Способ регулирования турбины

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 19 1 Р 17 20 51 Ь.Цй НИЕ ИЗ ЛЬСТВУ китин ССР Яф 928040,Р Юф 1170177,ТУРналаих кла.сети,АНИЯ ого сиг ируюш ра от нала и враще пропо м частоты при послеперея рото1 иональ его снятия этого с табилизацию частоть следую ода н равным анием наСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ С 88046/24-0609.8402.86. Бюл. Иф 7А. Мирный, Ю. В.Клочко1.165-546 (088.8)торское свидетельств0 17/20, 1982.ское свидетельствоР 17/20, 1983,(21) 37 (22) 06 (46) 23 (72) В. и В. А. (53) 62 (56) Ав кл. Р 01Автор кл. г 01(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВ БИНЫ путем подачи максимальн на золотник сервомотора регул панов при отключении генерато ра на номинальном уровне по но-интегральному закону с фо чального значения интегральнои составляющейи закрытия (открытия) отсечных клапановпри положении золотника сервомотора регулирующих клапанов ниже (выше) пороговогозначения, о т л и ч а ю ш и й с я тем,что, с целью повышения надежности турбиныпутем сокращения длительности стабилизациичастоты вращения, переход на стабилизациюосуществляют по достижении частотой враше.ния номинального уровня после ее первогомаксимума, а формирование начального значения интегральной составляющей осушествля.ют при каждом достижении этого уровнясверху, причем при первом достижении начальное значение формируют из условия непревышения вторым максимумврагцения порогового уровня, адующих это значение формируюнулю.Изобретение относится к теплоэнергетике иможет быть использовано при автоматизацииуправления паровыми турбинами,Цель изобретения - повьицение надежноститурбины путем сокрашения длительности стабилизации частоты вращения.На фиг. 1 представлена система для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2графики переходных процессов стабилизациичастоты вращения ротора.Система для реализации способа (фиг, 1)содержит электрогидравлический преобразователь 1, выход которого подключен к входузолотника 2 сервомотора 3 регулирующихклапанов 4 турбины 5, генератор 6, связанный с сетью 7, а также режимный регуля.тор 8, связанный через первый 9 и второй 10переключатели с входом электрогидравличес.кого преобразователя 1. Система содержиттакже датчик 11 отключения генератора 6от сети 7, датчик 12 частоты вращения ротора турбины 5 и блок 13 максимальногосигнала, связанный через первый 9 и вто.рой 10 переключатели с входом электрогидравлического преобразователя 1, причемдатчик 11 подключен к управляющему вхо.ду первого переключателя 9, Кроме того,выход золотника 2 через пороговый элемент14 связан с сервомотором 15 отсечных клана.нов 16, расположенных за сепаратором-па.роперегревателем 17 турбины 5. Система содержит пропорционально-интегральный регулятор 18, вход которого связан с датчиком 1частоты вращения ротора, а выход через второй переключатель 10 связан с входомэлектрогидравлического преобразователя 1, Регулятор 18 содержит блок 19 формированияпропорциональной составляющей, и блок 20формирования интегральной составляющей закона регулирования и сумматор 21, выходкоторого является выходом регулятора 18,а входы подключены к выходам блоков 19и 20 формирования составляющих законарегулирования. В систему введены также задатчик 22, формирующий начальное значениеинтегральной составляющей, пороговый эле.мент 23, формирующий на выходе управляющий сигнал, если входной сигнал не превышает пороговую величину, пороговый элемент24, формирующий на выходе управляющийсигнал, если входной сигнал превышает пороговую величину, счетчик 25 импульсов, формирующий на выходе управляющий сигнал, пропорциональный числу поступивших на вход управляющих импульсов, элемент 26 задержки входного управляющего сигнала на заданный интервалвремени и выключатель 27, пропускающийна выход входной сигнал после поступления сигнала на управляющий вход. Выход 10 15 20 25 30 35 40 45 с;0 55 датчика 11 отключения генератора подключен непосредственно к управляющему вхо.ду счетчика 25 импульсов и через. элемент26 задержки - к управляющему входувыключателя 27, вход которого подключенк датчику 12 частоты, а выход - к входамблока формирования пропорциональной со.ставляюшей и порогового элемента 23 и кпервому входу блока 20 формирования интегральной составляющей, Выход пороговогоэлемента 23 подключен к управляющим вхо.дам второго переключателя 10 и блока 20формирования интегральной составляющей ик входу счетчика 25 импульсов. Второй входблока 20 формирования интегральной составляющей подключен к задатчику 22, а третийвход подключен через пороговый элемент 24к выходу счетчика 25 импульсов.Способ осуществляется следующим обра.зом,До отключения генератора 6 от сети 7 кэлектрогидравлическому преобразователю 1подключен через первый 9 и второй 10 переключатели режимный регулятор 8, обеспечивающий регулирование состояния турбины 5 всоответствии с текущим режимом ее работы,При отключении генератора датчик 11, воздей.ствуя на первый переключатель 9, отключает режимнгяй регулятор 8 и подключаетблок 13 максимального сигнала к электрогидравлическому преобразователю 1, а также,воздействуя на управляющий вход счетчика25 импульсов, сбрасывает показания счетчика на ноль. Одновременно от датчика 11сигнал поступает на элемент 26 задержки,где задерживается на заданный интервал времени, например 1,5 с, достаточный для того, чтобы после отключения генератора отсети частота достигла величины, превышающейноминальный уровень, а затем поступает науправляющий вход выключателя 27, подключая датчик 12 частоты к пропорционально-интегральномурегулятору 18 и пороговому элементу 23, Когда после первого1 максимума) частота вращения ротора достигнет первый раз номинального уровня,пороговый элемент 23 сформирует передний фронт управляющего импульса, задниифронт которого формируется при превышении номинального уровня частотой после еенахождения в области, лежащей ниже номинального уровня.Передний фронт управляющего импульсапорогового элемента 23, воздействуя на вто.рой переключатель 10, отключает сигнал первого переключателя 9 1 т.е. откпючает блок13 максимального сигнала) и подключаетвыход пропорционально-интегрального регулятора 18 к электрогидравлическому преобра12132 30 эователю 1, а также, воздействуя на управляющий вход блока 20 интегральной составляющей, включает блок 20 и, следовательно, пропорционально-интегральный регулятор 18 в работу. При этом начальное значение интегральной составляющей закона регулирования равно заданному задатчиком 22, на ко.тором предварительно задают значение выходного сигнала, выбрав его по условию непре.вышения при втором максимуме порогового уровня частоты, например, с помощью математического моделирования переходного процес.са стабилизации частоты на номинальномуровне с помощью пропорционально-интеграль. ного регулятора. 15Кроме того, передний фронт управляющего импульса порогового элемента 23 фикси.рует счетчик 25. Пороговое значение порогового элемента 24 задают соответствующее двум управляющим импульсам, поэтому после первого управляющего импульса порога.вый элемент 24 не формирует на третийвход блока 20 интегральной составляющей сигнал на обнуление начального значения,Когда под воздействием регулятора 18золотник 2 сервомотора 3 регулирующихклапанов 4 достигает положения выше порогового значения порогового элемента 14, отсечные клапаны 16 открываются и выходящий из сепаратора.пароперегревателя 17пар вызывает второй заброс частоты. Однако, максимальная величина частоты при втором забросе не превышает заданного порогового уровня, например 104% номинальной частоты, так как на блоке 20 регулятора 18 уже сформировано соответствующее 35 значение интегральной составляющей закона регулирования, После достижения золотни.ком 2 сервомотора регулирующих клапанов положения ниже порогового значения порогового элемента 14 отсечные клапаны 40 16 закрываются и частота снижается подвоздействием тормозящего момента на роторе. Когда частота достигнет номинального уров 45 ня сверху, пороговый элемент 23 сформирует передний фронт очередного управляющего импульса, счетчик 25 зафиксирует этот импульс, а пороговый элемент 24 подаст на блок 20 сигнал на обнуление начального значения интегральной составляющей закона, В результате после незначительного снижения частота вращения ротора снова возрастет, так как отсечные клапаны откроются. Однако оставшийся к этому времени пар перед отсечными клапанами уже не может 55 привести к эначительному забросу и отсеч. ные клапаны больше не закрываются. При каждом последующем достижении номиналь 24 4ного уровня частотой сверху начальное значение интегральной составляющей закона будет формироваться равным нулю, что ми.нимизирует отклонение частоты ниже номинального уровня.На фиг. 2 представлены полученные для математической модели турбины графики переходного процесса стабилизации частоты вра. щения ротора с помощью пропорционально- интегрального регулятора. Кривая А соответствует известному способу, когда пропорци. онально-интегральный регулятор включают в работу при достижении первого максимума частоты вращения. Кривая Б соответствует случаю, когда переходят на стабилизацию по пропорционально-интегральному закону при первом достижении номинального уровня частоты после первого максимума. Кривая В получена, когда дополнительно к предыдущему при первом достижении номинального уровня сверху формируют начальную величину интегральной составляющей закона (",5 единицы неравномерности) .Кривая Г соответствует предложенному способу регулирования турбины, когда дополнительно при достижении номинального уровня частоты сверху в последующем формируют начальное значение интегральной составля. ющей закона, равным нулю, и иллюстрируют сокращение длительности стабилизации частоты на номинальном уровне по сравнению с известным способом (на 30 с или на 30%).При этом минимизировано отклонение частоты ниже номинального уровня, а при вторичных максимумах частота не превышает порогового уровня частоты, составляющего 104% номинальной частоты и выбранного по критерию надежности (долговечности) функционирования турбины при повышенной частоте. Отсечные клапаны после перехода иа регулирование по пропорционально-интегральному закону переключаются лишь один раз, что отвечает требованию минимизации числа переключений отсечных клапанов с целью повышения надежности турбоагрегатов,Предлагаемый способ оптимизирует процесс стабилизации частоты, так как позволяет усилить влияние интегральной составляющей закона регулирования и исключить вредное влияние накапливания величины интегральной составляющей при естественном торможении ротора турбины, приводящее к ненужному снижению частоты ниже номиналь. ного уровня, Кроме того, изменяя (увеличивая) начальное значение интегральной составляющей после первого максимума, можно изменить (уменьшить) второй максимум частоты за счет изменения 1 увеличения) третьего максимума, т.е. перераспределить13124 ставитель А, Калашниковехред А. Бабинеи Корректо едактор А. Козори Рошко аказ 765/45 Тираж 501 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и отк 3035, Москва, Ж - 35, РаушскаяПодписноета СССР рытиибд. 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лгергию оставшегося в турбине после перво.го закрытия отсечных клапанов рабочего пара между последующилти максимумамитак, что уровень 1 тих максимумов снизится.