SU961040A2 - Устройство дл автоматического управлени активной мощностью турбогенератора - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ТУРБОГЕНЕРАТОРА

1

Изобретение относитс  к средствам автоматического управлени  мощностью турбогенераторов в послеаварийных режимах путем быстрого уменьшени  их мощности. . По основному авт. св. № 888324 известно устройство дл  автоматического, управлени  активной мощностью генератора, содержащее преобразователь активной мощности генератора, датчик скольжени  генератора, датчик напр жени  генератора, блок дифферендировани  сколь-,Q жени  генератора, блок аварийной разгрузки турбины, блок фиксации аварии, блок пам ти доаварийного значени  электрической мощности , блок пам ти максимума электрической мощности в переходном процессе, блок-анализатор ,5 параметров переходного процесса, блок вычислени  текущего значени  мощности турбины, преобразователь уровн , два управл емых ключа , нуль-орган, электрогидравлический преобразователь турбины, блок сравнени  мощности 20 генератора в доаварийном и послеаварийном режиме, блок сн ти  сигнала ограничени  мощности турбины, датчик положени  механизма управлени  турбиной. При этом выход датчика

напр жени  подключен fc входу блока фиксации аварии, выход преобразовател  активной мощности включен на вход блока аварийной разгрузки и на второй вход блока фиксации аварии. Выход датчика скольжени  подключен ко входам анализатора переходного процесса и блока дифференцировани  и к второму входу блока аварийной разгрузки. Выход бло-; ка дифференцировани  скольжени  генератора подключен к TpejbeMy входу блока аварийной разгрузки и к первому входу блока вычислени  текущего значени  мощности турбины. Выход блока фиксации аварии подключен к вторым входам блока вычислени  текущего значени  мощности турбины и анализатора переходнрго процесса и к первому входу блока пам ти максимума электрической мощности, второй вход которого подключен к выходу анализатора переходного процесса. Выход этого блока пам ти подключен к входу преобразовател  уровн , один выход которого через первый ключ подключен к входу электрогидравлкческого преобразовател . Управл ющий вход первого -ключа через нуль-орган подключен к выходу

3. 96

блока вычислени  текущего значени  мощности турбины. К второму входу нуль-органа подключен через второй ключ второй выход преобразовател  уровн , управл ющий вход второго ключа подключен к выходу блока сравнени  один вход которого подключен через блок памти доаварийного значени  мощности к второму выходу блока фиксации аварии, а второй - подключен к второму выходу преобразовател  уровн , который подключен также вторым выходом к первому входу блока сн ти  сигнала ограничени , второй вход которого подключен к выходу датчика механизма управлени  турбиной , а выход - к третьему входу блока фиксации аварии 1.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что уставка ограничени  мощности турбогенератора формируетс  только в том случае, когда в переходном процессе будет зафиксировано предельное значение мощности генератора по условию статической. устойчивости. Однако последнее возможно далеко не всегда. Зачастую нарушение статической устойчивости генератора в послеаварийных режимах происходит монотонно, по мере возрастани  мощности турбины после импульсной разгрузки,-выполн емой дл  обеспечени  динамической устойчивости , до величины, превышающей предел передаваемой мощности по услови м статической устойчивости. Возникновение асинхронного хода вызывает форсированное управление со стороны блока аварийного регулировани . Таким образом , послеаварийные режимы, возникающие в результате аварийного изменени  конфигурации сети или состава нагрузок, сопровождаемые нарущением статической устойчивости,  вл ютс  т желым, и, разумеетс , нежелательными ни дл  энергосистемы, ни дл  теплотехнической части паровой т)фбины.

Цель изобретени  - повышени  эффективности управлени  мощностью турбогенератора в послеаварийном режиме путем формировани  сигнала ограничени  по величине возм)ацени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство автоматического управлени  активной мощностью турбогенератора снабжено блоком пам ти уровн  мощности генератора в момент аварии, вход которого подключен к второму выходу блока фиксации аварии, блоком формировани  сигнала ограничени  по возмущению входы которого подключены к выходам блоков пам ти доаварийного значени  электрической мощности и пам ти уровн  мощности генератора в момент аварии третьим и четвертым управл емыми ключами, входы которых подключены соответственно к выходам блоков пам ти мощности генератора в момент аварии и формировани  сигнала ограниче1ш  по возмущению и блоком определени  приоритета

сигнала ограничени , вход которого подключен к выходу преобразовател  уровн , а выход к управл ющим входам третЬего и четвертого ключей.

На чертеже дана блок-схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 активной мощности генератора, датчик 2 скольжени  генератора, датчик 3 напр жени  генератора , блок 4 дифференцировани  скольжени  генератора, блок 5 аварийной разгрузки турбины дл  обеспечени  динамической устойчивости генератора, блок 6 фиксации аварии, блок 7 пам ти уровн  мощности генератора в момент аварии, блок 8 пам ти доаварийного значени  электрической мощности генератора, блок 9 пам ти максимума электрической мощности в переходном процессе, блок 10 анализатор параметров переходного процесса, блок 1 вычислени  текущего значени  мощности турбины, блок 12 формировани  сигнала ограничени  по возмущению, преобразователь 13 уровн , блок 14 сравнени  мощности генератора в доаварийном и послеаварийном режиме, блок 15 определени  приоритета сигнала ограничени  управл емые ключи 16-19, нуль-орган 20, электрогидравлический преобразователь 21 турбины , датчик 22 положени  механизма управлени  турбиной, блок 23 сн ти  сигнала ограничени , мощности турбины.

Устройство работает следзтощим образом.

В нормальном установившемс  режиме сигнал с выхода блока 1, пропорциональный активной мощности генератора, поступает на входы блоков 5 и 6, где дифференцируетс , и на вход блока 8, где запоминаетс . На вход блок 6 поступает также сигнал с выхода блока 3, пропорциональный напр жению на щинах генератора , который измен ет предел срабатывани  блока 6 по сигналу производной от электрической мощности. На выходе блока 2 сигнал пропорциональный скольжению генератора, в установившемс  режиме равен нулю. На вход блока 21 сигналы не поступают.

В момент аварийного возмущени , св занного со ступенчатым уменьшением электромагнитной мощности генератора и изменением скольжени  генератора, в блок 5 поступают сигналы, пропорциональные мощности генератора - из блока 1, скольжению - из блока 2 и производной от скольжени  - из блока 4. При этом в блоке 5 формируетс  управл ющее воздействие в виде дозированных по амплитуде и длительности импульсов, поступающее на вход блока 21 и производ щее форсированную разгрузку турбины. В момент аварийного воз.мущени  вида короткого замыкани , напр жение на шинах генератора уменьшаетс  вместе с ним уменьшаетс  сигнал с выхода блока 3, поступающего в блок 6 и увеличивающий там

порог срабатывани  схемы фиксации возмущени  по производной от злектрической мощности В этом случае блок 6 срабатывает, фиксиру с аварийное возмущение, при достаточно т желом коротком замыкании. В момент возмущени  вида аварийного отключени  линии передачи или нагрузки без предществующего короткого замыкани  напр жение на шинах генератора не уменьшаетс . При этом не уменьшаетс  и сигнал с выхода блока 3, поступающий в блок 6. Предел срабатывани , блока 6 по производной от электрической мощности в этом случае минимален . Итак, в момент двух выще описанных возмущений срабатывает блок 6, отключа  вход блоков 7 и 8 от входа блока 1. В блоке 7 производитс  запоминание уровн  мощности генератора в момент аварий, а в блоке 8 - уровн  доаварийной мощности. Одновременно, блок 6 подключает сигнал, пропорциональный текущему значению электрической мощности, на входы блоков 9, 10, И.

На вход блока 10 поступает, кроме того, сигнал, пропорциональный скольжению, с выход блока 2. В блоке 10 сигнал, пропорциональный мощности генератора, дифференцируетс , и при одновременном выполнении неравенств О

dt

dS

Цт О в блок 9 выдаетс  команда Запомнить максимум электрической мощности. На вход блока 11 поступает, кроме того, сигнал с выхода блока 4, пропорциональный производной от скольжени . Сигнал с выхода блока 11, пропорциональный текущему значению мощности турбины, поступает на один из входов блока 20

В момент аварийного возмущени , св занного со сбросом активной мощности, прежде всего формируетс  управл ющий сигнал по возмущению , который производит ограничение мощности турбогенератора на величину, пропорциональную сбросу мощности. При этом сигнал Г с выхода блока 7, пропорциональный уровню мощности генератора в момент аварийного возмущени , поступает на вход блока 12 и на вход ключа 18, через размыкающий контакт которого подаетс  на второй вход блока 20. В момент равенства поступающих на оба входа сигналов блок 20 замыкает ключ 19.

В блоке 12 формируетс  сигнал В, пропорциональный уровню ограничени  мощности турбины по возмущению, путем вычитани  из выходного сигнала блока 8 сигнала блока 7. Этот сигнал через размыкающий контакт ключа 17 и ключ 19 поступает на вход блока 21, производ  необходимое ограничение мощности турбины Однако , если в переходном процессе все же будет зафиксирован максимум электромагнитной мощности генератора и будет сформирован сигнал Б управлени  по этому максимуму , то данный сигнал обладает приоритетом перед сигналом Г, сформированным по возму|щению , а последний автоматически снимаетс  со входа электрогидравлического преобразовател .

Итак,, если в переходном процессе будет иметь место предельный до устойчивости режим, то в блоке 9 будет зафиксирован максимум электрической мощности генератора Этот сигнал поступает на вход блока 13, где он преобразуетс  с учетом нормативного коэффициента запаса по услови м статической устойчивости в сигнал А, пропорциональный послеаварийному значению электрической мощности и в сигнал Б, пропорциональный уровню ограничени  мощности турбины. Сигнал А поступает на входы блоков 14, 16, 23. На. вход блока 14, кроме того, с выхода блока 8 поступает сигнал, пропорциональныйдоаварийной мощности, где он сравниваетс  с сигналом А. В случае, если сигнал, пропорционалный доаварийной мощности, больше сигнала А блок 14 подает команду на замыкание ключа 16, через контакт которого сигнал А поступае на один из входов ключа 18. При по влении на выходе блока 13 сигнала Б включаетс  блок 15 определени  приоритета сигналов ограничени , который подает команды на включение ключей 17 и 18. При этом ключем 17 снимаетс  с входа блока 21 сигнал В и подаетс  на вход блока 21 через замкнутый ключ 19 сигнал Б, производ  ограничение мощноти турбины до зада1шого уровн . Ключ 18, перебрасыва  свой контакт, снимает с входа блока 20 сигнал Г, а подает на этот вход сигнал А.

Сигнал с выхода блока 22, пропорциональный положению механизма управлени  турбиной , поступает в блок 23 вместе с сигналом А, пропорциональным послеаварийному значению мощности генератора. После перевода механизма управлени  турбиной в новое положение, соответствующее послеаварийному значению мощности турбогенератора, блок 23 вьщает сигнал в блок 6, снимающий сигнал ограничени  с блока 21, и приводит всю схему устройства в исходное положение.

Повышение эффективности управлени  при использовании предлагаемого устройства обеспечиваетс  за счет формировани  сигнала ограничени  мощности турбогенератора в момент фиксируемого аварийного возмущени  путем измерений величины сброса электрической мощности генератора, вызванного изменением конфигурации сети или состава нагрузок. Ограничение мощности турбогенератора в послеаварийном режиме, пропорциональное величине возмущени , носит превентивный (предупредительный) характер и позвол ет в большинстве случаев избежать нару7 .96

шени  статической устойчивости турбогенератора .;

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство ОЛЯ автоматического управлени  активной мощностью турбогенератора по авт. св. № 888324, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  эффективности управлени  мощностью турбогенератора в послеаварийном режиме путем формировани  сигнала ограничени  мощности по величине аварийного возмущени , оно снабжено блоком пам ти уровн  мощности генератора в момент аварии, вход которого подключён к второму выходу блока фиксации аварии, блоком формировани  сигнала ограничени  по возмущению

   8

   входы которого подключены к выходам блоков пам ти доаварийного значени  электрической мощности и пам ти уровн  Ающности генератора в момент аварии, третьим и четвертым управл емыми ключами, входы которых подключены соответственно к выходам блоков пам ти мощности генератора в момент аварии и формировани  сигнала ограничени  по возмущению , и блоком определени  приоритета сигнала ограничени , вход которого подключен к выходу преобразовател  уровн , а выход - к управл ющим входам третьего и четвертого ключей.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 888324, кл. Н 02 Р 9/04, 17.12.79:

   /

   ta

   if

   Q

   ФА

   tu

   :

   85J

   /V

   /V

   /V

   A

   т1т

   /V

   ,