專利名稱：用于對(duì)借助于發(fā)電機(jī)與供電網(wǎng)連接的透平進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)一透平進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法和裝置。
本發(fā)明屬于非電參量調(diào)節(jié)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于用于透平轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的裝置，以及為此規(guī)定，要預(yù)防供電系統(tǒng)中危險(xiǎn)狀況的擴(kuò)大。
一用于向較大地域供給電能的供電網(wǎng)大多通過(guò)聯(lián)接一定數(shù)量的電廠構(gòu)成，所以即使在與此供電網(wǎng)連接的用戶有高功率需求的情況下也能保證電能的供應(yīng)，不會(huì)由于過(guò)載而使供電網(wǎng)崩潰。
此外，這種供電網(wǎng)例如由于在供電網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段內(nèi)發(fā)生的短路也可能被破壞，因?yàn)橛绕湓诎l(fā)生此類短路時(shí)產(chǎn)生的大的短路電流可能使連接在供電網(wǎng)上的電廠承受過(guò)負(fù)荷。
在發(fā)生這種故障時(shí)通常要求將至少部分用戶和/或供電網(wǎng)的部分供電線路斷開(kāi)，以防止供電網(wǎng)全面崩潰。
在許多故障情況下，在供電網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)電廠內(nèi)出于安全方面的原因通常自動(dòng)將透平與供電網(wǎng)分離并由此避免同步化，尤其是為了防止在突然甩掉部分負(fù)荷后產(chǎn)生的以及可能是不逐漸減退的超轉(zhuǎn)速(＝透平失控)。每次分離透平都意味著損失可由供電網(wǎng)提供使用的電功率。
聯(lián)接成一個(gè)供電網(wǎng)的電廠越多和功率越強(qiáng)，該供電網(wǎng)的供電安全性越高，因?yàn)閱雾?xiàng)故障幾乎不會(huì)導(dǎo)致透平與供電網(wǎng)脫離。
反之，對(duì)于只由極少量的電廠聯(lián)接而成的聯(lián)合閉合電網(wǎng)，上述故障往往導(dǎo)致此類供電網(wǎng)或至少其一部分損壞。
已知一種用于在危險(xiǎn)狀況下穩(wěn)定渦輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方法(專利PF Nr.2016460，Klasse H02J 3/24，1991)，該方法基于測(cè)量透平與發(fā)電機(jī)的功率差來(lái)產(chǎn)生影響透平功率改變的信號(hào)。
此方法不保證足夠的調(diào)節(jié)精度。
最接近所建議的方法是用于危險(xiǎn)狀況下的汽輪機(jī)保護(hù)方法，其包括測(cè)量要控制的參數(shù)，將這些參數(shù)與事先規(guī)定的額定值作比較并產(chǎn)生一個(gè)作用于一調(diào)節(jié)單元的信號(hào)，以及一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)，它包括一測(cè)量裝置、一比較裝置和一調(diào)節(jié)單元(專利RF Nr.2062330，Klasse F01D 21/02，1996)。
這種方法和這種系統(tǒng)對(duì)于本發(fā)明可看作是最近的現(xiàn)有技術(shù)。
已知的汽輪機(jī)保護(hù)方法以及已知的保護(hù)系統(tǒng)具有有限的工作可能性，因?yàn)樗鼈儧](méi)有考慮用于改變待控制的參數(shù)的速度，其結(jié)果是可以會(huì)導(dǎo)致降低安全可靠性。
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是提供一種用于對(duì)借助發(fā)電機(jī)與供電網(wǎng)連接的透平進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法和裝置，該方法和裝置提供一特別高的供電安全性。
上述有關(guān)方法的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于對(duì)借助發(fā)電機(jī)與供電網(wǎng)連接的透平進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法得以解決，該方法包括下列步驟1.在透平運(yùn)行期間連續(xù)地檢測(cè)，是否發(fā)生透平的負(fù)荷變化，2.若確定發(fā)生負(fù)荷變化，則測(cè)定其負(fù)荷改變速度，3.若負(fù)荷改變速度在數(shù)量上大于一預(yù)定的最大負(fù)荷改變速度以及負(fù)荷變化朝降低負(fù)荷的方向進(jìn)行，則借助一個(gè)調(diào)節(jié)作用短時(shí)地朝其關(guān)閉位置的方向操縱至少一個(gè)透平閥，以及4.透平的轉(zhuǎn)速針對(duì)負(fù)荷變化后產(chǎn)生的實(shí)時(shí)運(yùn)行負(fù)荷借助在至少一個(gè)透平閥上的調(diào)節(jié)作用來(lái)調(diào)節(jié)。
借助按照本發(fā)明的方法應(yīng)尤其防止在透平運(yùn)行期間甩負(fù)荷，尤其是由于供電網(wǎng)故障而突然甩部分負(fù)荷，導(dǎo)致非同步化并因而導(dǎo)致透平甩全負(fù)荷和快速關(guān)閉。
因此，在按照本發(fā)明的方法中規(guī)定，在透平運(yùn)行期間檢測(cè)可能發(fā)生的負(fù)荷變化和在這種情況下產(chǎn)生的負(fù)荷改變速度，以及在負(fù)荷改變速度過(guò)高和甩部分負(fù)荷時(shí)迅速對(duì)透平閥作用并使之短時(shí)節(jié)流，必要時(shí)短時(shí)完全關(guān)閉該透平閥。
由此防止使透平面臨危險(xiǎn)的去同步化，這種去同步化尤其在突然甩部分負(fù)荷后由于調(diào)整為超速運(yùn)行因而具有危險(xiǎn)性。透平閥的短時(shí)節(jié)流，由于削減了向透平供入的工質(zhì)，防止了透平有危險(xiǎn)的失控。透平閥可以例如是透平的一個(gè)主汽閥，借助它向透平供給由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的工作蒸汽。
在透平閥短時(shí)節(jié)流后，可以按照在甩負(fù)荷后形成的新運(yùn)行狀況、例如借助一個(gè)作用在所述至少一個(gè)透平閥上的透平調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)透平的轉(zhuǎn)速。
按本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，借助一個(gè)調(diào)節(jié)作用短時(shí)關(guān)閉所述至少一個(gè)透平閥。
在此實(shí)施方式中，透平閥短時(shí)最大地節(jié)流并因此尤其有效地防止以非常大的改變速度甩部分負(fù)荷。因此借助此實(shí)施形式可以特別良好地控制透平發(fā)生非常迅速和數(shù)量上很大的甩部分負(fù)荷的運(yùn)行情況。
在按本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，在至少一個(gè)透平閥上的調(diào)節(jié)作用借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行，其中，借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)可達(dá)到朝透平閥開(kāi)啟位置的方向操縱，以及借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)可達(dá)到朝透平閥關(guān)閉位置的方向操縱。
采用兩個(gè)分開(kāi)的調(diào)節(jié)信號(hào)操縱所述至少一個(gè)透平閥的優(yōu)點(diǎn)是提高了調(diào)節(jié)精度。以此方式，例如借助一透平調(diào)節(jié)器進(jìn)行的透平轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)能特別準(zhǔn)確地完成。
優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)信號(hào)在這里分別涉及尤其電流強(qiáng)度在0mA與20mA之間的電流輸出，其中，各實(shí)時(shí)輸出的電流強(qiáng)度是一個(gè)用于表示透平閥開(kāi)啟度或關(guān)閉度的度量。
按此實(shí)施方式，透平閥借助兩個(gè)電流信號(hào)作為調(diào)節(jié)信號(hào)來(lái)控制，其中，透平閥總的開(kāi)啟或關(guān)閉范圍分別在0與20mA之間的電流強(qiáng)度范圍的基礎(chǔ)上構(gòu)成。
為了輸出這種電流信號(hào)可以設(shè)一系列適用的部件。通常，將電流強(qiáng)度信號(hào)分別輸入一個(gè)信號(hào)放大部件，然后由信號(hào)放大部件提供用于操縱透平閥所需的功率信號(hào)。
按照本發(fā)明的方法優(yōu)選地借助一個(gè)循環(huán)工作的數(shù)字計(jì)算裝置、尤其是一個(gè)可存儲(chǔ)程序的控制裝置實(shí)施。
此類計(jì)算裝置可以以多種的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，并由于其大多為模塊式結(jié)構(gòu)因而可以用簡(jiǎn)單的方式實(shí)施按照本發(fā)明的方法。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題同樣通過(guò)另一種按照本發(fā)明的方法得以解決。
為此，在用于對(duì)借助發(fā)電機(jī)與一供電網(wǎng)連接的透平軸進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法中，此方法基于轉(zhuǎn)速測(cè)量和將此轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速比較，來(lái)測(cè)量所測(cè)得的轉(zhuǎn)速偏離額定轉(zhuǎn)速的值和方向，以及連續(xù)計(jì)算出透平軸轉(zhuǎn)速的改變速度，與此同時(shí)實(shí)施與額定值的比較，在超過(guò)關(guān)于轉(zhuǎn)速改變速度而預(yù)定的極限值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)用于改變透平閥位置的控制信號(hào)；在這種情況下由控制信號(hào)來(lái)改變至少一個(gè)透平閥的位置。按照本發(fā)明可為每個(gè)透平閥產(chǎn)生兩個(gè)控制信號(hào)，其中一個(gè)信號(hào)朝“開(kāi)啟”方向改變透平閥位置，而另一個(gè)信號(hào)朝“關(guān)閉”方向改變透平閥的位置，在這里，所產(chǎn)生的控制信號(hào)和透平軸轉(zhuǎn)速改變的速度互成比例，以及涉及一個(gè)強(qiáng)度為0至20mA的電流，它確定透平閥的開(kāi)啟或關(guān)閉程度。可以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字式控制信號(hào)，該控制信號(hào)保證借助數(shù)字式計(jì)算設(shè)備正常運(yùn)行。
本發(fā)明有關(guān)裝置方面的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于對(duì)借助一發(fā)電機(jī)與一供電網(wǎng)連接的透平進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的裝置得以解決，該裝置包括下列組成部分-一個(gè)傳感器單元，借助該傳感器單元可檢測(cè)透平的負(fù)荷變化，-一個(gè)計(jì)算單元，借助該計(jì)算單元可計(jì)算出所檢測(cè)的負(fù)荷變化的負(fù)荷改變速度，-一個(gè)調(diào)節(jié)單元，在負(fù)荷改變速度在數(shù)量上大于預(yù)定的最大負(fù)荷改變速度以及借助該調(diào)節(jié)單元朝減小負(fù)荷的方向變化時(shí)可短時(shí)地操縱至少一個(gè)透平閥朝其關(guān)閉位置的方向作用，以及-一個(gè)計(jì)算單元，借助該計(jì)算單元可產(chǎn)生至少兩個(gè)用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)透平閥的調(diào)節(jié)信號(hào)，其中，借助所述至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)可達(dá)到朝所述透平閥開(kāi)啟位置的方向操縱該透平閥，以及借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)可達(dá)到朝該透平閥關(guān)閉位置的方向操縱該透平閥。
在一按照本發(fā)明的裝置中，在例如由于突然甩部分負(fù)荷導(dǎo)致過(guò)大的負(fù)荷改變速度的情況下，借助調(diào)節(jié)部件直接使所述至少一個(gè)透平閥節(jié)流，必要時(shí)甚至短時(shí)關(guān)閉它，從而防止透平有危險(xiǎn)性的去同步化和/或快速關(guān)閉。
為了能在負(fù)荷變化后可靠地調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速，借助計(jì)算單元提供兩個(gè)用于操縱至少一個(gè)透平閥的調(diào)節(jié)信號(hào)，至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)中的第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)只是朝透平閥開(kāi)啟位置的方向作用，以及至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)只是朝透平閥關(guān)閉位置的方向作用。以此方式可以在透平運(yùn)行期間特別好地調(diào)節(jié)透平閥的位置。為了產(chǎn)生上述調(diào)節(jié)信號(hào)，可以在計(jì)算單元內(nèi)例如安裝一個(gè)透平調(diào)節(jié)程序，其中，借助調(diào)節(jié)信號(hào)將透平轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為期望的轉(zhuǎn)速值。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式，調(diào)節(jié)信號(hào)分別涉及尤其電流強(qiáng)度為0mA與20mA之間的電流輸出，其中，各實(shí)時(shí)輸出的電流強(qiáng)度是一個(gè)用于表示透平閥開(kāi)啟度或關(guān)閉度的度量。
特別有利的是，本裝置是一個(gè)可存儲(chǔ)程序的控制裝置。
本發(fā)明有關(guān)裝置方面的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)另一種裝置得以解決。
這種用于對(duì)一借助一發(fā)電機(jī)與一供電網(wǎng)連接的透平進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的裝置，其包括一個(gè)用于接收一個(gè)與發(fā)電機(jī)功率成正比的信號(hào)和透平軸轉(zhuǎn)速極限值信號(hào)的單元，該單元的出口與產(chǎn)生控制信號(hào)的單元連接，該產(chǎn)生控制信號(hào)的單元有兩個(gè)出口用于實(shí)際轉(zhuǎn)速的輸出以及用于其值處于預(yù)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的輸出，在所述裝置中集成組合有一個(gè)處理機(jī)，該處理機(jī)在所述出口處當(dāng)轉(zhuǎn)速額定值暫時(shí)改變時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)以及在最大暫時(shí)的轉(zhuǎn)速變化超過(guò)額定值時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，這些出口與用于產(chǎn)生控制作用的單元的進(jìn)口連接，該產(chǎn)生控制信號(hào)的單元的第二個(gè)進(jìn)口與用于透平軸轉(zhuǎn)速的允許速度改變的額定值確定器連接，以及它的出口與透平閥的控制進(jìn)口連接，其中一個(gè)出口朝“開(kāi)啟”的方向影響該透平閥，而另一個(gè)出口朝“關(guān)閉”方向影響該透平閥，所述用于產(chǎn)生控制作用的單元設(shè)計(jì)有一個(gè)電流輸出口，在這里電流值與透平軸轉(zhuǎn)速的改變速度互成比例，或者設(shè)計(jì)為可編程的控制儀。
下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的兩種實(shí)施方式。附圖中

圖1表示一按照本發(fā)明的用于透平轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的裝置；以及圖2表示另一種按照本發(fā)明的裝置。
圖1表示一按照本發(fā)明的裝置1，該裝置用于對(duì)借助一發(fā)電機(jī)5與一供電網(wǎng)連接的透平3進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明的裝置1包括一個(gè)傳感器單元7，該傳感器單元為了檢測(cè)透平的負(fù)荷變化例如與透平的一個(gè)控制技術(shù)裝置25連接，從此裝置得到透平的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
在檢測(cè)到透平負(fù)荷變化的情況下，計(jì)算單元9用于計(jì)算出所檢測(cè)到的負(fù)荷變化的實(shí)時(shí)負(fù)荷改變速度10。若借助計(jì)算單元9算出的負(fù)荷改變速度在數(shù)量上大于一預(yù)定的最大負(fù)荷改變速度13，則借助一調(diào)節(jié)單元11短時(shí)地節(jié)流關(guān)閉透平3的透平閥15，尤其短時(shí)地將其關(guān)閉。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)短時(shí)消減向透平3輸送工質(zhì)(例如蒸汽)而防止了透平3超速失控，由此防止導(dǎo)致過(guò)大的負(fù)荷改變速度，尤其在突然甩掉部分負(fù)荷后導(dǎo)致透平3非同步化和/或快速關(guān)閉。。
在甩掉部分負(fù)荷后快速攔截透平后，透平3的轉(zhuǎn)速按照甩掉部分負(fù)荷后新的負(fù)荷狀況借助一計(jì)算單元17調(diào)整。為此，在透平3運(yùn)行期間該計(jì)算單元17在需要時(shí)連續(xù)地借助兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)19、21操縱透平閥15，其中借助第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)19可達(dá)到朝其開(kāi)啟位置的方向操縱該透平閥15，以及借助第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)21可達(dá)到朝其關(guān)閉位置的方向操縱該透平閥15。
在調(diào)整轉(zhuǎn)速過(guò)程中通過(guò)使用兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)信號(hào)19、21來(lái)調(diào)節(jié)透平閥15，提高了透平閥15的調(diào)節(jié)精度，因?yàn)闊o(wú)論是開(kāi)啟還是關(guān)閉透平閥15都分別有調(diào)節(jié)信號(hào)19或21的整個(gè)信號(hào)帶寬可供使用。
如圖中舉例所示，調(diào)節(jié)單元11和計(jì)算單元17可以共同地例如借助一個(gè)電子線路實(shí)現(xiàn)。
此外，用于朝其關(guān)閉位置的方向操縱透平閥15的第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)21，還可以應(yīng)用于按照本發(fā)明的借助調(diào)節(jié)單元11短時(shí)節(jié)流透平閥15；但也可以為此提供單獨(dú)的信號(hào)。
一按照本發(fā)明的裝置1優(yōu)選地借助一個(gè)可存儲(chǔ)程序的控制裝置實(shí)現(xiàn)。在這里，模擬信號(hào)的處理優(yōu)選地通過(guò)約13ms的循環(huán)時(shí)間實(shí)現(xiàn)。在確定超過(guò)最大負(fù)荷改變速度13后，透平閥15的短時(shí)節(jié)流有利地進(jìn)行約6.5ms。
圖2表示用于調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速的裝置簡(jiǎn)圖。
調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速的裝置包括用于預(yù)定透平32負(fù)荷變化的單元30、用于透平軸轉(zhuǎn)速的極限值信號(hào)的發(fā)送器34、給透平32的閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36、產(chǎn)生負(fù)荷改變速度的信號(hào)并連接在透平軸極限值信號(hào)發(fā)送器34與給閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36之間的處理機(jī)40，一用于規(guī)定允許的負(fù)荷改變速度并連接在給閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36的第二個(gè)進(jìn)口上的單元42，其中，單元36有兩個(gè)與用于控制透平閥38位置的進(jìn)口連接的出口，其中一個(gè)進(jìn)口朝“關(guān)閉”方向影響所述至少一個(gè)閥38以及另一個(gè)朝“開(kāi)啟”方向影響閥38。
本方法的本質(zhì)在于，在透平運(yùn)行期間持續(xù)地檢查透平的負(fù)荷改變。若確認(rèn)負(fù)荷改變，則確定負(fù)荷改變的速度并將它與最大允許值比較，與此同時(shí)檢查負(fù)荷改變的方向。若負(fù)荷改變朝減小的方向進(jìn)行，則借助控制作用朝“關(guān)閉”的方向控制至少一個(gè)透平閥，此時(shí)按額定負(fù)荷規(guī)定透平轉(zhuǎn)速。
調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速的裝置按下述方式運(yùn)行。
此裝置在一處理機(jī)40的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，該處理機(jī)按照一個(gè)在其存儲(chǔ)器內(nèi)儲(chǔ)存的程序來(lái)工作以及通過(guò)將透平轉(zhuǎn)速控制為額定值，保證按透平負(fù)荷的改變來(lái)調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速。
負(fù)荷改變由預(yù)定負(fù)荷改變的單元30確定，處理機(jī)40根據(jù)單元30有關(guān)透平負(fù)荷改變的信號(hào)計(jì)算出負(fù)荷改變速度，在超越最大允許值時(shí)，用于產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36產(chǎn)生給透平32的閥38的其中一個(gè)控制信號(hào)。在來(lái)自單元30的信號(hào)是有關(guān)朝減小方向的負(fù)荷改變時(shí)，此時(shí)產(chǎn)生一個(gè)導(dǎo)致閥38開(kāi)啟的作用，而當(dāng)來(lái)自單元30的信號(hào)涉及朝增大方向的負(fù)荷改變時(shí)，則給閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元30產(chǎn)生一個(gè)導(dǎo)致關(guān)閉閥38的信號(hào)。
透平閥38可例如安裝在透平的供汽通道內(nèi)，以及借助此閥蒸汽可從蒸汽發(fā)生器導(dǎo)入透平內(nèi)。
在短時(shí)改變閥位置后，透平轉(zhuǎn)速可以按照新建立的運(yùn)行狀況調(diào)節(jié)。
在裝置的這種設(shè)計(jì)中，至少一個(gè)透平閥基于控制作用改變其狀態(tài)。
透平閥38的短時(shí)變動(dòng)保證了在透平變化速度很大時(shí)防止部分地甩掉負(fù)荷，由此改善了透平的運(yùn)行特性，因?yàn)橥钙截?fù)荷可得到有效的控制。
使用兩個(gè)分開(kāi)的控制信號(hào)來(lái)控制至少一個(gè)透平閥38，提高了控制精度。
控制信號(hào)可以按電流信號(hào)的形式存在，尤其具有0至20mA電流強(qiáng)度的電流信號(hào)，這取決于調(diào)節(jié)偏差信號(hào)的值。
為了輸出電流信號(hào)使用一些部件。
透平軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可以借助循環(huán)運(yùn)行的數(shù)字設(shè)備進(jìn)行。
按照?qǐng)D2所示的本發(fā)明裝置以及一種相應(yīng)的方法可歸納如下本發(fā)明的目的在于借助檢測(cè)所述速度(利用該速度在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)改變要控制的值)來(lái)擴(kuò)大功能的可能性，從而達(dá)到提高在危險(xiǎn)狀況下的安全可靠性。
借助發(fā)電機(jī)與供電網(wǎng)連接的透平軸的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的基礎(chǔ)是，測(cè)量轉(zhuǎn)速和將它與額定轉(zhuǎn)速作比較，監(jiān)控所測(cè)得的轉(zhuǎn)速偏離額定轉(zhuǎn)速的值和方向，連續(xù)計(jì)算透平軸轉(zhuǎn)速改變的速度，以及將它與額定值比較，在這種情況下由控制信號(hào)來(lái)改變至少一個(gè)透平閥的位置。其中，所產(chǎn)生的控制信號(hào)與透平軸轉(zhuǎn)速改變的速度互成比例，以及控制信號(hào)涉及一強(qiáng)度為0至20mA的電流或涉及一個(gè)數(shù)字控制信號(hào)，它通過(guò)數(shù)字計(jì)算設(shè)備保證正常運(yùn)行。
所述調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速的裝置包括所述用于預(yù)定透平32負(fù)荷變化的單元30、用于發(fā)出透平軸轉(zhuǎn)速的極限值信號(hào)的發(fā)送器34、給透平32的閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36、用于計(jì)算出負(fù)荷改變速度并連接在透平軸極限值信號(hào)發(fā)送器34與給閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36之間的處理機(jī)40、一用于規(guī)定允許的負(fù)荷改變速度并連接在給閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36的第二個(gè)進(jìn)口上的單元42，其中，給閥38產(chǎn)生控制信號(hào)的單元36有兩個(gè)出口，這兩個(gè)出口與控制透平閥38位置的進(jìn)口連接，其中一個(gè)進(jìn)口朝“關(guān)閉”方向影響透平閥，以及另一個(gè)朝“開(kāi)啟”方向影響透平閥。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)借助一發(fā)電機(jī)(5)與一供電網(wǎng)連接的透平(3)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，包括下列步驟a)在所述透平(3)運(yùn)行期間連續(xù)地檢測(cè)，是否發(fā)生透平(3)的負(fù)荷變化，b)若確定發(fā)生負(fù)荷變化，則測(cè)定其負(fù)荷改變速度(10)，c)若負(fù)荷改變速度(10)在數(shù)量上大于一預(yù)定的最大負(fù)荷改變速度(13)以及負(fù)荷變化朝降低負(fù)荷的方向進(jìn)行，則借助一個(gè)調(diào)節(jié)作用短時(shí)地操縱至少一個(gè)透平閥(15)朝其關(guān)閉位置的方向作用，以及d)所述透平(5)的轉(zhuǎn)速針對(duì)負(fù)荷變化后產(chǎn)生的實(shí)時(shí)運(yùn)行負(fù)荷借助一在至少一個(gè)透平閥(15)上的調(diào)節(jié)作用來(lái)調(diào)節(jié)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助所述調(diào)節(jié)作用短時(shí)地關(guān)閉所述至少一個(gè)透平閥(15)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述至少一個(gè)透平閥(15)上的調(diào)節(jié)作用借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(19、21)進(jìn)行，其中，借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)中的第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(19)可達(dá)到朝所述透平閥(15)的開(kāi)啟位置方向操縱該透平閥，以及借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)中的第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(21)可達(dá)到朝該透平閥(15)關(guān)閉位置的方向操縱該透平閥。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)信號(hào)(19、21)分別涉及輸出一電流，尤其是電流強(qiáng)度界于0mA與20mA之間的電流，其中，實(shí)時(shí)輸出的各電流強(qiáng)度是一個(gè)用于表示透平閥(15)開(kāi)啟度或關(guān)閉度的度量。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法借助一個(gè)循環(huán)工作的數(shù)字計(jì)算裝置實(shí)施。
6.一種用于對(duì)一借助一發(fā)電機(jī)與一供電網(wǎng)連接的透平軸進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法，該方法基于轉(zhuǎn)速測(cè)量、與額定轉(zhuǎn)速比較以及一個(gè)根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生的控制信號(hào)，其特征在于，控制被測(cè)量的轉(zhuǎn)速偏離額定轉(zhuǎn)速的值和方向以及連續(xù)計(jì)算出透平軸轉(zhuǎn)速的改變速度，與此同時(shí)實(shí)施與額定值的比較；在超過(guò)相對(duì)于轉(zhuǎn)速改變速度而預(yù)定的極限值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)用于改變透平閥位置的控制信號(hào)。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過(guò)控制信號(hào)改變至少一個(gè)透平閥的位置。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，為每個(gè)透平閥產(chǎn)生兩個(gè)控制信號(hào)，其中一個(gè)控制信號(hào)朝“開(kāi)啟”方向改變透平閥位置，而另一個(gè)控制信號(hào)朝“關(guān)閉”方向改變透平閥位置。
9.按照權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，與透平軸轉(zhuǎn)速的改變速度成正比地產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度為0至20mA的電流形式的控制信號(hào)，該控制信號(hào)確定至少一個(gè)透平閥的開(kāi)啟或關(guān)閉程度，為的是將透平轉(zhuǎn)速置于名義負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速。
10.按照權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字控制信號(hào)，它保證借助數(shù)字式計(jì)算設(shè)備正常運(yùn)行。
11.一種用于對(duì)借助一發(fā)電機(jī)(5)與一供電網(wǎng)連接的透平(3)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的裝置(1)，其特征在于，-一個(gè)傳感器單元(7)，借助該傳感器單元可檢測(cè)透平的負(fù)荷變化，-一個(gè)計(jì)算單元(9)，借助該計(jì)算單元可計(jì)算出所檢測(cè)的負(fù)荷變化的負(fù)荷改變速度(10)，-一個(gè)調(diào)節(jié)單元(11)，在負(fù)荷改變速度(10)在數(shù)量上大于預(yù)定的最大負(fù)荷改變速度(13)以及借助該調(diào)節(jié)單元朝減小負(fù)荷的方向變化時(shí)可短時(shí)地操縱至少一個(gè)透平閥(15)朝其關(guān)閉位置的方向作用，以及-一個(gè)計(jì)算單元(17)，借助該計(jì)算單元可產(chǎn)生至少兩個(gè)用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)透平閥(15)的調(diào)節(jié)信號(hào)(19、21)，其中，借助所述至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(19)可達(dá)到朝所述透平閥(15)開(kāi)啟位置的方向操縱該透平閥，以及借助至少兩個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)的第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(21)可達(dá)到朝該透平閥(15)關(guān)閉位置的方向操縱該透平閥。
12.按照權(quán)利要求11所述的裝置(1)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)信號(hào)(19、21)分別涉及一電流的輸出，尤其電流強(qiáng)度界于0mA與20mA之間電流，其中，各實(shí)時(shí)輸出的電流強(qiáng)度是一個(gè)用于表示所述透平閥(15)開(kāi)啟度或關(guān)閉度的度量。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的裝置(1)，其特征在于，該裝置(1)是一個(gè)可存儲(chǔ)程序的控制裝置。
14.一種用于對(duì)一借助一發(fā)電機(jī)與一供電網(wǎng)連接的透平(32)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的裝置，其包括一個(gè)用于接收一個(gè)與發(fā)電機(jī)功率成正比的信號(hào)和透平軸轉(zhuǎn)速極限值信號(hào)的單元，該單元的出口與產(chǎn)生控制信號(hào)的單元(36)連接，該單元(36)有兩個(gè)出口用于實(shí)際轉(zhuǎn)速的輸出以及用于其值處于預(yù)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的輸出，其特征在于，所述裝置包含一個(gè)處理機(jī)(40)，該處理機(jī)在所述出口處當(dāng)轉(zhuǎn)速額定值暫時(shí)改變時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)以及在最大暫時(shí)的轉(zhuǎn)速變化超過(guò)額定值時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，這些出口與用于產(chǎn)生控制作用的單元(36)的進(jìn)口連接，該單元(36)的第二個(gè)進(jìn)口與用于透平軸轉(zhuǎn)速的允許速度改變的額定值確定器連接，以及它的出口與透平閥(38)的控制進(jìn)口連接，其中一個(gè)出口朝“開(kāi)啟”的方向影響該透平閥(38)，以及另一個(gè)出口朝“關(guān)閉”方向影響該透平閥(38)。
15.按照權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生控制作用的單元(36)設(shè)計(jì)有一個(gè)電流輸出口，在這里電流值與透平軸轉(zhuǎn)速的改變速度互成比例。
16.按照權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)變換器(36)設(shè)計(jì)為可編程的控制儀。
全文摘要
按照本發(fā)明的方法規(guī)定，在透平(3)運(yùn)行期間檢測(cè)過(guò)大的負(fù)荷改變速度(10)，對(duì)透平(3)的至少一個(gè)透平閥(15)短時(shí)節(jié)流，以及最后在負(fù)荷變化后根據(jù)新的運(yùn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)透平(5)的轉(zhuǎn)速。一按本發(fā)明的裝置(1)用于實(shí)施該方法，該裝置包括用于短時(shí)節(jié)流所述至少一個(gè)透平閥(15)的調(diào)節(jié)單元(11)，以及用于按照負(fù)荷改變調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的計(jì)算單元(17)，借助該計(jì)算單元可產(chǎn)生至少兩個(gè)調(diào)節(jié)透平閥(15)用的調(diào)節(jié)信號(hào)(19、21)。在這里，第一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(19)用于朝其開(kāi)啟方向操縱該透平閥(15)，以及第二個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)(21)用于朝其關(guān)閉方向操縱該透平閥(15)。
文檔編號(hào)F01D17/06GK1668829SQ03817322
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者吉納迪·厄莫希金, 卡爾·漢斯, 迪米特里·克里洛夫 申請(qǐng)人:西門子公司, 全俄羅斯自動(dòng)機(jī)械研究院