Тем самым достигаетс  более точное поддержание заданного значени  температуры газов, которое не может быть достигнуто с помощью одного реле йно-импулъсного регул тора. При больших возмущени х вследствие ограниченного воздействи  блока 23 на сервомоторы 14 и 17 релейно-импульс- ный регул тор 9 выполн ет основную функцию по регулированию.In case of small disturbances, the relay-impulse controller 9 may not affect the control mechanism 11 at all, and the analog control unit 23 works in any case. Thereby, a more accurate maintenance of the gas temperature setpoint is achieved, which cannot be achieved with a single relay of the pulse-voltage regulator. In case of large disturbances due to the limited effect of the block 23 on the servomotors 14 and 17, the relay-relay controller 9 performs the main control function.

Работа ограничител  21 температуры газов за ТВД осуществл етс  следующим образом. Совместна  работа (фиг. 6) ограничител  21 с блоком 15 определ етс  зависимостьюThe operation of the limiter 21 of the temperature of the gases behind the HPT is carried out as follows. The joint operation (FIG. 6) of limiter 21 with block 15 is determined by the dependence

Хвых (Р) К,(Птвд- П,вл) + Кг- КрхXvyh (P) K, (Ptvd-P, vl) + Cg-Krh

VP),VP)

где Х6Ы)г (р) - выходной ток блока 12;where X6Y) g (p) - output current unit 12;

К,, Кг - коэффициенты пропорциональности блока 15 по соответствующим каналам;K ,, Kr - the coefficients of proportionality of the block 15 through the appropriate channels;

П76Д - обороты ротора ТВД;P76D - revolutions of the theater rotor;

Пг.а„ - уставка-задание поPg.a „- setting-task on

оборотам ротора ТВД;revolutions of the theater rotor;

YE(p) YE (p)

Т - -}атьА T - -} aA

- Т а„анНС, сигнал рассогласовани  на входе ограничител - T a „ANNS, the error signal at the input of the limiter

21;21;

Кр - коэффициент пропорциональности блока 15. Из зависимости видно, что изменение выходного тока блока 15 осуществл етс  автоматически как при изменении оборотов ротора ТБД, так и при изменении температуры газов за ТВД. Тем самым распределение топлива ду камерами сгорани  ГТУ осуществл етс  не как прежде, с помощью изменени  уставки-задани  по оборотам Пгао, а автоматически при изменении Т,.Kp is the proportionality coefficient of unit 15. From the dependence it is seen that the change in output current of unit 15 is carried out automatically both with a change in rotor turns of the LDP and a change in temperature of gases behind the TVD. Thus, the distribution of fuel by the combustion chambers of the gas turbine plant is carried out not as before, by changing the setpoint-task for Pgao turns, but automatically when T changes.

Применение данной системы к одно- вальному агрегату газотурбинной установки позвол ет значительно повысить эффективность системы автоматического управлени . Данна  система практически реализуетс  также и на любых паровых одновальных турбинах, которые имеют аналогичные устройства автоматического управлени .The application of this system to a single-shaft unit of a gas-turbine installation allows a significant increase in the efficiency of the automatic control system. This system is also practically implemented on any single-shaft steam turbines that have similar automatic control devices.

Claims (1)

Данна  система обеспечивает более надежный и эффективный пуск ГТУ с достижением предельной мощности, с наилучшими экономическими показател ми при значительных изменени х внешних условий. Формула изобретени This system provides a more reliable and efficient start-up of gas turbines with the achievement of maximum power, with the best economic indicators with significant changes in external conditions. Invention Formula Система автоматического управлени  газотурбинной установкой, содержаща  последовательно соединенные датчик температуры газов за турбиной высокого давлени  и первый преобразователь , последовательно соединенны датчик скорости вращени  ротора турбины высокого давлени  и второй преобразователь , последовательно соединенные датчик температуры газов за турбиной низкого давлени  и третий преобразователь, программный задат- чик, релейный автомат пуска и нагру- жени  с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, последовательно соединенные релейно-. импульсный регул тор пуска и нагру- жени , блок управлени , механизм управлени , электрический блок регулировани  турбины низкого давлени  первый электромеханический преобразователь и сервомотор подачи топлива в камеру сгорани  турбины низкого давлени , последвательно соединен ные электрический блок регулировани  турбины высокого давлени , второй электромеханический преобразователь и сервомотор подачи топлива в камеру сгорани  турбины высокого давлени , ключ управлени  и датчик скорости вращени  ротора турбины низкого давлени , подключенный к второму входу электрического блока регулировани  турбины низкого давлени , выход первого электромеханического преобразовател  подключен к второму входу сервомотора подачи топлива в камеру сгорани  турбины высокого давлени , выход датчика скорости вращени  ротора турбины высокого давлени  подключен к первому входу электрического блока регулироThe automatic control system of a gas turbine plant, comprising a series-connected gas temperature sensor behind the high-pressure turbine and a first converter, a series-connected high-speed turbine rotor speed sensor and a second converter, a series-connected gas temperature sensor behind the low-pressure turbine and a third converter, software engine , relay automatic start and load with normally closed and normally open contacts, Relatively connected relay-. pulse start and load controller, control unit, control mechanism, low pressure turbine electrical control unit first electromechanical converter and servomotor for supplying fuel to the low pressure turbine combustion chamber, successively connected high pressure turbine electric control unit, second electromechanical converter and servo motor supplying fuel to the combustion chamber of a high pressure turbine, a control switch and a rotor speed sensor of a low pressure turbine Connected to the second input of the turbine electrical control unit low pressure output of the first electromechanical transducer connected to the second input of the servo motor high pressure fuel in the combustion chamber of the turbine, a high pressure rotor speed sensor output turbine is connected to the first input electric regulation unit 5five 0 /0 / 5five 00 5five 00 5five 00 5five вани  турбины высокого давлени , первый выход ключа управлени  подключен к второму входу блока управлени , отличающа  с  тем, что, с целью повышени  надежности, она дополнительно содержит последовательно соединенные задатчик температуры газов за турбиной высокого давлени  и ограничитель температуры газов за турбиной высокого давлени , последовательно соединенные блок выделени  максимального сигнала и аналоговый регулирующий блок, блок выделени  минимального сигнала и задатчик выходного тока аналогового регулирующего блока, подключенный к первому входу релейно-импульсного регул тора пуска и нагружени , второй вход которого подключен к выходу аналогового регулирующего блока и третьему входу электрического блока регулировани  турбины низкого давлени , третий вход - к выходу блока выделени  максимального сигнала и первому входу аналогового регулирующего блока, четвертый вход - к выходу блока выделени  минимального сигнала, подключенному к второму входу аналогового регулирующего блока, а выход подключен к первому входу блока управлени  через первый нормально. разомкнутый контакт релейного автомата пуска и нагружени , выход первого преобразовател  подключен к второму входу ограничител  температуры газов за турбиной высокого давлени  и первому входу блока выделени  максимального сигнала, второй вход которого подключен к выходу второго преобразовател , а третий вход через второй нормально разомкнутый контакт релейного автомата пуска и нагружени  - к выходу третьего преобразовател , выход программного задатчика подключен непосредственно к первому входу и через третий нормально разомкнутый контакт релейного автомата пуска и нагружени  - к второму входу блока выделени  минимального сигнала, второй выход которого через нормально замкнутый контакт релейного автомата пуска и нагружени  подключен к первому входу программного эадатчи- ка, второй вход которого подключен к выходу релейного автомата пуска и нагружени , а третий вход - к второму выходу ключа управлени , выход ограничител  температуры газов за турби21153935622A high pressure turbine, the first output of the control key is connected to the second input of the control unit, characterized in that, in order to increase reliability, it further comprises serially connected gas temperature setter behind the high pressure turbine and gas temperature limiter behind the high pressure turbine, sequentially connected the maximum signal extraction unit and the analog control unit, the minimum signal extraction unit and the setting unit of the output current of the analog control unit, Connected to the first input of the relay-pulse start-up and loading controller, the second input of which is connected to the output of the analog control unit and the third input of the electrical low pressure turbine control unit, the third input to the output of the maximum signal isolation unit and the first input of the analog control unit, the fourth input - to the output of the minimum signal isolation unit connected to the second input of the analog control unit, and the output is connected to the first input of the control unit through the first normal about. open contact of the relay start-up and loading, the output of the first converter is connected to the second input of the gas temperature limiter behind the high-pressure turbine and the first input of the maximum signal extraction unit, the second input of which is connected to the output of the second converter, and the third input through the second normally open contact of the automatic starting relay and loading - to the output of the third converter, the output of the software master is connected directly to the first input and through the third is normally open The contact of the relay starting and loading device is connected to the second input of the minimum signal selection unit, the second output of which is connected via a normally closed contact of the relay starting and loading device to the first input of the software sensor, the second input of the starting and loading relay, and the third input - to the second output of the control key; the output of the gas temperature limiter for turbo21153935622 ной высокого давлени  подключен к регулировани  турбины высокого дав- второму входу электрического блокаThis high pressure is connected to the control of a high pressure second turbine of the electrical unit лени .laziness. ГR XJfflXjffl SS А АР.A AR. схема запутthe scheme is confusing интегратораintegrator в обратномin the opposite направленииdirection / v/ v ТT регулирregulator лени .laziness. 8eight 5252 Ь («B (" № ТтЛNo. TTL Фаг. 3Phage. 3 5т А5t A
SU884432912A 1988-04-29 1988-04-29 System for automatic control of as-turbine plant SU1539356A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884432912A SU1539356A1 (en) 1988-04-29 1988-04-29 System for automatic control of as-turbine plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884432912A SU1539356A1 (en) 1988-04-29 1988-04-29 System for automatic control of as-turbine plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1539356A1 true SU1539356A1 (en) 1990-01-30

Family

ID=21378173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884432912A SU1539356A1 (en) 1988-04-29 1988-04-29 System for automatic control of as-turbine plant

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1539356A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ольховский Г.Г. Энергетические газотурбинные установки. М.: Энер- гоатомиздат, 1985, с.196-200, рис.7.7. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5042246A (en) Control system for single shaft combined cycle gas and steam turbine unit
US4744723A (en) Method for starting thermal power plant
US5953902A (en) Control system for controlling the rotational speed of a turbine, and method for controlling the rotational speed of a turbine during load shedding
US3639076A (en) Constant power control system for gas turbine
KR0161315B1 (en) Gasturbine control method and apparatus
CA2468242A1 (en) Control method of gas turbine engine and control system of the same
KR910001692B1 (en) Rotational frequency control device for internal combustion engine
US4299088A (en) Cyclic load duty control for gas turbine
US5142860A (en) Constant thrust retention turbine temperature limit system
US4397148A (en) Control system for an augmented turbofan engine
US6058706A (en) Method and apparatus for regulating the pressure in a turbocharged internal combustion engine intake duct
US4173119A (en) Control system for a gas turbine engine, especially a vehicular gas turbine engine
US4406117A (en) Cyclic load duty control for gas turbine
SU1539356A1 (en) System for automatic control of as-turbine plant
US4813226A (en) Demand control of variable geometry gas turbine power plant
Rowen Operating characteristics of heavy-duty gas turbines in utility service
US4517797A (en) Fuel control method for gas turbine
US4686830A (en) System for control of the supercharging of an internal combustion engine
US5960624A (en) Process for regulating gas pressures of catalyst regenerator expansion turbines
WO2008081483A1 (en) Control device and method of a turbine electric power plant supplied with low calorific value gas
CN115773186B (en) Speed regulation control method and system for marine high-power diesel engine
RU2706518C1 (en) Control method of gas turbine engine with afterburner combustion chamber
JPH0565804A (en) Control method for two-stage gas mixing type turbo-generator
CN111502823A (en) Method for operating a supercharging system
KR100576745B1 (en) Fuel controller for gas turbine engine