[其他]汽轮发电机控制系统的改进过速保护控制设备

说明书

本发明涉及一种汽机控制系统，尤其是涉及到过速保护控制电路，从该电路中，我们可以得到非常准确的汽轮机速度信号。

在汽轮机控制的领域之中，有着许多这样的系统，它们利用一个可编程的数字计算机作为主控制器，并配有一些备用的计算机。计算机具有监视、存贮、计算、测试以及做出瞬时判定的能力，由其组成的控制系统不仅比机械的或模拟的控制系统速度快，而且更为准确，具有更多的优点。

经过改进的汽轮机的数字控制系统包括主要和备用的控制装置，以及互连并配合工作的功能组件，每一组件都有其自己的微计算机以便执行特定的功能。控制系统成阵式排列。当出现任何故障信号时，组件结构将具有更大的灵活性，而且总系统停运或失控的危险性将减至最小。该系统可在联机的情况下进行检修而不必停止汽轮机运行，而且该装置的维修可在很短时间内完成。在美国专利4368520中所描述和要求的汽轮机控制系统即为这种阵式处理的一个例子，所述的该专利已转让给本发明的受让人并因此包括在参考文件之中。

所述及专利的控制系统包括多个用来控制蒸汽供给阀的阀门状态控制电路，每一控制电路包括可与基本控制器进行双向数字通讯的可编程数字计算机。从基本控制器，计算机可接收到与各个阀门控制有关的信号。对阀门状态控制电路有选择地进行寻址以便从控制器中接收与特定阀门有关的信号，从而为将被控制的阀门依次产生独立的阀门驱动信号。该系统既可自动操作，亦可手动操作，而且当在手动操作时，所有阀门状态控制电路的作用就是接收输入的操作人员的命令信号。

过速保护控制（OPC）有两个通道，每一OPC都有自己的可编程数字计算机，而且响应于表示某一速度的脉冲输入信号进行操作以产生假定的有效转/分（RPM）汽轮机速信号，该信号用于通过数字数据链对基本控制器进行控制和通信。

本发明所涉及的是一种改进的OPC设备，它在速度测量时可提供更快的响应时间以及更高的精度，从而导致了准确的速度测量，基解决方法优于1转/分。此外，改进的OPC设备，可根据不同的汽轮机（例如锅炉给水泵汽轮机，燃煤的和原子能汽轮机）的不同速率进行操作。

根据本发明，具有过速保护设备的汽轮机控制系统至少有一个可和多个液压阀控制电路进行双向数字数据通信的中央处理机，所述的液压阀控制电路用来控制对汽轮机的液压油供给。这样一个系统，它包括至少三个OPC电路，每一OPC电路都包括含有可与所述控制器进行双向数字数据通信的可编程数字计算机装置;还包括至少三个速度传感器，通过它们可以得到表示汽轮机主轴转速的各个输出信号，每个所述的OPC电路包括可操作的电路装置，它将所述的其中一个传感器的输出信号转换成频率高于所接收的速度传感器输出信号的脉冲波形;在各预定时间周期内对所述的脉冲波形进行计数并对计数进行取样，以便将其传送给数字计算机装置，所述的数字计算机装置可操作以计算汽轮机速度并响应于传送给它的所述计数值提供汽轮机速度信号转/分（（RPM）;将所述汽轮机速度信号供给所述的其他过速保护控制以及所述中央处理机的装置，所述的数字计算机装置响应于从其他过速保护控制装置接收到的转/分（RPM）信号以便当其与所接收的另外一些预定数量的转/分（RPM）信号一致时，使自己的转/分（RPM）信号有效。

该OPC设备可以方便的用于汽轮机控制系统，该系统具有的控制包括至少三个OPC电路，其中的每个电路都含有可与主控制器进行双向数字通信的可编程数字计算机装置。为每个OPC设置了一个速度传感器以便获得表示汽轮机主轴转速的输出信号，而且每个OPC包括一个速度读出电路，该电路将其中的一个速度传感器信号转换成其频率高于接收的传感器信号频率的脉冲波形。

在预定的时间周期内对脉冲波形进行累计和计数并将计数传送至OPC的数字计算机的装置。响应于这一计数，数字计算机装置对汽机速度信号转/分（RPM）进行计算并将此信号供给其他的OPC，随后，每个OPC将它自己产生的转/分（RPM）信号和从其他OPC所接收的转/分（RPM）信号进行比较以确定其是否有效。

自适应滤波器装置可操作以便响应于汽轮机速度与改变频带宽度从而提供紧紧跟踪实际汽机速度的相当精确的转/分（RPM）读数。

现在，将结合实例并参考附图对本发明进行叙述，其中：

图1是汽轮发电厂的框图;

图2是图1所示的汽机控制系统的框图;

图3是先有技术的OPC设备的框图;

图4是一框图，它示明了本发明OPC设备的一个具体实施方案;

图5是典型OPC电路的框图;

图6A-6C示明了图5中的跨接线组件的详细图;