Спосіб захисту енергоблоку

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления энергоблоком с паровой турбоустановкой. Изобретение направлено на повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев путем уменьшения 'вероятности ложного отключения энергоблока при вскипании жидкости в резервуаре конденсатно-питательного тракта. Для защиты энергоблока измеряют дат чиком 1 и стабилизируют регулятором 7 уровень жидкости на заданном значении в резервуаре 2, Предварительно измеряют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие сброса нагрузки и определяют максимально возможную скорость действительного повышения уровня. В процессе после сброса нагрузки турбины измеряют отклонение текущего уровня от максимально допустимого, определяют в элементе 11 деления минимально возможную длительность изменения уровня от достигнутого значения к максимально допустимому значению и блокируют отключение энергоблока в течение определенного интервала времени. Блокирование отключения ведут путем задания измеренного уровня жидкости равным заданному значению с помощью переключателя 18 и задатчика 6 заданного значения уровня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 2 е СП оо ЦАР. ИР. ГЗ • ом. 1562480 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть; использовано при автоматизации управления паротурбинного энергоблока. Цель изобретения - повышение долговечности энергоблока и сокращение его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения при вскипании жидкости в резервуаре. На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа защиты энергоблока при сбросе нагрузки. Устройство содержит датчик t уровня жидкости в резервуаре 2 конденсатно-питательного тракта, выключатель 3 энергоблока (или его подсистем), первый пороговый элемент 4, Задатчик 5 максимального значения уровня жидкости и задатчик 6 заданного значения уровня. Датчик 1 уровня связан с выключателем 3 через первый пороговый элемент 4, к управляющему входу которого подключен задатчик 5 максимально допустимого значения уровня, и с регулятором 7, выход которого подключен к клапану 8 слива жидкости из резервуара 2. В устройство включены элемент 9 сравнения, первый переключатель 10, элемент 11 деления, задатчик 12 максимально возможной скорости действительного повышения уровня, логический элемент 13 выделения минимального сигнала из двух входных сигналов, задатчик 14 35 длительности вскипания жидкости, второй пороговый элемент 15, счетчик 16 времени, сумматор 17, второй переключатель 18 и элемент ИЛИ 19. Задатчики 5,6,12 и 14 конструктивно объединены в блоке 20 формирования уставок. вого элемента 15, Связь датчика 1 уровня с информационным входом первого порогового элемента 4 и регулятором 7 осуществлена через второй переключатель 18, управляющий вход которого подключен к выходу второго порогового элемента 15, а первый вход - к датчику,1 уровйя. Выход счетчика 16 времени подключен к информационному входу второго порогового элемента 15, а вход подключен через сумматор 17 к выходу второго порогового элемента 15. Выход задатчика 6 заданного значения уровня подключен к регулятору 7 и второму входу вто•рого переключателя 18. В отсутствие ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 не пропускает сигнал с информационного входа на свой выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с первого входа. При наличии ненулевого сигнала на управляющем входе первый переключатель 10 пропускает сигнал с информационного входа на выход, а второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с второго входа. Входы элемента ИЛИ 19 связаны с подсистемами разгрузки турбины, в том числе с подсистемой противоавариинои автоматики для длительной аварийной ^разгрузки (ДАР) и импульсной раз- . грузки (ИР), с подсистемой технологических защит (ТЗ), с подсистемой ограничений мощности по технологическому состоянию турбины (ОМ) и другими подсистемами. Способ осуществляется следующим образом. Энергоблок защищают при сбросе нагрузки путем измерения уровня жидкости (воды) в резервуаре 2 конденК управляющему входу переключасатно-питательного тракта турбоустателя 10 и входу сумматора 17 подклюновки, например в конденсаторе, датчичен выход элемента ИЛИ 19. Информаком 1 уровня и сравнения в первом поционный вход первого переключателя роговом элементе 4 измеренного теку10 подключен к выходу элемента 9 сравщего уровня, сигнал по которому поснения, входы которого подключены к тупает с выхода второго переключатевыходам датчика 1 уровня и задатчика ля 18 на информационный вход первого 5 максимально допустимого значения порогового элемента 4. При превышении уровня соответственно. Входы элеменуровнем максимально допустимого зната 11 деления подключены к выходам чения первый пороговый элемент 4 форпервого переключателя 10 и задатчика мирует сигнал на выключатель 3, кото12 скорости, а выход подключен к вхо55 рый при этом отключает энергоблок или ду логического элемента 13, второй его подсистемы. Одновременно сигнал вход которого подключен к выходу запо измеренному текущему уровню жиддатчика. 14 длительности, а выход кости с второго переключателя 18 поск управляющему входу второго порого тупает на регулятор 7, который стабилизирует уровень жидкости в речервуаре 2 путем формирования регулирующего сигнала пропорционапьно отклонению измеренного текущего уровня жидкости от заданного значения на клапан 8 слива жидкости. Предварительно определяют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании жидкости вследствие падения давления пара над жидкостью при сбросе нагрузки турбины. Такое определение может быть выполнено при эксперименте на реальном оборудовании или в процессе планового сброса нагрузки эксплуатируемой турбины. Кроме того, предварительно определяют максимально возможную скорость действительного повышения уровня экспериментально (например, измеряя скорость при имитации разрыва трубной системы) либо расчетным путем. Б отсутствие управляющего сигнала сброса нагрузки турбины от элемента ИЛИ 19 первый переключатель 10 не пропускает сигнал с выхода элемента 9 сравнения на элемент 11 деления, поэтому с выхода последнего поступает нулевой сигнал на логический элемент 13, с выхода которого поступает нулевой сигнал на управляющий вход второго порогового элемента 15. При этом поступающий с выхода второго порогового элемента 15 нулевой сигнал не включает через сумматор 17 счетчик 16 времени и сохраняет переключатель 18 в положении, когда сигнал с датчика 1 уровня поступает на информационный вход первого Порогового элемента 4 и на регулятор 7. При поступлении на входы элемента ИЛИ 19 хотя бы одного управляющего сигнала по сбросу нагрузки турбины с его выхода поступает управляющий сигнал на переключатель 10, который при этом пропускает на элемент 11 деления с выхода элемента 9 сравнения сигнал по отклонению текущего уровня, сигнал по которому поступает на элемент 9 сравнения с датчика 1 уровня, от максимально допустимого, сигнал по которому поступает на элемент 9 сравнения от задатчика 5 максимально допустимого значения уровня жидкости. Элемент 11 деления формирует на вход логического элемента 13 сигнал по отношению измеренного отклонения к максимально возможной скорое тн действительного повышения уровня, сигнал по которой поступает на пход элемента 11 деления с зялатчнка 12 скорости. Сигнал пп отношению является оценкой минимально возможной длительности движения уровня от достигнутого значения к максимально допустимому значению. Далее в логическом элементе 13 10 сравниваются сигнал по минимально возможной длительности изменения уровня к максимальному допустимому зна- чению и поступающий с задатчика 14 длительности сигнал по длительности интервала времени, прямо пропорционального постоянной времени ложного изменения уровня. Минимальный из этих сигналов поступает на управляю20 щий вход второго порогового элемента 15, задавая длительность формирования на выходе этого элемента ненулевого управляющего сигнала. Одновременно управляющий сигнал от элемента ИЛИ 25 19 поступает через сумматор 17 на счетчик 16 времени, вызывая включение последнего и поступление с его выхода сигнала по времени на информационный вход второго порогового элемента 15. Ненулевой управляющий сиг30 нал с второго порогового элемента 15 через сумматор 17 инициирует работу счетчика 16 и одновременно, поступая на управляющий вход второго переключателя 18, вызывает задание измерен1 ного уровня жидкости равным задан5 ному значению, так как в этом случае второй переключатель 18 пропускает сигнал с задатчика 6 заданного значения уровня на информационный вход 40 первого порогового элемента 4 и на регулятор 7. Таким образом, блокируют отключение энергоблока или его подсистем в течение интервала времени, пропорционального постоянной време45 ни ложного изменения уровня (если этот интервал не превышает оцененную минимально возможную длительность изменения уровня) или равного оцененной длительности движения уровня (в 50 противном случае). После истечения интервала времени, заданного на управляющем входе второго порогового элемента 15, выходной сигнал этого элемента становится нулевым, поэтому 55 счетчик 16 времени останавливается, и второй переключатель 18 пропускает на выход сигнал с первого входа, поступающий с датчика 1 уровня. ^ 1562480 3адатчик 1А длительности вскипания жидкости формирует сигнал, прямо пропорциональный эффективной постоянной времени ложного изменения уровня. Коэффициент пропорциональности задают, исходя из условия завершения в основном процесса вскипания, например равным 3. Коэффициент должен быть достаточно большим, чтобы заведомо основ10 ная часть ложного повышения уровня завершилась, и одновременно не слишком большим, чтобы за время блокировки защиты действительное изменение уровня не вызывало значительного ухудЇ5 шения качества регулирования. 8 Таким образом, уменьшается вероятность ложного отключения энергоблока или его подсистем при вскипании жидкости в резервуарах конденсатно-питательного тракта турбоустановки из-за сброса нагрузки турбины, что обеспечивает повышение долговечности энергоблока и сокращение его" простоев. Качество стабилизации уровня жидкости в резервуарах повышается вследствие исключения формирования регулятором ложных команд на открытие клапана слива жидкости при ложном повышении ее уровня. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ защиты энергоблока при сбросе нагрузки путем измерения текущего значения уровня жидкости в резервуаре конденсатно-питательного тракта, стабилизации этого уровня на заданном значении, определения отклонения текущего значения уровня от максимально допустимого значения и отключения энергоблока при достижении отклонением нулевого значения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности энергоблока и сокращения его простоев путем уменьшения вероятности ложного отключения при вскипании жидкости в резервуаре, предварительно определяют постоянную времени ложного изменения уровня при вскипании и максимально возможную скорость действительного повышения уровня,а в процессе после сброса нагрузки определяют минимально возможную длительность изменения уровня Скорость ложного повышения уровня значительно превышает максимально возможную скорость действительного повышения уровня (например, в подогревателях высокого давления (ПВД) энер- 20 гоблока мощностью 200 МВт - более, чем в два раза). Причем ложное повышение ("набухание") уровня имеет кратковременный характер (например, 25 для ПВД энергоблока мощностью 200 МВт эффективная постоянная времени ложного выбега уровня составляет 1-2 с ) . Поэтому в случае, когда начальный уровень вскипания (в момент поступ30 ления сигнала о сбросе нагрузки) не слишком далек от номинального, блокирование защиты энергоблока по повышению уровня исключает ложный останов энергоблока, а длительность блокировки защиты меньше интервала вре- 35 мени, который потребовался бы для повышения уровня от достигнутого к моменту начала блокировки до максиот текущего до максимально допустимомально допустимого даже в случае макго значения, как отношение отклонения симально возможной скорости действи- 40 текущего значения от максимально дотельного повышения уровня (например, пустимого к максимально возможной скопри разрывах в трубной системе), Если рости действительного повышения уровже начальный уровень вскипания слиш~ ня, сравнивают эту минимально возможком далек от номинального, т.е. бли•ную длительность с величиной, прямо зок к максимально допустимому настольпопорциональной постоянной времени ко, что длительность блокировки преложного изменения уровня при вскипавышает интервал времени,' который нии, и блокируют отключение энергопотребовался Бы для достижения макблока в течение интервала времени, симально допустимого уровня с максиравного меньшей из двух сравниваемых мально возможной скоростью, то тогда 50 величин. защита блокируется только в течение 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю этого интервала времени. Поэтому, есщ и й с я тем, что, с целью повышели по истечении этого интервала врения надежности путем уменьшения вемени датчик покажет превышение макроятности ошибочного снижения уровсимально допустимого уровня, то за55 ня при его стабипизации, блокироващита сработает независимо от факта . ние отключения энергоблока ведут пусброса нагрузки турбины и вскипания тем задания текущего значения уровня жидкости. равным его заданному значению. 1562480 Редактор Н.Яцола Составитель А.Калашников Техред М.Ходанич Корректор Т.Палий Заказ 1044 Тираж 419 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г» Ужгород, ул. Гагарина, 101