RU2177064C2

RU2177064C2 - Turbine protective device

Info

Publication number: RU2177064C2
Application number: RU2000102789/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Благовещенский; В.И. Кирюхин; Ю.Л. Лукашенко; Ю.А. Максимов; Ю.М. Семенов; С.Д. Циммерман
Original assignee: Открытое акционерное общество "Калужский турбинный завод"
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-12-20

Abstract

FIELD: protection of turbines. SUBSTANCE: proposed device has pump-regulator, overspeed governor, automatic gate valve and unit for working-out overspeed governor with spool valves. Inter-piston cavities of spool valves are connected to pressure end of pump-regulator and to turbine oil tank by means of oil line. Inter-piston cavities are also connected in pairs to oil line connected with drive of locking valve of turbine and to oil line connected with end chamber. Overspeed governor and automatic gate valve are located on side of suction end of pump-regulator which is provided with torsion bar having hole for overspeed governor; spool valve is fitted in bore available in body and cap of bearing coaxially with turbine rotor. Spool valve has four additional inter-piston cavities first of which is connected to pressure end of pump-regulator and to drive of locking valve; second cavity is connected to discharge end of pump-regulator and is hydraulically connected with third inter- piston cavity connected in its turn to end chamber of automatic gate valve and to turbine oil tank together with end chamber of spool valve of device. Inter-piston cavity of spool valve of automatic gate valve is connected to turbine oil tank through fourth inter-piston cavity of spool valve of device. EFFECT: enhanced operational reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области устройств защиты турбины по предельному повышению частоты вращения ротора. The invention relates to the field of turbine protection devices to limit the increase in rotor speed.

Устройства защиты турбины по предельному повышению частоты вращения ротора известны. Известно, например, устройство [1] системы защиты турбины (аналог), содержащее гидродинамический датчик частоты вращения турбины и управляющий золотник с межпоршеньковой полостью, подключенной к напору насоса-регулятора, к гидравлическому приводу стопорного клапана и к маслобаку турбины. Напорное масло удерживает стопорный клапан в открытом положении. При недопустимом повышении частоты вращения напор насоса-регулятора увеличивается, что используется для срабатывания устройства защиты, подрыва давления масла в приводе и закрытия стопорного клапана. Turbine protection devices for limiting the increase in rotor speed are known. It is known, for example, a device [1] of a turbine protection system (analogue) containing a hydrodynamic turbine speed sensor and a control valve with an inter-piston cavity connected to the pressure of the regulator pump, to the hydraulic drive of the stop valve and to the turbine oil tank. Pressure oil holds the check valve open. With an unacceptable increase in the speed, the pressure of the regulator pump increases, which is used to actuate the protection device, undermine the oil pressure in the actuator and close the shut-off valve.

Недостаток аналога в том, что в нем используется параметр (напор насоса-регулятора), лишь косвенно характеризующий частоту вращения турбины. В результате устройство недостаточно надежно, так как в некоторых случаях этот параметр не соответствует частоте вращения ротора турбины (например, при срыве насоса-регулятора). The disadvantage of the analogue is that it uses a parameter (pump head-regulator), which only indirectly characterizes the frequency of rotation of the turbine. As a result, the device is not reliable enough, since in some cases this parameter does not correspond to the rotational speed of the turbine rotor (for example, if the regulator pump fails).

Известно [2] устройство защиты турбины (прототип), содержащее насос-регулятор, автоматический затвор с подпружиненным золотником и защелкой (собачкой), регулятор безопасности и приспособление для расхаживания регулятора безопасности на работающей турбине без повышения частоты вращения ротора. Привод стопорного клапана, как и у аналога, подключен через межпоршеньковую полость золотника автоматического затвора к напору насоса-регулятора и к сливу масла в маслобак турбины. Боек регулятора безопасности имеет поршенек, который в сборе с корпусом регулятора образует замкнутую торцевую камеру, подключенную через межпоршеньковую полость золотника приспособления к напору насоса-регулятора к сливу в маслобак турбины. Автоматический затвор имеет устройство для ручного взведения золотника на упор (на защелку) и для перевода его в режим расхаживания регулятора безопасности на работающей турбине без ее разгона (с ограничением хода золотника до 25% от полного рабочего хода). It is known [2] a turbine protection device (prototype) comprising a pump regulator, an automatic shutter with a spring-loaded spool and a latch (dog), a safety regulator and a device for pacing the safety regulator on a working turbine without increasing the rotor speed. The shut-off valve actuator, like the analogue, is connected through the inter-piston cavity of the automatic shutter valve to the pressure of the regulator pump and to drain the oil into the turbine oil tank. The safety regulator pin has a piston, which, together with the regulator body, forms a closed end chamber connected through the inter-piston cavity of the device spool to the pressure of the regulator pump to drain into the turbine oil tank. The automatic shutter has a device for manually cocking the spool against the stop (on the latch) and for putting it into the pacing mode of the safety regulator on a working turbine without accelerating it (with the spool running limited to 25% of the full working stroke).

Преимущество прототипа заключается в том, что регулятор безопасности работает по прямому импульсу - непосредственно по частоте вращения ротора турбины, а также в том, что периодическое расхаживание регулятора безопасности и автоматического затвора осуществляется без отключения генератора от сети и без разгона ротора турбины. The advantage of the prototype is that the safety regulator operates on a direct impulse - directly on the rotational speed of the turbine rotor, and also that the safety regulator and the automatic shutter are periodically paced without disconnecting the generator from the network and without accelerating the turbine rotor.

Недостаток прототипа в том, что расхаживание золотника автоматического затвора возможно лишь на части его рабочего хода (при котором стопорный клапан не срабатывает). В результате этого золотник автоматического затвора может заклинить на оставшихся 75% своего рабочего хода. Недостатком является также необходимость ручного взведения автоматического затвора после расхаживания регулятора безопасности. Для автоматизированных электростанций это неприемлемо. The disadvantage of the prototype is that walking the spool of the automatic shutter is possible only on part of its working stroke (in which the stop valve does not work). As a result of this, the shutter spool can jam on the remaining 75% of its stroke. The disadvantage is the need for manual cocking of the automatic shutter after pacing the safety regulator. For automated power plants this is unacceptable.

Недостатком прототипа является то, что регулятор безопасности и автоматический затвор установлены за опорно-упорным подшипником турбины с противоположной стороны от всаса насоса-регулятора. В результате на некоторых турбинах они оказываются в труднодоступных для ручного обслуживания местах. Например, на геотермальных турбинах, работающих с большими объемными расходами пара, выполняемых двухпоточными, подшипники турбины располагаются глубоко внутри конуса выхлопной части турбины. В случае установки регулятора безопасности и автоматического затвора за опорно-упорным подшипником (упорный гребень которого совмещается с насосом-регулятором) в глубине конуса выхлопной части турбины практически отсутствуют условия для их обслуживания при эксплуатации. The disadvantage of the prototype is that the safety regulator and the automatic shutter are installed behind the thrust bearing of the turbine on the opposite side of the suction pump-regulator. As a result, on some turbines they find themselves in places difficult to access for manual maintenance. For example, on geothermal turbines operating with large volumetric flow rates of steam performed by two-flow turbine bearings are located deep inside the cone of the exhaust part of the turbine. In the case of installing a safety regulator and an automatic shutter behind the thrust bearing (the thrust ridge of which is combined with the regulator pump), there are practically no conditions for their maintenance during operation in the depth of the cone of the exhaust part of the turbine.

Цель настоящего изобретения заключается в создании устройства защиты турбины, лишенного указанных выше недостатков. An object of the present invention is to provide a turbine protection device devoid of the above disadvantages.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит насос-регулятор, регулятор безопасности, автоматический затвор и приспособление для расхаживания регулятора безопасности с золотниками. Межпоршеньковые полости золотников автоматического затвора и приспособления подключены к напору насоса-регулятора и к сливу масла в маслобак турбины, а также попарно - к приводу стопорного клапана и к торцевой камере, образованной бойком в корпусе регулятора безопасности. This goal is achieved in that the device comprises a pump regulator, a safety regulator, an automatic shutter and a device for pacing the safety regulator with spools. The inter-piston cavities of the automatic shutter spools and devices are connected to the pressure of the regulator pump and to drain the oil into the turbine oil tank, as well as to the check valve actuator and to the end chamber formed by the striker in the safety regulator body in pairs.

Новым является то, что регулятор безопасности и автоматический затвор расположены со стороны всаса насоса-регулятора. Для этого насос-регулятор снабжен торсионом с отверстием под регулятор безопасности. Золотник приспособления установлен в расточке, выполненной в корпусе и крышке подшипника соосно с ротором турбины. Золотник приспособления имеет четыре дополнительные межпоршеньковые полости. Из межпоршеньковых дополнительных полостей первая подключена к напору насоса-регулятора и к приводу стопорного клапана. Вторая межпоршеньковая полость подключена к напору насоса-регулятора и соединена гидравлически с третьей межпоршеньковой полостью, подключенной к торцевой камере регулятора безопасности и вместе с торцевой камерой золотника приспособления - к сливу в маслобак турбины. Межпоршеньковая полость золотника автоматического затвора подключена к сливу в маслобак турбины через четвертую межпоршеньковую полость золотника приспособления. What is new is that the safety regulator and the automatic shutter are located on the suction side of the pump regulator. For this, the pump regulator is equipped with a torsion bar with an opening for the safety regulator. The spool of the device is installed in a bore made in the housing and bearing cover coaxially with the turbine rotor. The spool of the device has four additional inter-piston cavities. Of the inter-piston extra cavities, the first is connected to the pressure of the regulator pump and to the stop valve actuator. The second inter-piston cavity is connected to the pressure of the regulator pump and is hydraulically connected to the third inter-piston cavity, connected to the end chamber of the safety regulator and together with the end chamber of the device spool, to drain into the turbine oil tank. The inter-piston cavity of the automatic shutter valve spool is connected to the drain in the turbine oil tank through the fourth inter-piston cavity of the device spool.

Схема предлагаемого устройства защиты турбины изображена на чертежах. На фиг. 1 изображена компоновка узлов и элементов устройства на подшипнике турбины; на фиг. 2 - конструктивная схема устройства с гидравлическими связями между элементами; на фиг. 3 - циклограмма открытия окон приспособления в зависимости от хода его золотника. A diagram of the proposed turbine protection device is shown in the drawings. In FIG. 1 shows the layout of the nodes and elements of the device on the turbine bearing; in FIG. 2 is a structural diagram of a device with hydraulic connections between elements; in FIG. 3 - a cyclogram of the opening of the device windows, depending on the stroke of its spool.

На фиг. 1. Насос-регулятор 1 выполнен заодно с ротором 2 турбины и установлен в корпусе 3 и крышке 4 подшипника турбины на опорных 5 и упорных 6 подшипниках. Торсинон 7 прикреплен к насосу-регулятору 1. На конце торсиона 7 выполнен цилиндрический участок 8 с отверстием, в котором установлен регулятор безопасности 9 бойкового типа. In FIG. 1. The pump-controller 1 is made integral with the rotor 2 of the turbine and is installed in the housing 3 and the cover 4 of the turbine bearing on the supporting 5 and thrust 6 bearings. Torsinon 7 is attached to the pump-regulator 1. At the end of torsion 7 there is a cylindrical section 8 with an opening in which a safety regulator 9 is mounted of the striker type.

Автоматический затвор 10 установлен в крышке 4 подшипника вертикально в плоскости вращения регулятора безопасности 9. Приспособление 11 для расхаживания регулятора безопасности 9 установлено в расточке 12, выполненной вдоль разъема корпуса 3 и крышки 4 подшипника соосно с ротором 2. Камера 13 соединена маслопроводом 14 с маслобаком (не изображен), камера 15 - с маслопроводом 16 масла низкого давления (всас насоса-регулятора 1). Камера 17 маслопроводом 18 масла высокого давления насоса-регулятора 1 сообщена с автоматическим затвором 10 и приспособлением 11. Маслопровод 19 подвода масла высокого давления в привод стопорного клапана (не изображен) подключен к автоматическому затвору 10 и приспособлению 11. Перепускные каналы 20 и 21 соединяют автоматический затвор 10 с приспособлением 11 и регулятором безопасности 9. An automatic shutter 10 is mounted vertically in the bearing cap 4 in the plane of rotation of the safety regulator 9. The device 11 for pacing the safety regulator 9 is mounted in a bore 12 made along the connector of the housing 3 and the bearing cap 4 coaxially with the rotor 2. The chamber 13 is connected by an oil pipe 14 to the oil tank ( not shown), chamber 15 - with oil pipe 16 of low pressure oil (pump regulator inlet 1). The chamber 17 is connected by an oil pipe 18 to the high pressure oil of the regulator pump 1 with an automatic shutter 10 and a fixture 11. The oil pipe 19 for supplying a high pressure oil to a shut-off valve actuator (not shown) is connected to an automatic shutter 10 and a fixture 11. Bypass channels 20 and 21 are connected automatically shutter 10 with special tool 11 and safety regulator 9.

На фиг. 2. Поршенек 22 бойка 23 образует в корпусе 24 регулятора безопасности 9 торцевую камеру 25. Камера 26 выполнена с дренажным отверстием 27. Пружина 28 прижимает боек 23 к упору в корпусе 24, в котором предусмотрен зазор (ход) 29 между ним и поршеньком 22. In FIG. 2. The piston 22 of the striker 23 forms an end chamber 25 in the housing 24 of the safety regulator 9. The chamber 26 is made with a drainage hole 27. The spring 28 presses the striker 23 against the stop in the housing 24, in which there is a gap (stroke) 29 between it and the piston 22.

Автоматический затвор 10 содержит корпус 30, золотник 31 с буртиком 32, подпружиненный пружиной 33, защелку (собачку) 34, установленную на оси 35, закрепленную в корпусе 30. Золотник 31 в сборе с корпусом 30 образует межпоршеньковую полость 36 с окнами 37, 38 и торцевую камеру 39. Защелка 34 имеет упор 40, удерживающий золотник 31 за буртик 32 во взведенном положении. Защелка 34 снабжена пружиной кручения (не изображена), которая вращает защелку по часовой стрелке (по чертежу), удерживая упор 40 защелки 34 в контакте с буртиком 32. Между корпусом 30 и золотником 31, находящимся на упоре 40, имеется зазор 41. The automatic shutter 10 includes a housing 30, a spool 31 with a shoulder 32, spring-loaded with a spring 33, a latch (dog) 34 mounted on an axis 35 fixed in the housing 30. The spool 31 assembled with the housing 30 forms an inter-piston cavity 36 with windows 37, 38 and end chamber 39. The latch 34 has an emphasis 40 holding the spool 31 by the shoulder 32 in the cocked position. The latch 34 is provided with a torsion spring (not shown) that rotates the latch clockwise (according to the drawing), holding the stop 40 of the latch 34 in contact with the shoulder 32. Between the housing 30 and the spool 31 located on the stop 40, there is a gap 41.

Приспособление 11 содержит корпус 42, в котором размещен золотник 43. Шток 44 золотника 43 кинематически соединен с механизмом управления (привода), который может быть ручным или с электродвигателем (механизм управления на чертеже не изображен). В сборе с корпусом 42 золотник образует межпоршеньковые полости 45, 46, 47, 48, 49 и торцевую камеру 50. Межпоршеньковые полости 45, 46, 47 соединены окнами 51, 52, 53 с маслопроводом 14, к которому подключена также торцевая камера 50. Маслопровод 18 масла высокого давления от насоса-регулятора 1 подведено к окну 37 автоматического затвора 10 и к окнам 54, 55, 56 приспособления 11. Межпоршеньковые полости 48 и 49 сообщены между собой отверстиями 57. Межпоршеньковая полость 46 окном 58 подключена к маслопроводу 19 подвода масла к приводу стопорного клапана. Межпоршеньковая полость 36 автоматического затвора 10 сообщена с маслопроводом 14 по маслопроводу 20 через окно 38 и межпоршеньковую полость 47 и окно 52. Окна 59 и 60 подключены маслопроводом 61 к торцевой камере 39. The device 11 comprises a housing 42 in which the spool 43 is placed. The stem 44 of the spool 43 is kinematically connected to a control mechanism (drive), which can be manual or with an electric motor (the control mechanism is not shown in the drawing). Assembled with the housing 42, the spool forms the inter-piston cavities 45, 46, 47, 48, 49 and the end chamber 50. The inter-piston cavities 45, 46, 47 are connected by the windows 51, 52, 53 to the oil line 14, to which the end chamber 50 is also connected. The oil line 18 high-pressure oil from the regulator pump 1 is connected to the window 37 of the automatic shutter 10 and to the windows 54, 55, 56 of the device 11. The inter-piston cavities 48 and 49 are interconnected by the openings 57. The inter-piston cavity 46 is connected to the oil supply duct 19 by the window 58 lock valve actuator. The inter-piston cavity 36 of the automatic shutter 10 is connected to the oil line 14 through the oil line 20 through the window 38 and the inter-piston cavity 47 and the window 52. Windows 59 and 60 are connected by the oil line 61 to the end chamber 39.

Торцевая камера 25 сообщена маслопроводом 21 через отверстие 62 и окно 51 с маслопроводом 14. Между корпусом 42 и золотником 43 имеется зазор 63 (ход золотника). The end chamber 25 is connected by an oil line 21 through an opening 62 and a window 51 with an oil line 14. Between the housing 42 and the valve 43 there is a gap 63 (valve stroke).

На фиг. 3 изображена зависимость открытия окон 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 59 приспособления 11 от относительного хода

золотника 43. Точка в основании стрелки соответствует закрытому окну, а острие стрелки - полному открытию соответствующего окна. Цифра "0" на координате

соответствует исходному положению золотника 43, изображенному на фиг. 2, цифра "1" - полному перемещению золотника 43 на величину 63 (нижнее по чертежу положение золотника 43).In FIG. 3 shows the dependence of the opening of the

windows

51, 52, 53, 54, 55, 56 and 59 of the device 11 on the relative stroke

spool 43. The point at the base of the arrow corresponds to a closed window, and the point of the arrow corresponds to the full opening of the corresponding window. The number "0" at the coordinate

corresponds to the initial position of the spool 43 shown in FIG. 2, the number "1" indicates the complete movement of the spool 43 by a value of 63 (lower position of the spool 43 according to the drawing).

Устройство обеспечивает защиту турбины по предельному повышению частоты вращения ротора. Конструкция устройства позволяет производить его расхаживания без отключения генератора от сети и без разгона турбины. The device protects the turbine by limiting the increase in rotor speed. The design of the device allows its pacing without disconnecting the generator from the network and without accelerating the turbine.

Рассмотрим принцип действия устройства. Турбина работает на номинальной частоте вращения. Насос-регулятор 1 подает напорное масло по маслопроводу 18 через окно 37 и межпоршеньковую полость 36 в маслопровод 19, по которому оно поступает в привод стопорного клапана и удерживает его в открытом положении. Consider the principle of the device. The turbine operates at rated speed. The pump regulator 1 supplies the pressure oil through the oil line 18 through the window 37 and the inter-piston cavity 36 into the oil line 19, through which it enters the actuator of the stop valve and holds it in the open position.

При повышении частоты вращения ротора 2 до предельного значения центробежная сила бойка 23 преодолевает силу натяжения пружины 28 и боек астатически перемещается на величину 29 (до упора поршенька 22 в корпус 24). Кончик бойка 23 выступает из ротора 2 ударяет по защелке 34 и поворачивает ее вокруг оси 35 против часовой стрелки. При этом упор 40 защелки 34 соскальзывает с буртика 32 и золотник 31 под действием пружины 33 перемещается на величину 41, перекрывая окно 37 и открывая окно 38. Маслопровод 19 будет сообщен через межпоршеньковую полость 36 по маслопроводу 20 через межпоршеньковую полость 47 и окно 52 приспособления 11 с маслопроводом 14 слива масла в маслобак турбины. В результате давление масла в приводе стопорного клапана упадет, стопорный клапан закроется и перекроет подачу пара в турбину. Упор 40 и буртик 32 выполнены так, что защелка 34 остается в повернутом (против часовой стрелки) положении. Благодаря этому исключаются повторные удары бойка 3 регулятора безопасности 9 о защелку 34. К описанию взвода золотника 31 автоматического затвора 10 вернемся после рассмотрения режима расхаживания регулятора безопасности 9 и автоматического затвора 10. When the rotor 2 rotational speed is increased to a limiting value, the centrifugal force of the hammer 23 overcomes the tension force of the spring 28 and the hammer strikes asthetically by a value of 29 (until the piston 22 stops in the housing 24). The tip of the hammer 23 protrudes from the rotor 2, strikes the latch 34 and rotates it around the axis 35 counterclockwise. In this case, the stop 40 of the latch 34 slides off the shoulder 32 and the spool 31 moves by an amount 41 under the action of the spring 33, blocking the window 37 and opening the window 38. The oil line 19 will be communicated through the inter-piston cavity 36 through the oil pipe 20 through the inter-piston cavity 47 and the window 52 of the device 11 with oil line 14 draining the oil into the turbine oil tank. As a result, the oil pressure in the stop valve actuator will drop, the stop valve will close and shut off the steam supply to the turbine. The emphasis 40 and the shoulder 32 are made so that the latch 34 remains in a rotated (counterclockwise) position. Due to this, repeated strikes of the striker 3 of the safety regulator 9 against the latch 34 are excluded. We will return to the description of the cocking of the slide valve 31 of the automatic shutter 10 after considering the pacing mode of the safety regulator 9 and the automatic shutter 10.

Как следует из фиг. 2 при нормальной работе турбины напорное масло от насоса-регулятора 1 подведено также по маслопроводу 18 к окнам 51, 55 и 56 приспособления 11. Для расхаживания регулятора безопасности 9 и автоматического затвора 10 перемещают механизмом управления шток 47 золотника 43. При этом последовательно изменяется степень открытия окон 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 59 приспособления 11. Как это изображено на фиг. 3. As follows from FIG. 2 during normal operation of the turbine, the pressure oil from the pump regulator 1 is also connected through the oil pipe 18 to the windows 51, 55 and 56 of the device 11. To move the safety regulator 9 and the automatic shutter 10, the piston rod 47 of the slide valve 43 is moved by the control mechanism. windows 51, 52, 53, 54, 55, 56, and 59 of fixture 11. As shown in FIG. 3.

На первой четверти хода золотника 43 закрывается окно 53 и на 50% хода - окно 52; на второй четверти хода закрывается полностью окно 52 и открывается окно 56. На третьей четверти хода золотника 43 открываются окна 55 и 59 и закрываются окна 51 и 56, и на последней четверти хода открывается окно 54. В результате последовательно отсекается слив масла от автоматического затвора 10 через окно 52, перекрывается слив масла из камеры 39 через окно 53, открывается подвод масла высокого давления из маслопровода 18 в камеру 39 через окно 56, отверстие 57 и окно 60, подводится масло высокого давления через окно 55 и окно 58 в маслопровод 19 подвода масла высокого давления в привод стопорного клапана в обвод автоматического затвора 10. К моменту открытия окна 54, через которое масло высокого давления поступает в торцевую камеру 25 регулятора безопасности 9, торцевая камера 39 автоматического затвора 10 надежно сообщена через окно 59 и торцевую камеру 50 со сливом маслопроводом 14. На последней четверти хода золотника 43 масло высокого давления, поступающее через окно 51 в камеру 25, сжимает пружину 28 и перемещает боек 23 на величину 29. При этом происходит срабатывание автоматического затвора 10 аналогично тому, как это происходит при срабатывании регулятора безопасности 9 при повышении частоты вращения ротора 2 турбины до предельно допустимого значения. Золотник 31 под действием пружины перемещается на величину 41, перекрывает окно 37 и открывает окно 38, однако поскольку окно 52, как указано выше, перекрыто поршеньком золотника 43, подрыв давления масла в маслопроводе 19 не происходит и стопорный клапан турбины остается в открытом положении. In the first quarter of the stroke of the spool 43, the window 53 closes and for 50% of the stroke - the window 52; in the second quarter of the stroke, window 52 closes completely and the window 56 opens. In the third quarter of the stroke of spool 43, windows 55 and 59 open and windows 51 and 56 are closed, and in the last quarter of the stroke, window 54 is opened. As a result, the oil drain from the automatic shutter 10 is cut off. through the window 52, the oil drain from the chamber 39 is blocked through the window 53, the high pressure oil supply from the oil line 18 to the chamber 39 is opened through the window 56, the hole 57 and the window 60, the high pressure oil is supplied through the window 55 and the window 58 into the oil supply oil duct 19the high pressure in the actuator of the stop valve to the bypass of the automatic shutter 10. By the time the window 54 is opened, through which the high pressure oil enters the end chamber 25 of the safety regulator 9, the end chamber 39 of the automatic shutter 10 is reliably communicated through the window 59 and the end chamber 50 with oil drain 14. At the last quarter of the stroke of the slide valve 43, the high-pressure oil entering through the window 51 into the chamber 25 compresses the spring 28 and moves the firing pin 23 by an amount of 29. This triggers the automatic shutter 10 analogues but just as it occurs when the air controller 9 while increasing the rotor speed of the turbine 2 to the maximum allowable value. The spool 31, by the action of the spring, moves by a value of 41, closes the window 37 and opens the window 38, however, since the window 52, as mentioned above, is closed by the piston of the spool 43, the oil pressure in the oil line 19 is not undermined and the turbine shut-off valve remains in the open position.

При возвращении золотника 43 в исходное положение степень открытия окон 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 59 изменяется в обратной последовательности. При этом закрывается окно 51, открывается слив масла из камеры 25 в маслопровод 14, подается масло высокого давления в торцевую камеру 39 и золотник 31 перемещается, сжимая пружину 33 на ход 41. Защелка 34 под действием своей пружины, вращающей защелку 34 по часовой стрелке, встанет упором 40 на буртик 32. Золотник 31 откроет окно 37 и закроет окно 38. При последующем движении золотника 43 окна 55 и 56 будут закрыты и окно 53 - открыто. В результате будет восстановлена подача масла высокого давления в привод стопорного клапана через автоматический затвор 10. Камера 39 будет сообщена со сливом маслопроводом 14. Таким образом произведено расхаживание регулятора безопасности 9, автоматического затвора 10 и приспособления 11 без отключения генератора от сети и без разгона ротора 2 до предельной частоты вращения. Начиная с этого момента, устройство обеспечивает защиту турбины по предельному повышению частоты вращения ротора 2, как это было рассмотрено выше. When the spool 43 returns to its original position, the degree of opening of the windows 51, 52, 53, 54, 55, 56, and 59 changes in the reverse order. This closes the window 51, opens the drain of oil from the chamber 25 into the oil line 14, high-pressure oil is supplied to the end chamber 39, and the spool 31 moves, compressing the spring 33 to stroke 41. The latch 34 under the action of its spring, rotating the latch 34 clockwise, will stand focus 40 on the shoulder 32. The valve 31 will open the window 37 and close the window 38. With the subsequent movement of the valve 43, the windows 55 and 56 will be closed and the window 53 is open. As a result, the supply of high-pressure oil to the stop valve actuator through the automatic shutter 10 will be restored. The chamber 39 will be in communication with the oil line drain 14. The safety regulator 9, automatic shutter 10 and device 11 are thus paced without disconnecting the generator from the network and without accelerating the rotor 2 to the maximum speed. From this moment on, the device protects the turbine by limiting the maximum speed of the rotor 2, as discussed above.

Взведение автоматического затвора 10 после срабатывания устройства по предельному повышению частоты вращения должно производиться после того, как частота вращения ротора 2 турбины снизится до уровня, при котором боек 23 под действием пружины 28 переместится на величину 29 (в исходное положение). Для взведения золотника 31 необходимо переместить золотник 43 на половину хода 63 и затем возвратить его в исходное положение. При этом в камеру 41 будет подано масло высокого давления, которое обеспечит взвод золотника 31 с зацеплением защелки 34 и буртика 32. Cocking the automatic shutter 10 after the device is triggered to limit the rotation speed should be made after the rotational speed of the rotor 2 of the turbine decreases to a level at which the firing pin 23 under the action of the spring 28 will move by a value of 29 (in the initial position). To cock the spool 31, it is necessary to move the spool 43 halfway 63 and then return it to its original position. In this case, high-pressure oil will be supplied to the chamber 41, which will provide a platoon of the spool 31 with the engagement of the latch 34 and the shoulder 32.

В результате автоматический затвор 10 и устройство защиты турбины в целом готово к защите. As a result, the automatic shutter 10 and the turbine protection device are generally ready for protection.

Литература
[1] Гидродинамическая система защиты турбины. А.с. 283235 от 16.07.69, F 01 D 17/20.Literature
[1] Hydrodynamic turbine protection system. A.S. 283235 dated 07.16.69, F 01 D 17/20.

[2] Паровые турбины малой мощности КТЗ. Под редакцией В.И. Кирюхина. Москва, Энергоатомиздат, 1987, стр. 134, рис.7.1. [2] KTZ low-power steam turbines. Edited by V.I. Kiryukhina. Moscow, Energoatomizdat, 1987, p. 134, Fig. 7.1.

Claims

Устройство защиты турбины, содержащее насос-регулятор, регулятор безопасности, автоматический затвор и приспособление для расхаживания регулятора безопасности с золотниками, межпоршеньковые полости которых подключены к напору насоса-регулятора и к сливу в маслобак турбины, а также попарно - к приводу стопорного клапана и к торцевой камере регулятора безопасности, отличающееся тем, что регулятор безопасности и автоматический затвор расположены со стороны всаса насоса-регулятора, для чего последний снабжен торсионом с отверстием под регулятор безопасности, золотник приспособления установлен в расточке, выполненной в корпусе и крышке подшипника соосно с ротором турбины, золотник приспособления имеет четыре дополнительные межпоршеньковые полости, первая из которых подключена к напору насоса-регулятора и к приводу стопорного клапана, вторая - к напору насоса-регулятора и соединена гидравлически с третьей межпоршеньковой полостью, подключенной к торцевой камере автоматического затвора и, вместе с торцевой камерой золотника приспособления, - к маслобаку турбины, причем межпоршеньковая полость золотника автоматического затвора подключена к маслобаку турбины через четвертую межпоршеньковую полость золотника приспособления. A turbine protection device comprising a pump regulator, a safety regulator, an automatic shutter and a device for pacing the safety regulator with spools, the inter-piston cavities of which are connected to the pressure of the regulator pump and to drain into the turbine oil tank, as well as in pairs to the stop valve actuator and the end safety regulator chamber, characterized in that the safety regulator and the automatic shutter are located on the suction side of the pump-regulator, for which the latter is equipped with a torsion bar with an opening for safety guard, the spool of the device is installed in a bore made in the housing and bearing cover coaxially with the turbine rotor, the spool of the device has four additional inter-piston cavities, the first of which is connected to the pressure of the pump regulator and to the actuator of the stop valve, the second to the pressure of the pump regulator and is hydraulically connected to the third inter-piston cavity connected to the end chamber of the automatic shutter and, together with the end chamber of the device spool, to the turbine oil tank, mezhporshenkovaya cavity automatic valve shutter is connected to the oil tank through the fourth turbine spool cavity mezhporshenkovuyu device.