NL8000499A

NL8000499A - Vermogens- en toerentalregelinrichting voor een turbostelsel.

Info

Publication number: NL8000499A
Application number: NL8000499A
Authority: NL
Original assignee: Kraftwerk Union Ag
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1980-07-29
Also published as: JPS6412200B2; DE2903039A1; DE2903039C2; AU527055B2; JPS55102019A; US4292534A; SE8000536L; CH647623A5; AU5497680A

Description

s

V

τ'^ VO 86ίτ

Vermogens:- en toerentalregelinricEting yoor e.en turBoatelsal,

De uitvinding Heeft Betrekking op- een vermogens—r en toerental— regelinricHting voor een uit een generator en turBine. Bestaand turHo— stelsel, waardij zicH.voor een aan de. turBine. voorafgaand instel ventiel een toerentalregelaar en een vermogensregelaar Bevinden, ^ Bij de regeling van een dergelijk. turBostelsel door He.t Hein— vloeden van het aan de. turHine voorafgaande instelventiel moet voor de synchronisatie van de generator met een elektrisch.. net he.t turBo— stelsel tot het nominale toerental worden aangedreven» Fa de synchronisatie dient tijdens het normale. Bedrijf Het turBostelsel een Bepaald 10 vermogen te leveren, zodat van de toerentalregeling moet1 worden omga— schakeld op een vermogensregeding. Γη het geval van een storing in Het net of een om andere redenen plotseling optredende reductie van Het vermogen van de generator moet ervoor worden gezorgd, dat Het turBo— stelsel geen ontoelaatïïare toerentallen Bereikt» Hiertoe moet door een 15 toerentalcontroleinrichting de regelEeten voor Het instelventiel van de turhine worden Beïnvloed.

De. uitvinding stelt zich. ten doel een vermogen— en toerental— regelinricHting te verschaffen, waarhij zonder afzonderlijke toerental— controle en zonder extra Besturende Beïnvloeding van de toerental— 20 · of vermogensregelaar zowel Bij aanlopen alsook. Bij een. Belast ingsre.— ductie aflossing van de. vermogensregelaar door de toerentalregelaar plaatsvindt.

Daartoe zijn volgens de uitvinding de uitgangen van de toeren— talregelaar en de. vermogensregelaar aangesloten op de. ingangen van een 25 maximale-waardekies schakeling, is de. uitgang van de toerentalregelaar

Bovendien aangesloten op een optelorgaan, waaraan voorts een constante vergelijkingswaarde. wordt aangelegd, is' de. uitgang van Hat optelorgaan aangesloten op een ingang van een minimale-waar dekiesschakeling, is de uitgang van de. maximale-waardekiesschakeling opgesloten op een verde— 3Q re ingang van deze. minimale-waardekiesschakeling en gaat aan de uit gang van de minimale-waardekiesschakeling een instelregelaar voor Eet instelventiel vooraf.

•. ·* 8000499 * 2

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegèlicht onder verwijzing naar de tekening. DaarBij toont: figuur 1 een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens* de uitvinding in Blokschemavorm; en ' figuur 2 een uitvoeringsvorm van de. maximale-*· en minimale vaardeklesschakelingen onder geBruik, van opt elver st erkers:.

Ih figuur 1 is een turBostelsel 1 weergegeven, dat in wezen Bestaat uit een generator 2 en een turBine 3. Op de turBine 3 is een toerentalmeetinrichting 4 aangesloten en aan de srfcoomzijde gaan aan de turBine 3 een instelventiel 5 en een snelsiuitventiel 6 vooraf. De generator 2 is: verbonden met een elektrisch net 7. Voor de vermogens— meting is een vermogensmeetinricBting 8 voor het Bepalen van Bet door de generator 2 geleverde werkzame vermogen aanwezig.

Aan een toerental-regelaar 9 is: voor een vergelijking van de vereiste en werkelijke waarde een optelorgaan ld aanwezig, waaraan met positief voorteken een vereiste toerentalwaarde 3 ] met negatief voorteken het uitgangssignaal van de toerentalmeetinrichting 7 als werkelijke toerentalwaarde wordt toegevoerd. Op een soortgelijke wijze Bevindt zich voor een vermogensregelaar 12 een optelorgaan 13, waaraan ter vergelijking van de vereiste werkelijke waarde een vereiste vermogenswaarde 3 U met positief voorteken en Bet uitgangssignaal van de vermogensmeetinrichting 8 met negatief voorteken voor het optellen van de werkelijke, vermogenswaarde wordt toegevoerd, De uitgang 15 van de toerentalregelaar 9 is. met een ingang van de maxmalerwaardekies— schakeling 16 verkonden. De uitgang is Bovendien verkonden met een op— telorgaan 17, waaraan voorts een vergelijkingswaarde. 18 met positieve potentiaal wordt aangelegd. Deze vergelijkingswaarde 18 wordt Bij voorkeur zodanig ingesteld, dat Bij een uitgangspotentiaal "nul" van de toerentalregelaar 9 Bet aan de turBine 3 voorafgaande instelventiel 5 zijn positie met maximale opening aanneemt.

De uitgang 12 van de maximale-waardekiesscBakeling l6 en de uitgang 2Q van het optelorgaan 17 zijn aangesloten op de ingangen van een minimale-waardekiesscBakeling 21, waarvan de uitgang 22 op een in— stelregelaar 23 voor Bat Besturen van Bet instelventiel 5 ie aangesloten, De instelregelaar 23 Bestaat uit een optelorgaan 2h voor een vergelij— 8000499 3

V

, king van de werkelijke en vereiste waarde, een regelonderdeel 25 en een elektro-hydraulische omzetter 26, die het instelventiel 5 "beïnvloedt.

' Als voorbeeld voor de ophouw van de maximale-waardeki es schakeling 16 en de minimale-waardekiesschakeling 21 toont figuur 2, dat 5 de uitgang 15 van de toerentalregelaar 9 over een weerstand 27 op de +ingang van een versterker 28 en de -ingang van een versterker 29 is aangesloten. De hier gebruikelijke versterkers bezitten elk een + en -ingang, zodat aan de uitgang een positieve potentiaal aanwezig is wanneer de potentiaal op de +ingang overweegt en een negatieve poten-10 tiaal aanwezig is wanneer de potentiaal aan de -ingang overweegt.

De uitgang van de versterker 29 is over een diode 30 en een weerstand 31 teruggekoppeld naar de -ingang van de versterker 29- Bovendien is de uitgang van de versterker 28 via een geleider 32 teruggekoppeld naar de -ingang van de versterker 28.

15 In het geval, dat heb uitgangssignaal van de vermogensregelaar 12 groter is dan dat vande torent aire gelaar 9, geleidt de diode 30 en beïnvloedt het in de versterker 29 versterkte uitgangssignaal de ...ingang van de versterker 28. Daardoor is aan de uitgang van de versterker 28, die met de uitgangsgeleider 33 van de maximale-waardekies-20 schakeling 16 is verbonden, een signaal aanwezig, dat met het uitgangs signaal van de vermogensregelaar 12 overeenkomt.

In. het geval, dat de toerentalregelaar 9 een groter signaal levert, is de diode 30 geblokkeerd en komt de potentiaal op de uitgangs-geleider 33 overeen met het uitgangssignaal van de toerentalregelaar 25 9- Er: vindt derhalve een keuze van de maximalewaarde plaats. Op een soortgelijke wijze is de minimale-waardekiesschakeling 21 opgebouwd uit de versterkers 3en 35 en de diode 36. Deze diode 36 is omgekeerd gepoold ten opzichte van de diode 30 in de maximale-waardekiesschake-ling 16, zodat het uitgangssignaal vande versterker 35 slechts dan 30 de ingang van de versterker 3^ beïnvloedt, wanneer de ingangspotentiaal daarvan· aan de +ingang kleiner is dan de ingangspotentiaal op de +in-gang van de versterker 3^, die op de uitgangslijn 33 van de maximale-waardeki es schakeling is aangesloten. De +ingang van de versterker 35 is aangesloten op een uitgangsgeleider 37 van het optelorgaan 17.

35 Het optelorgaan 17 bevat eveneens twee versterkers 38 en 39- 80 0 0 4 9 9 ' k

V

De +ingang van de versterker 38 is op een constante, de vergelijkings-waarde 18 voorstellende, positieve potentiaal aangesloten via een weerstand Uo. Een verdere weerstand 40a "bevindt zich tussen de +ingang van de versterker 38 en aarde, zodat een "bepaalde const-ante potentiaal 5 aan de +ingang van de versterker 38 aanwezig is. De versterker 38 is via een weerstand 41 naar de -ingang daarvan teruggekoppeld. Bovendien is de uitgangsgeleider 1? van de toerentalregelaar 9 via een weerstand k2 met de -ingang van de versterker 38 verbonden.

Bij een positieve uitgangswaarde van de toerentalregelaar 9 10 (vereist toerental is groter dan het werkelijke toerental) wordt der halve de potentiaal op de uitgang van de versterker 38 gereduceerd.

Deze uitgang is op de -ingang van de versterker 39 aangesloten over een weerstand 1+3· De +ingang van de versterker 39 is evenals de +ingang van de versterker 38 op een constante potentiaal (0 volt) aangesloten 15 en de versterker 39 is bovendien over een weerstand 1+4 teruggekoppeld.

De versterker 39 is met de uitgangsgeleider 37 van het optelorgaan 17 verbonden. Bij een kleiner wordende uitgangswaarde van de versterker 38 wordt daardoor de waarde op de -ingang van de versterker 39 gereduceerd en daardoor de potentiaal op de uitgangsgeleider 37 vergroot.

20 De versterker 39 werkt derhalve als omkeertrap, zodat in het totaal de waarde op de uitgangsgeleider 37 overeenkomt met de waarde van de potentialen van de beide ingangsgeleiders van het optelorgaan 17.

De werking van de gehele schakeling volgens figuur 1 is derhalve als volgt: 25 Voor het aanlopen van het turbostelsel 1 tot het nominale toerental wordt de vereiste vermogenswaarde 14 ingesteld op de waarde nul en wordt de vereiste to-rentalwaarde 11 langzaam vergroot. Hierdoor levert de toerentalregelaar 9 een groter signaal dan de vermogensrege-laar 12, zodat aan de uitgang 19 van de maximale-waardekiesschakeling 30 16 een potentiaal aanwezig is, welke overeenkomt met het verschil tus sen de vereiste en werkelijke waarde van het toerental. Deze potentiaal is kleiner dan de potentiaal op de uitgang 20 van het optelorgaan 17 aangezien de vergelijkingswaarde 18 een met de maximale openingspositie van het instelventiel 5 overeenkomende waarde bezit. Dientengevolge 35 wordt de positie van het instelventiel 5 door de toerentalregelaar 9 8000491 t 5 bepaald en wordt het ventiel zolang geopend, totdat het nominale toerental wordt bereikt en de vereiste toerentalwaarde niet verder wordt vergroot.

Wanneer het nominale toerental van het turbostelsel 1 is be-5 reikt en de generator 2 met het net 7 wordt gesynchroniseerd, wordt de vereiste toerentalwaarde constante gehouden en wordt de vereiste vermogenswaarde Th vergroot. Zodra het uitgangssignaal van de vermogens— regelaar 12 groter wordt dan het uitgangssignaal van de toerentalrege-laar 9, bepaalt de vermogensregelaar 12 de positie van bet ventiel 5« 10 Zolang als de generator 2 met het net is gekoppeld, is de afwijking tussen het vereiste en werkelijke toerental verwaarloosbaar. Wanneer de potentiaal op de uitgang 19 groter wordt dan de potentiaal op de uitgang 20 van het optelorgaan 17, bepaalt de vergelijkingswaarde 18 de openingspositie van het.'.instelventiel 5j zodsat een verdere ver-15 · mogensvergroting door de vermogensregelaar 12 niet meer kan plaats vinden.

Zodra echter bijv. tengevolge van een netstoring in het elektrische net 7 de generator geen of slechts een gering vermogen kan leveren, wordt de turbine 3 versneld en overweegt de werkelijke waarde 20 van het toerental de vereiste toerentalwaarde 11. Hierdoor treedt aan de uitgang van de toerentalregelaar 9 een negatieve waarde opa welke de potentiaal op de uitgang 20 van het optelorgaan 17 reduceert, zodat zonder uitschakeling van de vermogensregelaar 12 via de minimale-waardekiesschakeling 21 het instelventiel 5 in de sluitrichting wordt 25 bewogen. Zo is bijv. bij een statica waarvan de toerentalregelaar van 5% het instelventiel 5 hij een overtoerental van 5% gesloten, zodat het bereiken van een ontoelaatbaar overtoerental van het turbostelsel 1 wordt vermeden.

30 8000499

Claims

* . 6 .- ¾ * COICLUSIB Vermogens- en toerentalregelinrichting voor een uit generator en een turbine bestaand turbostelsel, waarbij aan een aan de turbine voorafgaand instelventiel een toerentalregelaar en een vermogens 5 regelaar voorafgaan, met het kenmerk, dat de uitgangen van de toerental regelaar (9) en de vermogensregelaar (12) zijn aangesloten op de ingangen van een maximale-waardeketenschakeling (16), de uitgang van de toerentalregelaar (9) bovendien op een optelorgaan (17) is aangesloten, waaraan voorts een constante vergelijkingswaarde (18) wordt toegevoerd, 10 de uitgang van het optelorgaan (17) op een ingang van een minimale- waardekiesschakelaar (21) is aangesloten, de uitgang van de maximale waardekiesschakeling (16) met epn verdere ingang van deze minimale waardekiesschakeling (21) is verbonden en de uitgang van de minimale-waardekiesschakeling (21) aan een instelregelaar (23) voor het instel-15 ventiel (5) wordt toegevoerd. % 8000499