DE2737969C2

DE2737969C2 - Überwachungseinrichtung für Dampfturbinen-Ventile

Info

Publication number: DE2737969C2
Application number: DE772737969A
Authority: DE
Inventors: Ernst-Guenter Egener; Wolfgang Dipl.-Ing. Kindermann
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1979-03-08
Also published as: CH629283A5; DE2737969B1; US4203471A; SE7808474L; NL7805406A

Description

4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anstehen eines Störungssignals (Ig) ein Magnetventil (18) in einer zusätzlichen hydraulischen Ansteuerleitung (19), die über eine Minimalauswahl (16) der elektrohydraulischen Vorsteuerung (6) parallel geschaltet ist, geöffnet wird.

5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4 mit je zwei elektro-hydraulischeii Vorsteuerungen pro Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Vorsteuerungen, die über eine Minimal-Auswahl auf den Ventilantrieb einwirken, gesondert überwacht und im Fehlerfall derart abgeschaltet wird, daß die jeweils andere Vorsteuerung im Eingriff bleibt.

ft. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall beider Vorsteuerungen der Ventilantrieb in Schließrichtung angesteuert wird.

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Dampfturbinen-Ventile, die jedes für sich elektrisch direkt über eine elektro-hydraulische Vorsteuerung angesteuert worden. ho

Eine derartige Regelung mit elektrischer Direktansteuerung der Ventile, bei der die Signalverarbeitung ausschließlich auf elektrischem Wege erfolgt und die Hydraulik nur zur reinen Leistungsverstärkung herangezogen wird, ist aus der DE-OS 1 426 802 bekannt. <,^r> Dabei erfolgt eine Überwachung und Rückmeldung der Vcntilstcllung durch einen Lagegeber, der direkt ein Ventilhub-Istsignal liefert. Neben dem erheblichen Aufwand dieser Schaltung ist dabei jedoch eine Überwachung der Ventilstellung und der Ventilsteuerung nicht vorgesehen, so daß bei einem Ausfall erhebliche Folgeschäden auftreten können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung für derartige elektrisch direkt angesteuerte Ventile zu schaffen, mit der die Sicherheit und die Verfügbarkeit der gesamten Regelung erheblich verbessert und Funktionsfehler rechtzeitig erkannt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vorsteuerungen einer Ventilgruppe derart auf Funktionstüchtigkeit überwacht werden, daß jeweils eine die Ventilstellung bestimmende Größe einer Vorsteuerung mit einem mittleren Wert der bestimmenden Größen der anderen Vorsteuerungen verglichen und bei Überschreiten einer zulässigen Abweichung der zugehörige Ventilantrieb in Schließrichtung angesteuert wird.

Zweckmäßig ist es dabei, daß als bestimmende Größe der Hub des Kraftkolbens der Vorsteuerung vorgesehen ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtregelung für die elektrische Einzelansteuerung einer Ventilgruppe und

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Überwachungsschaltung der einzelnen elektro-hydraulischen Vorsteuerungen.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist bei der Prinzipdarstcllung der elektrischen Einzelansteuerung davon ausgegangen, daß die entsprechende Ventilgruppe aus vier Frischdampfventilen Vl bis V4 besteht. Dieses Prinzip gilt dabei in gleicher Weise auch für Abfangstellklappen bei entsprechenden Anlagen. Im einzelnen erfolgt die Signalverarbeitung, nämlich die Istwertbildung 1, der Soll-Istvergleich 2, Regelung 3, Staffelung 4 mit anschließender Signalverteilung und Kennlinienbildung 5 ausschließlich auf elektrischem Wege. Die so gebildeten Signale für die einzelnen Ventile Vl bis VA werden anschließend auf die Stellkreise 6 für die Servoventil, d. h. auf die jedem Ventil Vl bis V4 zugehörige elektro-hydraulische Vorsteuerung gegeben. Damit erfolgt die elektrohydraulische Umformung dezentral je Ventilstellantrieb 7, wodurch sich eine höhere Verfügbarkeit bei Ausfall eines Umformers ergibt.

Erfindungsgemäß werden nunmehr diese elektrohydraulischen Vorsteuerungen 6 auf Funktionstüchtigkeit überwacht, wie das im einzelnen an Hand Fig. 2 erläutert ist. Es sei dabei zunächst nur die Überwachung des Vorsteuerkreises für das Ventil Vi betrachtet.

Das Servoventil 8 steuert ein dem Eingangssignal vom vorgeschalteten Öffnungsregler 9 proportionalen Steuerflüssigkeitsdurchfluß aus, der einen Kraftkolben 10 abhängig vom Vorzeichen in die eine oder andere Richtung laufen läßt. Die Stellung dieses Kraftkolbens 10 wird an der Stelle 11 gemessen und nach Umwandlung des mechanischen in ein elektrisches Signal in den Umformern 12 als Regelgröße auf den Eingang 13 des Öffnungsreglers 9 geführt. Dieser Kraftkolben 10 bestimmt dann bei ordnungsgemäßer Funktion der elektro-hydraulischen Vorsteuerung die

Antriebsstellung für das Ventil Vl. Vor dem Öffnungsreglereingang 13 wird darüber hinaus die die Ventilstellung bestimmende Größe, nämlich der Hub des Kraftkolbens 10, als Signal I abgenommen und der eigentlichen Ausfall-Überwachungsschaltung 20 zugeführt. In dieser Ausfall-Überwachungsschaltung

20 wird in einem Vergleichsglied 2? das Signal I mit dem in einem Baustein 22 gebildeten mittleren Wert aus den Kraftkolben-Stellungssignalen II, HI und IV der anderen elektro-hydraulischen Vorsieuerungen 15, 16 und 17 der Ventile K2, V3 und VA verglichen. Weicht dabei das Signal I, d. h. die Kraftkolbenstellung im elektro-hydraulischen Umformer 6 von dem mittleren Wert der drei anderen in Richtung »Ventil öffnen« ab, so wird zunächst der dem Vergleichsglied

21 nachgeschaltete Grenzwertkipper 23 geschaltet und nach einer Signalhaltung in einem Zeitglied 24, das dynamische Einflüsse ausschalten soll, ein Speicher 25 gesetzt, von dem aus dann das Signal Ig, d. h. elektro-hydraulische Vorsteuerung für Ventil Vl gestört, abgegeben wird. Durch dieses Signal Ig wird dann über einen Magnetschalter 18 die zusätzliche hydraulische Vorsteuerung 19 auf 0% gesetzt, wodurch über eine Minimalauswahl 14, deren anderer Eingang vom Kraftkolben 10 beaufschlagt ist, der Ventilantrieb 7 in Schließrichtung angesteuert wird.

In gleicherweise werden die elektro-hydraulischen Vorsteuerungen 15, 16 und 17 in den Ausfall-Überwachungsschaltungen 30, 40 und 50, die nur symbolisch mit ihren Ein- und Ausgängen dargestellt sind, auf ihre Funktionstüchtigkeit überwacht. Die Signale I*, II*, III* und IV*, aus denen in jeweils zyklischer Vertauschung der mittlere Wert gebildet wird, werden-wie aus der Ausfall-überwachungsschaltung 20 für das Signal I* gezeigt ist - an einem gesonderten Ausgang 26 abgenommen. Dieser Ausgang 26 kann durch einen Schalter 27 bei Ansiehen des Störungssignals Ig unterbrochen werden, so daß bei Ausfall beispielsweise des Signals I* der mittlere Wert in den Ausfall-Überwachungsschaltungen 30, 40 und 50 dann nur noch aus zwei Signalen funktionstüchtiger Vorsteuerungen gebildet werden kann.

Bei einem nicht ordnungsgemäßen Arbeiten der Vorsteuerungen 15,16 oder 17 steht dann in den entsprechenden Ausfall-Überwachungsschaltungen 30, 40 oder 50 ebenfalls ein Störsignal Hg, IHg oder IVg an, mit dem über die entsprechenden zusätzlichen hydraulischen Vorsteuerungen die Ventile V2, V3 oder V4 in Schließstellung gefahren werden können.

Zur zusätzlichen Erhöhung der Verfügbarkeit ist es darüber hinaus möglich - was in der Zeichnung jedoch nicht im einzelnen dargestellt ist — jeden Ventilantrieb mit zwei elektro-hydraulischen Vorsteuerungen auszustatten, wobei jede der beiden Vorsteuerungen, die über eine Minimalauswahl auf den Ventilantrieb einwirken, gesondert überwacht und im Fehlerfall derart abgeschaltet werden, daß die jeweils gesunde Vorsteuerung im Eingriff bleibt. Erst bei einem zeitlich aufeinanderfolgenden Fehler beider Vorsteuerungen wird dann der zugehörige Ventilantrieb in Schließstellung angesteuert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung für Dampfturbinen-Ventile, die jedes für sich elektrisch direkt über eine elektro-hydraulische Vorsteuerung angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerungen (6,15,16,17) einer Ventilgruppe ( Vl bis V4) derart auf Funktionstüchtigkei* überwacht werden, daß jeweils eine die Ventilstellung bestimmende Größe (!) einer Vorsteuerung (6) mit einem mittleren Wert der bestimmenden Größen (II, III, IV) der anderen Vorsteuerungen (15, 16, 17) verglichen und bei Überschreiten einer zulässigen Abweichung der zugehörige Ventilantrieb (7) in Schließrichtung angesteuert wird.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bestimmende Größe der Hub (11) des Kraftkolbens (10) der jeweiligen Vorsteuerung (6, 15, 16, 17) vorgesehen ist.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Vergleichsglied (21) mit einem Eingang für den in ein elektrisches Signal (I) umgewandelten Kraftkolbenhub (11) und einen Eingang für den mittleren Wert der anderen Kraftkolbenhübe (II, III, IV) sowie diesen nachgeschaltet einen Grenzwertkipper (23), ein Zeitglied (24) und ein Speicher (25) mit einem Ausgang (Ig) zur Absteuerung des Ventilantriebs