Устройство для защиты от превышения частоты вращения гидрогенератора

(19) 511 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ка Юдй ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект им. С. Я. Жука(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ГИДРОГЕНЕРАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам зашиты. Цель изобретения - уменьшение длительности режимов работы защищаемого гидро- генератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты, Это достигается тем, что при сбросе нагрузки и отказе устройства автоматического регулирования срабатывает датчик 5. На выходе логического элемента И 3 появляется сигнал - срабатывает первый исполнительный орган 4, который подает команду на включение золотника аварийного закрытия. При полной остановке гидрогенератора исполнительный орган 4 возвращается в исходное состояние элементом 9 деблокирования защиты. Если под действием золотника аварийное закрытие не происходит, то после выдержки времени в повторитель 7 через второй исполнительный орган 8 подается команда на закрытие затвора перед спиральной камерой гидротурбины. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах автоматизации гидрогенераторов,Цель изобретения - уменьшение длительности режимов работы защищаемого гидрогенератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты.На фиг.представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма изменения частоты вращения гидрогенератора при сбросе нагрузки при нормальной работе устройств автоматического регулирования частоты вращения гидрогенератора; на фиг. 3 - то же, для случая отказа устройств регулирования.Устройство для защиты от превышения частоты вращения гидрогенератора содержит пороговый первый датчик 1 превышения частоты вращения генератора, пороговый второй датчик 2 превышения скорости перемещения направляюгцего аппарата, элемент И 3, первый вход которого соединен с прямым выходом первого датчика 1, второй вход - с инверсным выходом второго датчика 2, а выходс входом первого исполнительного органа 4, выходом подключенного к управляющему входу золотника аварийного закрытия направляющего аппарата. В устройстве имеются пороговый третий датчик 5 превышения ускорения вращения генератора, логические первый 6 и второй 7 повторители с задержками срабатывания по переднему фронту входного сигнала, второй исполнительный элемент 8 и элемент 9 деблокирования. Элемент И 3 выполнен трехвходовым и третьим входом соединен через первый повторитель 6 с прямым выходом третьего датчика 5, второй исполнительный орган 8 входом соединен через второй повторитель 7 с выходом элемента И 3, а выходом подключен к управляющему входу затвора спиральной камеры. Первый 4 и второй 8 исполнительные органы выполнены в виде бистабильных триггеров, единичный вход каждого из которых яь. ляется входом исполнительного органа, еди ничный выход - выходом исполнительного органа, а нулевой вход соединен с выходом элемента 9 деблокирования.Устройство работает следующим образом.При сбросе нагрузки появляется ускорение Г и возрастает частота вращения гидрогенератора. В работу вступают устройства автоматического регулирования, которые закрывают с максимальной скоростью гп направляющий аппарат для прекращения подачи энергоносителя на гидротурбину (фиг. 2), Частота вращения гидрогенератора достигает величины уставки срабатывания Ьс., устройства в момент времени 1 ь На выходе датчика 1 появляется сигнал 1.)ь однако ложного действия устройства не происходит, так как после превышения ускорения Г заданной величины 6 с сигнал ЛЯ на 5 10 15 2 О 25 35 40 45 50 55 выходе повторителя 6 появляется с выдержкой времени Ь 1, учитывающей инерционность каналов регулирования и направляющего аппарата.В случае нормальной работы устройств автоматического регулирования к моменту истечения выдержки времени ь 1 и появления сигнала на выходе повторителя 6 скорость движения направляющего аппарата гп превышает заданную, и на инверсном выходе датчика 2 сигнал 11 исчезает, на выходе элемента И 3 сигнал не появляется. Частота вращения гидрогенератора продолжает возрастать с меньшей скоростью до момента времени 1, затем снижается. При нормальной работе устройств автоматического регулирования и сбросе нагрузки ускорение становится отрицательным, всегда раньше остановки направляющего аппарата. В момент времени з скорость направляющего аппарата снижается ниже уставки пь-. и на инверсном выходе датчика 2 появляется сигнал. Несмотря на то, что частота вращения гидрогенератора в этот момент выше уставки, ложного действия устройства не происходит, так как за счет снижения подачи энергоносителя на турбину ускорение гидрогенератора уменьшается и в момент/ времени Ь становится ниже уставки Ь Сигналы на выходах датчика 5 повторителя 6 исчезают.При аналогичном сбросе нагрузки и отказе в действии устройств автоматического регулирования (фиг. 3) частота гидрогенерагора возрастает, срабатывает датчик 5 и по истечении заданной выдержки Л 1 в момент 1 одновременно имеются сигнал 1.1 о превышении частотой генератора заданной величины уставки Ь- ь сигнал 11 об отсутствии движения направляющего аппарата и сигнал 13. На выходе логического элемента И 3 появляется сигнал Бз, срабатывает первый исполнительный орган 4, который подает команду на включение золотника аварийного закрытия. Закрывается направляющий аппарат, гидрогенератор тормозится. После полной остановки гидрогенератора исполнительный орган 4 возвращается в исходное состояние элементом 9 деблокирования защиты,Если при рассматриваемой аварии закрытие направляющего аппарата под действием золотника аварийного закрытия не происходит, например, из-за повреждения устройств управления направляющим аппаратом, то гидроагрегат продолжает разгоняться (кривая б, фиг. 3). После выдержки времени 1 в повторителе 7, достаточной для установления движения направляющего аппарата под действием золотника аварийного закрытия с заданной скоростью, в момент времени 1, через второй исполнительный орган 8 подается команда на закрытие затвора перед спиральной камерой гидро- турбины.1319152 формула изобретения ус Положительный эффект изобретения заключается в том, что существенно уменьшается длительность режимов защищаемого гидрогенератора при повышенных частотах вращения, что достигается за счет повышения быстродействия и надежности зашиты. В предлагаемом устройстве срабатывание защиты при неисправности устройств управления гидротурбиной осуществляется в моменты 14 и 1 ь (фиг. 3), в то время как в известном устройстве срабатывание зашиты осуществляется в момент времени 17, когда частота вращения гидрогенератора превышает более высокую уставку 1 у-., причем для срабатывания такой защиты требуются дополнительные устройства зашиты. Устройство для защиты от превышения частоты вращения гидрогенератора, турбина которого снабжена золотником аварийного закрытия направляющего аппарата и затвором перед спиральной камерой, содержащее пороговый первый датчик превышения частоты вращения генератора, пороговый второй датчик превышения скорости перемещения направляющего аппарата, элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого датчика, второй вход - с инверсным выходом второго датчика, а выход - с входом первого исполнительного органа, выходом подключенного к 5 управляющему входу золотника аварийногозакрытия направляющего аппарата, отличающееся тем, что, с целью уменьшения длительности режимов работы защищаемого гидрогенератора при повышенных скоростях вращения путем повышения быстродействия и надежности защиты, в него введены пороговый третий датчик превышения ускорения вращения генератора, логические первый и второй повторители с задержками срабатывания по переднему фронту входного 15 сигнала, второй исполнительный орган иэлемент деблокирования, при этом элемент И выполнен трехвходовым и третьим входом соединен через первый повторитель с прямым выходом третьего датчика, второй исполнительный орган входом соединен через второй повторитель с выходом элемента И, а выходом подключен к управляющему входу затвора перед спиральной камерой, причем первый и второй исполнительный органь 1 выполнены в виде бистабильных триггеров, единичный вход каждого из которых является входом исполнительного органа, единичный выход - выходом исполнительного органа, а нулевой вход соединен с выходом элемента деблокирования.и С Тек Тира ного кояите Москва, Ж -граФическоеель В ерес по де. инская ятие, г едп устЫ дактор Н. Тупица каз 2521/49 НИИПИ Государстве 113035,роизводственно-полостави ед И. ж 618 га О.К 35 Р рловКоррПодам изобренаб., д.Ужгород,ектор Л. Патай исное ений и открытий 4/5ул. Проектная, 4