CS272808B1

CS272808B1 - Connection of hydraulic turbine's electric regulator

Info

Publication number: CS272808B1
Application number: CS461788A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Csc Lamac
Original assignee: Lamac Jiri
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS461788A1

Abstract

The connection concerns the electric controller of the water turbine, which is equipped with a model block. The input of the model block (4) is connected with the output of the speed controller (1) of the turbine. The output of the model block (4) is connected via the sequencer (5) with the frequency converter (2). The output of the frequency converter (2) is connected with the input of the speed controller (1) of the turbine. The signal from the speed controller (9), which operates according to the received commands, passes into the model block (4). The model block (4) simulates the real behaviour of the turbine with the generator. The transition processes are monitored on indicators of speed and turbine opening and the failure corresponding to the part of the electric regulator of the water turbine, possibly failure of the hydraulic part of the control system, is determined. It can be used during control of water turbines.<IMAGE>

Description

Vynález se týká zapojeni elektrického regulátoru vodni turbíny s modelovým blokem pro vyšetření stavů elektrických obvodů regulátoru.The invention relates to the connection of a water turbine electric controller with a model block for investigating the states of the electric circuits of the controller.

Osou známé regulátory vodních turbin, které jsou převážné elektrohydraulické. Silová část regulátoru je hydraulická, řídící obvody jsou elektronické. Pro vyšetřeni případné poruchy regulátoru jsou regulátory opatřeny měřicími body nebo ukazatelem s přepínačem měřicích mipt. Oestliže dojde k poruše regulátoru, zjištuje obsluha, ve kterém místě regulátoru k poruše došlo. Zjištění místa poruchy je činnost technicky náročná a trvá často i několik hodin s ohledem na složitost regulátoru. Po celou dobu, kdy se porucha zjištuje; je regulátor nepoužitelný. Turbínu je třeba odstavit, čímž dochází ke snížení dodávky elektrické energie do sítě. Dochází nejen ke ztrátám elektrické energie v době zjištování poruchy regulátoru i ke ztrátě schopnosti okamžitého dodáni energie do sítě v době, kdy sít dodávku potřebuje, například s ohledem na vlastní stabilitu.Water turbine regulators are known which are predominantly electrohydraulic. The power part of the regulator is hydraulic, the control circuits are electronic. To investigate a possible controller failure, the controllers are equipped with measuring points or an indicator with a switch of measuring mipts. If the controller fails, the operator determines at which point the controller failed. Determining the fault location is technically demanding and often takes several hours, depending on the complexity of the controller. All the time the fault is detected; the controller is unusable. The turbine needs to be shut down to reduce the power supply to the grid. There is not only a loss of electrical power at the time a controller is detected as well as the ability to instantly supply power to the network when the network needs supply, for example, with respect to its own stability.

Tyto nedostatky odstraňuje do značné míry zapojeni elektrického regulátoru vodni turbiny podle vynálezu. Výstup převodniku kmitočtu je spojen se vstupem regulátoru otáček. Výstup regulátoru otáček je spojen se vstupem elektrohydraulického regulátoru otevřeni turbíny. Výstup elektrohydraulického regulátoru otevření turbíny je spojen s výstupem zapojení. Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstup regulátoru otáček je spojen se vstupem modelového bloku. Výstup modelového bloku je spojen se vstupem řadiče. Výstup řadiče je spojen se vstupem převodniku kmitočtu.These drawbacks are largely eliminated by the wiring of the electric turbine regulator of the invention. The output of the frequency converter is connected to the input of the speed controller. The output of the speed controller is connected to the input of the electrohydraulic turbine opening regulator. The output of the electrohydraulic turbine opening regulator is connected to the wiring output. The principle of the invention is that the output of the speed controller is connected to the input of the model block. The model block output is connected to the controller input. The controller output is connected to the frequency converter input.

Výhodou uspořádáni podle vynálezu je,‘ že zavádí modelový blok, v němž je model vodní turbiny s generátorem, do vlastního elektrického regulátoru vodní turbíny. Model vodní turbíny 3 generátorem vytváři diagnostický obvod, který umožňuje odzkoušet na stojícím stroji všechny funkce elektrického regulátoru. Umožňuje vyzkoušet rozběh stroje, regulaci otáček při volnoběhu/ synchronizaci otáček, regulaci otáček při sólovém chodu do zátěže, regulaci otáček při spolupráci se sikovým systémem, regulací Výkonu při’paralelní spolupráci se síti; odstavení stroje/ přechod do kompenzačního provozu a další funkce. Oestliže se při tomto zkoušeni zjisti, žs některá funkce nevyhovuje,' potom se jednoduše vymění příslušné moduly, které příslušnou funkci zajiětují. Tak se rychle závada na regulačním zařízeni odstraní. K odstranění závady postačí krátkodobé uzavřeni přívodu vody k vodní turbině, například rychlouzávěrem, kulovým šoupátkem apod. Zjištěni a odstranění závady se zkrátí na zlomky času z původní hodnoty.An advantage of the arrangement according to the invention is that it introduces the model block, in which the model of the water turbine with the generator is, to the actual electric turbine regulator. The generator model of the water turbine 3 creates a diagnostic circuit that allows all the functions of the electric controller to be tested on a stationary machine. Allows you to test machine start-up, idle speed control / speed synchronization, solo speed control, speed control when working with a silo system, power control while parallel to the network; machine shutdown / compensation operation and other functions. If this test reveals that a function is not satisfactory, then simply replace the appropriate modules to provide the function. In this way, the fault in the control device is quickly eliminated. A short-term shut-off of the water supply to the water turbine is sufficient to remedy the defect, for example by a quick-action shut-off, ball valve etc. The detection and removal of the defect is reduced to fractions of time from the original value.

Přiklad uspořádáni podle vynálezu je znázorněn na blokovém schématu na výkresu.An example of an arrangement according to the invention is shown in the block diagram of the drawing.

□Jednotlivé bloky zapojení je možno charakterizovat takto. Regulátor 1 otáček je elektronický regulátor s přenosem PXO a s omezovačem výstupního signálu žádaného otevřeni. Slouží k regulaci otáček a výkonu turbiny.□ The individual wiring blocks can be characterized as follows. The speed controller 1 is an electronic controller with a PXO transmission and an output setpoint limiter. It is used to control the speed and power of the turbine.

Převodník 2 kmitočtu je elektronický obvod vytvořený z operačních zesilovačů s definovaným kmitočtovým přenosem. Slouží k převodu kmitočtu vstupního napěti na úměrné stejnosměrné napětí.The frequency converter 2 is an electronic circuit made up of operational amplifiers with a defined frequency transmission. It is used to convert the input voltage frequency to proportional DC voltage.

Elektrohydraulický regulátor 3 otevření je kombinovaný elektrohydraulický regulátor. Oe vytvořen z operačních zesilovačů/ elektrohydraulického převodniku signálu/ hydraulického zesilovače výkonu a vratného vadění. Slouží fc regulaci polohy regulačního orgánu turbiny. Modelový blok 4 je elektronický obvod vytvořený z integrátoru a proporcionální zápornou zpětnou vazbou a z převodniku napětí-kmitočat. Slouží k napodobeni chování vodni turbiny s generátorem. Chování vodní turbíny napodobuje integrátor. Chováni generátoru napodobuje převodník. Zátěž se napodobuje součtovým signálem na vstupu do integrátoru. Kmitočet sítě se napodobuje připnutím stálého napětí ze stabilizátoru napětí k výstupu integrátoru. Řadič Eí je vytvořen jako vypínač/ nebo jako kontakt pomocného relé nebo jako bezkontaktní spinač. Slouží k připojeni výstupního signálu modelu turbína-generátor ke vstupu převodniku kmitočtu.The electrohydraulic opening regulator 3 is a combined electrohydraulic regulator. Oe formed from operational amplifiers / electrohydraulic signal transducer / hydraulic power amplifier and reciprocating interference. It serves to control the position of the turbine control. Model block 4 is an electronic circuit made up of an integrator and proportional negative feedback and a voltage-to-frequency converter. It serves to imitate the behavior of a water turbine with a generator. The behavior of the water turbine mimics the integrator. The generator imitates the converter. The load is simulated by the summation signal at the integrator input. The mains frequency is simulated by connecting a constant voltage from the voltage stabilizer to the integrator output. Controller E1 is designed as a circuit breaker / or auxiliary relay contact or as a proximity switch. Used to connect the turbine-generator output signal to the frequency converter input.

Výstup 22 převodniku 2 kmitočtu je spojen se vstupem 11 regulátoru 2 otáček. VýstupThe output 22 of the frequency converter 2 is connected to the input 11 of the speed controller 2. Exit

CS 272 808 Bl regulátoru JL otáček je spojen se vstupem 31 elektrohydraulického regulátoru 3 otevření turbiny. Výstup 32 elektrohydraulického regulátoru 3 otevření turbiny je spojen s výstupem 0,1 zapojeni. Výstup 12 regulátoru JL otáček je spojen se vstupem 41 modelového bloku 4. Výstup 42 modelového bloku 4 je spojen se vstupem Sl řadiče ES. Výstup 52 řadiče 5 je spojen se vstupem 21 převodníku 2 kmitočtu.CS 272 808 B1 of the speed regulator JL is connected to the inlet 31 of the electro-hydraulic opening regulator 3. The output 32 of the electrohydraulic turbine opening regulator 3 is coupled to the wiring output 0.1. The output 12 of the speed controller J1 is connected to the input 41 of the model block 4. The output 42 of the model block 4 is connected to the input S1 of the ES controller. The output 52 of the controller 5 is connected to the input 21 of the frequency converter 2.

Elektrický regulátor vodní turbíny při testování pracuje takto. Když sepne řadič 5 propojí se výstup '42 modelového bloku 4 přes sepnutý řadič 5 se vstupem 21 převodníku 2 kmitočtu. Oakmile dostane regulátor JL otáček povel k vykonáni určité činnosti, začne tuto činnost provádět prostřednictvím signálu, který je na výstupu 12 regulátoru J. otáček. Tento signál přichází jednak do elektrohydraulického regulátoru 3 otevřeni turbiny a jednak na vstup 41 modelového bloku 4. Modelový blok 4 simuluje chování skutečné turbíny a generátoru. Oestliže je na vstupu 41 modelového bloku 4 signál žádaného otevřeniturbiny, potom je na výstupu 42 modelového bloku 4 signál, jehož kmitočet je úměrný otáčkám turbiny a generátoru. Tento signál se přivádí přes řadič 5 do převodníku 2 kmitočtu a odtud do regulátoru 2 otáček turbíny. Modelový blok 4 má vlastnosti, které se blíži vlast nostem skutečného soustrojí turbína generátor. Tim umožňuje simulovat zátěž v různém chodu. 3e to například zátěž v izolovaném chodu, zátěž v paralelním chodu se sítovým systémem simulovaným v modelovém bloku 4. Na ukazatelích otáček a otevřeni turbíny je možno sledovat přechodné děje a okamžitě určovat poruchy odpovidajlci části nejen elektrického regulátoru vodní turbiny, ale i poruchy hydraulické části regulačního systému. Toto zjištováni je možné při zavřeném přívodu vody k vodní turbíně například rychlouzávěrem, kulovým šoupátkem apod.The electric water turbine regulator works as follows during testing. When the controller 5 closes, the output 42 of the model block 4 is coupled via the switched controller 5 to the input 21 of the frequency converter 2. Oakmile receives the speed controller J1 to execute an action, and starts to perform this action via the signal that is output 12 of the speed controller J. This signal comes both to the electrohydraulic regulator 3 for the opening of the turbine and to the input 41 of the model block 4. The model block 4 simulates the behavior of the actual turbine and generator. If at the input 41 of the model block 4 there is a signal of the desired open-air, then at the output 42 of the model block 4 there is a signal whose frequency is proportional to the speed of the turbine and the generator. This signal is fed through the controller 5 to the frequency converter 2 and from there to the turbine speed controller 2. Model block 4 has properties that are close to those of a real turbine generator set. Tim allows to simulate the load in different running. 3e for example isolated load, load in parallel operation with the network system simulated in model block 4. The speed and opening indicators of the turbine allow monitoring of transient events and instantaneous determination of failures corresponding not only to the part of the electric water turbine regulator but also to the hydraulic part system. This detection is possible when the water supply to the water turbine is closed, for example by means of a quick-release valve, a ball valve, etc.

Vynález se využije u elektrických regulátorů vodních turbin.The invention is applicable to electric water turbine controllers.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of an electric water turbine regulator, in which the output of the frequency converter is connected to the input of the speed regulator, the output of which is connected to the input of the electro-hydraulic regulator of the opening of the turbine. The output of which is connected to a wiring output characterized by; that the output (12) of the speed controller (1) is connected to the input (41) of the model block (4); whose output (42) is coupled to the input (51) of the controller (5), whose output (52) is coupled to the input (21) of the frequency converter (2).