|
(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ ПРОТИВОРАЗГОННОЙ ЗАЩИТЫ ТУРБИНЫ,
содержащее блок индикации, регистр памяти и блок разрешения переписи информации,
датчик оборотов, соединенный через формирователь импульсов с первым
входом блока автоматического измерения скорости вращения, к второму
входу которого подключен выход генератора опорной частоты, к третьему
входу - выход блока фиксации начала торможения, а к первому и второму
выходам — счетный и установочные входы счетчика импульсов,
о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фиксации порога
срабатывания противоразгонной защиты турбины, в него введены схема И,
одновибратор, коммутатор, счетчик импульсов, регистр памяти, два
датчика срабатывания бойков автомата безопасности турбины,
соединенные с входами блока фиксации начала торможения, выход
которого соединен с первым входом схемы И и входом одновибратора,
выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора,
информационные входы последнего соединены с выходами счетчика
импульсов и регистра памяти, а выход через дополнительный регистр
памяти соединен с первым входом блока индикации, другой вход которого
подключен к выходу регистра памяти, информационные входы которого
подключены к входу блока разрешения переписи информации и третьему
выходу блока автоматического измерения скорости вращения, четвертый
выход которого соединен с управляющим входом блока разрешения
переписи информации, первый выход которого соединен с управляющим
входом регистра памяти и вторым входом схемы И, а второй вход - с
разрешающим входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен
с входом сброса блока фиксации начала торможения и с пятым выходом
блока автоматического измерения скорости вращения.
Изобретение относится к технике контроля и регулирования, предназначено для
проведения испытаний противоразгонной защиты турбины повышением
частоты вращения и может быть использовано для измерения скорости
вращения, контроля тенденции в темпе изменения частоты вращения и
точной фиксации скорости вращения, на которую настроена
противоразгонная защита турбины.
Цель изобретения - повышение точности фиксации скорости вращения, на
которую настроена противоразгонная защита турбины.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства;
на фиг.2 - функциональная схема блока организации вычислительного процесса;
на фиг.3 - функциональная схема блока разрешения перезаписи информации.
Датчик оборотов (Д) 1 связан с ротором, параметры которого контролируются, и
через формирователь 2 стандартных импульсов (ФИ) подключен к первому
входу блока 3 автоматического измерения параметров вращения (БИПВ),
второй вход которого соединен с генератором 4 опорной частоты, а
третий подключен к выходу блока 5 фиксации начала торможения (БФНТ) и
входу одновибратора 6 и схемы 7 И. Входы БФНТ подключены к двум
датчикам 8 и 9 бойков автомата' безопасности (ДБ). Первый выход блока
3 автоматического измерения параметров вращения соединен с вычитающим
входом реверсивного счетчика 10 импульсов(РСчИ), входы параллельной
записи которого соединены с вторым выходом блока 3, а управляющий
вход - с выходом блока 11 разрешения перезаписи информации (БРПИ),
другой выход которого соединен с управляющим входом регистра 12
памяти (РП) и вторым входом схемы 7 И. Третий выход блока 3 соединен
с входом блока БРПИ 11, информационными входами регистра 12, выход
последнего подключен к первому входу коммутатора (К) 13 и первому
входу блока индикации (БИ) 14, другой вход которого через
дополнительный регистр 15 памяти (ДРП) соединен с выходом коммутатора
13. Второй вход последнего подключен к выходу счетчика РСчИ 10, а
управляющие входы коммутатора 13 подключены к выходам одновибратора 6
и схемы 7 И. Четвертый выход блока 3 соединен с вторым входом блока
11, а пятый - с обнуляющими входами счетчика импульсов РСчИ 10 и
блока БФНТ 5. Блок 3 измерения параметров вращения должен непрерывно
или дискретно (с требуемой частотой) измерять скорость вращения по
сигналам от датчика 1 оборотов и иметь выход импульсов для
организации измерения скорости изменения частоты вращения или
величины, пропорциональной этой скорости.
На фиг. 1 представлена одна из возможных реализаций блока 3 БИПВ,
который состоит из формирователя 16 Т-строба (ФТ), формирователя 17
В-строба (ФВ), делителя 18 частоты (ДЧ), счетчика 19 тактов (СчТ),
счетчика 20 импульсов (СчИ), вычислительного 21 устройства (ВУ),
блока 22 организации вычислительного процесса (БОВП), формирователя
23 импульса "Сброс" (ФИС), трех схем 24-26 И-НЕ и кнопки 27
"Сброс-запуск". Вход ФТ 16 одновременно является первым
входом блока БИПВ 3. Выход ФТ 16 соединен с входом формирователя 17 и
одним из входов схемы 24 И-НЕ, другой вход которой подключен к входу
делителя 18 частоты, который является вторым входом блока 3. Выход
формирователя ФВ 17 соединен с управляющим входом формирователя ФТ 16
и с одним из входов схемы 25 И-НЕ другой вход которой подключен к
выходу делителя 18 частоты, а выход - к счетному входу СчТ 19, выход
которого соединен с входом блока БОВП 22, другой вход последнего
подключен к выходу счетчика СчИ 20, который является выходом блока 3.
Счетный вход СчИ 20 соединен с выходом схемы 24 И-ИЕ и является
первым выходом блока 3, а обнуляющий вход соединен с выходом
формирователя ФИС 23 и обнуляющими входами формирователей ФТ 16, ФВ
17. Выход блока БОВП 22 соединен с вычислительным устройством 21,
первым входом схемы 26 И-НЕ и является четвертым выходом блока БИПВ
3. Выход вычислительного устройства 21 соединен с третьим выходом
блока БИВП 3. Первый вход формирователя ФИС 23 соединен с выходом
схемы 26 И-НЕ, второй вход которой подключен к кнопке 27 и пятому
выходу блока БИПВ 3, третий вход которого подключен к второму входу
формирователя ФИС 23.
Принцип работы устройства заключается в том, что в процессе испытаний счетчик
20 импульсов считает количество n , поступающих на его вход импульсов
кварцевого генератора 41 в течение времени одного оборота ротора.
Далее, с помощью блока 22 организации вычислительного процесса в
вычислительном устройстве 21 определяется скорость вращения ротора по
формуле:
N = 60f/n (об/мин) (1)
При этом на выходе счетчика 10 образуется код, соответствующий разности
импульсов, пришедших за время одного оборота ротора в текущем и
предыдущем циклах измерения, что позволяет мастеру, проводящему
испытания, видеть тенденцию в изменении частоты вращения роторов.
Скорость вращения и разность кодов индицируются блоком 14 индикации.
Непрерывно контролируя эти параметры и давление пара, мастер повышает
частоту, добиваясь равномерности в скорости увеличения оборотов
ротора, до срабатывания бойка автомата безопасности. В момент
срабатывания бойка измеряется время одного оборота ротора,
вычисляется соответствующая скорость вращения и вместо разности кодов
высвечивается фиксированное значение скорости, на которую настроена
противоразгонная защита турбины.
При этом мастер прекращает воздействовать на систему регулирования,
наблюдает изменение текущего значения скорости вращения до
максимально достигаемого и, сравнивая его с фиксированным значением,
делает вывод о работоспособности системы противоразгонной защиты
(автомата безопасности и клапанов) турбины.
Измерение скорости вращения происходит следующим образом:
При нажатии кнопки 27 "Сброс-запуск" вырабатывается импульс
"Сброс" (формирователь 23), приводящий схему в рабочее
состояние. По проходу первых импульсов (после окончания импульса "Сброс")
от датчика 1 оборотов вырабатывается
(формирователем 16) Т-строб, равный периоду входной частоты. Он
заполняется частотой кварцевого генератора 4 и поступает на счетчики
20 и 10 импульсов, которые представляют собой последовательное
соединение пересчетных декад с разрешающей схемой (И-НЕ 24) по входу.
Счетчик 20 импульсов считает (суммирует) количество поступивших
импульсов за время за время Т-строба, а счетчик 10 импульсов считает
разность импульсов (т.е. импульсы подаются на вход "-1").
По окончании Т-строба вырабатывается В-строб (формирователем 17),
который запрещает прохождение импульсов от датчика 1 оборотов на
время вычислительных операций и разрешает прохождение импульсов
тактовой частоты от делителя 18 частоты на вход счетчика 19 тактов.
Последний последовательно принимает значение от "О" до "15"
и управляет работой блока 22 организации вычислительного процесса, в
который в случае применения в качестве вычислительного устройства 21
ЭКВМ, вводят мультиплексор (МП) 31, дешифратор (Дш) 32 и
исполнительное устройство (ИУ) 33 (см. фиг. 2).
Выполнение программ вычислений начинается с приходом В-строба, который возникает
сразу по окончании Т-строба. Тактовые импульсы управляют
мультиплексором 31, на выходе которого формируется код выполняемой на
данном шаге операции. Код операции далее поступает на дешифратор 32,
управляющий исполнительным устройством 33 (герконовые реле или
электронные ключи), которые заменяют клавишный ввод в ЭКВМ. Затем
блок 11 разрешения перезаписи вырабатывает сигнал перезаписи
информации из вычислительного устройства 21 в регистр 12 памяти и из
счетчика 10 импульсов в дополнительный регистр 15 памяти (посредством
схемы 7 И или одновибратора 6 и коммутатора 13).
В случае применения в качестве вычислительного устройства ЭКВМ, в
которой информация на выходе появляется последовательно, начиная со
старшего разряда, блок 11 разрешения перезаписи может быть выполнен в
виде последовательно включенных схем 34 - 36 И-ИЛИ и одновибраторов
37 - 39 (количество схем равно числу переписываемых разрядов из ЭКВМ)
(см. фиг. 3). Разрешение перезаписи соответствующего разряда
появляется, если имеются: высокий потенциал в сегменте в (С в) или е
(С е); если загорелось соответствующее знакомство (Зн) (см.
техописание ЭКВМ) и пришел сигнал от блока 22 (например код "15"
дешифратора). Кроме того, импульсом первого (старшего разряда)
одновибратора 37 содержимое счетчика 10 импульсов переписывается в
дополнительный регистр 15 памяти. Импульсом последнего (младшего
разряда) одновибратора 39 в счетчик 10 импульсов переписывается
содержимое счетчика СчИ 20 (если вместо ЭКВМ применен микропроцессор
с параллельным выводом информации, то блок 11 содержит два
последовательно включенных одновибратора).
После окончания второго и всех последующих циклов на выходе счетчика 10
импульсов образуется код разности числа импульсов, пришедших в
предыдущем и текущем циклах измерения. По окончании цикла измерения и
вычислений образуется сигнал автоматического сброса (код "15"
дешифратора), который подается через схему 26 И-НЕ на формирователь
ФИО 23, и процесс измерения повторяется.
В устройстве предусмотрено прекращение вычислительного процесса в
момент срабатывания одного из датчиков 8 и 9, которые подключены к
бойкам автомата безопасности, т.е. при срабатывании бойка немедленно
организуется новый цикл измерения. Это осуществляется следующим
образом. В момент срабатывания датчика 8 или 9 соответствующий
триггер 29 или 30 устанавливается в единичное состояние, и на его
инверсном выходе появляется нулевой потенциал. Через схему ИЛИ он
подается на формирователь 23 импульса "Сброс" и инициирует
процесс измерения. В дальнейшем этот нулевой потенциал на входе схемы
7 И препятствует прохождению импульса перезаписи информации из
счетчика 10 импульсов в дополнительный регистр 15 памяти.
Одновременно запускается одновибратор 6, который обеспечивает
перезапись, информации из регистра 12 памяти в дополнительный регистр
15 памяти (с помощью коммутатора 13). Эта информация о скорости
вращения в момент срабатывания противоразгонной защиты фиксируется и
индицируется блоком 14 индикации вместо разности кодов. Индикация
осуществляется до тех пор, пока не нажата кнопка 27 "Сброс",
которая устанавливает триггеры 29 и 30 в исходное состояние и
инициирует новый цикл измерений. В качестве датчиков 8 и 9 может быть
применен микровыключатель, у которого в момент срабатывания бойка
автомата безопасности замыкается нормально разомкнутый контакт и на
S-вход соответствующего триггера 29 (30) подается нулевой потенциал,
герконовый контакт или cенсор. В качестве датчика 1 оборотов может
быть использован электромагнитный датчик, емкостный датчик,
герконовый контакт или любой другой датчик, позволяющий с требуемой
точностью сформировать стандартный импульс в момент прохождения
определенной точки вала ротора в месте его крепления. В качестве
сигнала от датчика 1 оборотов может быть использовано переменное
напряжение возбужденного генератора. Для гальванической развязки в
этом, случае в качестве формирователя 2 можно использовать оптронный
переключатель. При испытаний системы защиты турбоагрегата возможны
случаи, когда датчик оборотов не установлен на роторе и генератор не
возбужден. В этом случае в качестве датчика 1 оборотов можно
применить вибродатчик, а на входе формирователя 2 стандартных
импульсов установить узкопвлосный перестраиваемый фильтр, управление
которым осуществляется дискриминатором, соединенным с его выходом.
Такой формирователь пропускает только основную (оборотную) частоту
вибродатчика. Его усиливают и подают на пороговый элемент.
|
