SU792482A1 - Устройство дл аварийного управлени активной мощностью электростанции - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электроэнергетики, а именно к устрой ствам противоаварийной автоматики, предназначенным дл  предотвращени  нарушени  устойчивости параллельной работы станций и энергосистем в случае возникновени  повреждений в энер госистеме . Известны устройства управлени  активной мощностью, содержащие пусковые органы, исполнительные органы и блок расчета дозировки управл ющих воздействий (блок определени  величи ны аварийной разгрузки), определ емых по параметрам доаварийного режима и подаваемых на исполнительные ор ганы дл  предотвращени , устойчивости параллельной работы энергосистем Ни 2. Однако в этих установках расчет дозировки дл  всех фиксируе. повреждений осуществл етс  на основании предварительно проведенных расчетов устойчивости в зависимости от величи ны исходного возмущени , что не учитывает характера переходного процесса , предъ вл ет очень высокие требовани  к точности измерени  возмущаю .щего БО дс Ястпи  и тем самым снижает эффективность и надежность аварийного управлени . Наиболее близким по технической сути к изобретению  вл етс  устройство дл  аварийного управлени  активной мощностью электростанции f3j. Известное устройство формирует управл ющее воздействие в виде последовательности пр моугольных импульсов, величина и длительность которых определ етс  характером переходного процесса . Устройство содержит датчик скорости вращени  генератора, выход которого св зан со входом арифметического блока выделени  скольжени , дифференциатор и генератор, вход каждого из которых подключен к выходу арифметического блока выделени  скольжени , блок выделени  и сглаживани  модул  ускорени , вход которого подключен к выходу дифференциатора, функциональные преобразователи, вход одного из которых подключен к выходу арифметического блока выделени  скольжени , вход второго - к выходу генератора, а выходы каждого из функциональньтх преобразователей и дифференциатора подключены ко входам с мматора-определител  знака, выход которого подключей ко входу логического блока, в цепь обратной св зи которого включен .ограничитель напр жени , ко входу которого подключен выход блока выделени  и сглаживани  модул  ускорени ; выход логического блок соединен с первым входом блока сравнени  и со входом анализатора фронтов управл ю-щих импульсов, один выход которого подключен к управл ющему входу управл емого переключател , включенного между выходом экспоненциальных сигналов источника стандартных сигналов и вторым входом блока сравнени ,выход которого св зан с первым входом исполнительного блока, второй выход анализатора фронта управл кедих импульсов св зан с управл юцим входом управл емого переклк чател , включенного между выходом пр моугольных сигналов источника стандартных сигналов и вторым входом исполнительного блока.

Таким образом, известное устройство , формиру  при возникновении аварии управл ющее воздействие в виде импульсов пр моугольной формы, обеспечивает .необходи иие скорости изменени  выходного сигнала как при подаче , так и при сн тии управл ющего воздействи .

Однако в силу значительного количества электронных элементов и св зей между ними, характерного дл  данного устройства, его аппаратна  Нсщежность  вл етс  достаточно низкой , в результате чего не исключаетс  возможность подачи на исполнительные органы объекта ложного управл ющего сигнала, сформированного при выходе из стро  одного или нескольки составных элементов устройства.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства путем исключени  возможности подачи на исполнительные органы ложного управл ющего воздействи  и обеспечени  автоматического контрол  функционировани  устройства .

Эта цель достигнута, в устрюйстве дл  аварийного управлени  активной мощностью электростанций, содержащем датчик скорости вращени  генератора, выход которого св зан со входом арифметического блока вьаделени  скольжени , дифференциатор и генератор, выход каждого из которых подключен к выходу арифметического блока выделени  скольжени , блок выделени  и сглаживани  модул  ускорени , вход которого подключен к выходу дифференциатора , функциональные преобразователи , -вход одного из которых подключен к выходу арифметического блока вьаделени  скольжени , вход другого к выходу интегратора, а выходы каждого из функциональных преобразователей и дифференциатора подключены ко входам сумматора-определител  знака

выход которого подключен ко входу логического блока, в цепь обратной св зи которого включен ограничитель напр жени , ко входу которого подключе выход блока выделени  и сглаживани  модул  ускорени ; выход логического блока соединен с первьм входом блока сравнени  и со входом аигшизатора фронтов управл ющих импульсов,один выход которого подключен к управл ющему входу управл емого переключател , включенного между выходом экспоненциальных сигналов источника стандартных сигналов и вторь л входом блока сравнени , выход которого св зан с первым входом исполнительного блока} второй выход анализатора фронтов управл к дих импульсов св зан с управл ющим входом управл квцего. переключател , включенного между выходомпр моугольных сигналов источника стандартных сигналов и вторым входом исполнительного блока.

Новым в устройстве  вл етс  то, что око снабжено датчиком электромагнитной мощности, пусковым блоком/ эталонным блоком и шестью дополнительными управл емыми переключател ми , а блок стандартных сигналов дополнен источником пилообразного напр жени , причем между выходом блока сравнени  и первым входом исполнительного блока включены последовательно соединенные первый и второй дополнительные управл емые переключатели к выходу блока сравнени  чет рез третий дополнительный переключатель подключен вход эталонного блока и через первый дополнительный управл емый переключатель - вход пускового блока , ко второму входу которого подключен выход датчика электромагнитной мсмцности выход эталонного блока соединен с управл ющим входом второго дополнительного переключател } между датчиком скорости и арифметическим блоком выделени  скольжени  включен четвертый дополнительный управл емый переключатель между выходом пилообразного напр жени  источника стандартных сигналов и входом арифметического блока выделени  скольжени  включен п тый дополнительный управл емый переключатель,а между выходом анализатора фронтов управл к цих импульсов и управл ющим входом управл емого переключател , включенного между выходом пр моугольных сигналов источника стандартных сигналов и вторым входом исполнительнего блока, включен шестой дополнительный управл емый переключатель, при этом управл ющие входы первого, четвертого и шестого дополнительных управл емых переключателей подключены к первому выходу пускового блока, а входы третьего и п того дополнительных управл емых переключателей подключены ко второму выходу пускового ,блока. На чертеже предстгшлена блок-схе ма устройства согласно изобретению. В этом устройстве датчик 1 скоро ти подключен через управл емый пере ключатель 2 к одному из входов ариф h4eTH4ecKoro блока 3, второй вход ко торого через управл емый переключатель 4 соединен с каналом имитирующего напр жени  источника 5 стандарт ныж. сигналов, а выход - со входамидифференциатора 6, интегратора 7, функционального преобразовател  8. С выходом интегратора 7 соединен вход функционального преобразовател  9, выход которого нар ду с выходами диф ференциатора 6 и функционального пре образовател  8 подключен к входам сумматора-определител  знака 10. Вто рой выход дифференциатора 6 св зан со входом блока 11 выделени  и сглаживани  модул  ускорени , выход которюго соединен с ограничителем 12 напр жени . Ограничитель 12 напр жени  включен в обратную св зь выходного логического блока 13, вход кото рого. соединен с выходом сумматораопределител  знака 10. Выход логнчес кого блока 13 включен на первый вход блока 14 сравнени  и на вход анализатора 15 фронтов управл ющего сигнала, который одним из своих выхо дов подключен к управл ющему входу переключател  16, а вторьм - через переключатель 17 к управл ющему входу переключател  18. Второй вход блока 14 сравнени  соединен через переключатель 16 с каналом экспоненциальных сигналов источника 5 стандартных сигналов. Выход блока 14 сравнени  соединен, во-первых, через переключатель 19 с первым входом пускового блока 20, второй вход которого подключен к выходу датчика 21 электромагнитной мощности, а выходы подключены к управл ющим входам переключателей 2, 17, 19 (первый выход) и к управл ющим входам переключателей 4, 22 (второй выход).Кроме того, выход блока 14 сравнени  че рез переключатель 22 соединен со вхо дом зталонного блока 23, выход которого -подключен к управл ющему входу переключател  24, а также выход блока 14 через переключатели 19, 24 соединен с первым входом исполнитель ного блока 25, ко второму входу кото Еюго через переключатель 18 подключен выход канала пр моугольных импульсов источника 5 стандартных сигналов . Работа устройства осуществл етс  следующим образом. В исходном состо нии (нормальный режим работы турбоагрегата) переключатели 2, 16, 17, 18, 19 наход тс  в разомкнутом положении. Таким образом , выхол датчика 1 скорости отключен от входа арифметического блока 3, выход блока 14 сравнени  отключен от входа пускового блока 20 и от входа исполнительного блока 25, выходы канала пр моугольных импульсов и канала экспоненциальных сигналов источника 5 стандартных сигналов отключены от входа блока 14 сравнени  и от второго входа исполнительного блока 20. При этом переключатели 4 и 22, управл емые от второго выхода пускового блока 20, замкнуты и таким образом, выход канала пилообразного напр жени  источника 5 стандартных сигналов подключен к входу арифметического блока 3, а выход блока 14 сравнени  подключен к входу эталонного блока 23. Следовательно,имитирующий пилообразный сигнал поступает на вход арифметического блока 3 и обрабатываетс  всеми элементами устройства. Выходной сигнал блока 14 сравнени  поступает в эталонный блок 23, где сравниваетс  с заранее определенной величиной эталонного сигнала . При величине выходного сигнала эталонного блока 23, лежащей в определенной зоне вокруг нулевого значени , что свидетельствует о нормальной работе устройства, выходной сигнал блока 23 переводит переключатель 24 в замкнутое состо ние, тем самым готов  цепь прохождени  управл ххчего сигнала на вход исполнительного блока 25. Но поскольку переключатели 19 и 18 наход тс  в разомкнутом положении , то сигналыв режиме автоматического контрол  ни на один вход исполнительного блока не проход т. При отклонении от нул  выходного сигнала эталонного блока 23 на величину большую заданной, что характеризует неисправность одного или нескольких элементов устройства, переключатель 24 находитс  в разомкнутом положении и блок 23 выдает звуковой или световой сигнгш дл  эксплуатационного персонала. Допустим, по результату контрол  работы устройства в доаварийном режиме переключатель 24 эгиикиут. При возникновении аварийного возмущени , например, при сбросе электромагнитной мощности на одной -из отход щих от станции линий, по сигналу , пропорциональному отклонению мощности , пусковой блок 20 формирует командные сигналы на разьикание переключателей 4 и 22 и на зги-мкание 2, 17, 19. Таким образом, имитиру; 1дий сигнал отключаетс  от входа арифметического блока 3, а на его вход поступает сигнал, пропорциональный скорости вращени  ротора генератора в переходном процессе на основании которохо на выходе логического блока 13 формируетс  управл ющиП сигнал на разгрузку турбины, подаваемый в блок 14

и анализатор 15. Выходной сигнал блока 13, сравнива сь в блоке 14 с нулевым значением второго входного сигнала (экспоненциальный выход источника 5 отключен переключателем

16от второго входа блока 14), поступает через переключатели 19 и 24 на первый вход исполнительного блока 25 Одновременно в анализаторе 15 формируют командный сигнал переключателю 18 на подключение (переключатель

17уже замкнут) канала пр моугольных импульсов источника 5 ко второму входу исполнительного блока 25. Таким образом, при возникновении аварийной ситуации при положительном результате автоматического контрол  функционировани  устройства в доаварийном режиме, на исполнительный блок органов аварийной разгрузки поступают основной управл ющий сигнал и корректирующий его пр моугольный импульс, длительность которого определ етс  временем нарастани  основного управл ющего сигнала. Сн тие корректирующего импульса и подача экспоненциально убывающего сигнала производитс  аналогично известному устройству.

При отрицательном результате автоматического контрол  функционировани  устройства (неисправность одного или нескольких элементов устройства ) в аварийной ситуации на вход исполнительного блока 25 подаетс  только корректирующий импульс, формируемый одним источником стандартных сигналов.

По окончании переходного процесса (при равенстве выходного сигнала блока 14 сравнени  нулю) нулевой сигнал, приход щий на второй вход пускового блока 20, формирует командные сигналы на размыкание переключателей 2, 17, 19 и на замыкание переключателей. 4 и 22, возвраща  устройство в описанный выше исходны режим автоматического контрол  функционировани .

Таким образом, введение в устройство датчика электромагнитной мощности , пускового устройства, эталонного блока и шести дополнительных переключателей обеспечивает автоматический контроль функционировани  устройства аварийного управлени  и исключает возможность подачи ложного управл ющего сигнала на исполнительный блок аварийной разгрузки станции, что повышает надежность и эффективность аварийного управлени  активной мощностью электростанций.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 248041, кл. Н 02 J 3/24, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР 532151, кл. Н 02 J 3/24, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке 2603576/24-07,

кл. Н 02 J 3/24, 1978.