汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)

1、汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)ETS主講人：姚勛主講人：姚勛主要功能汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)的作用主要內(nèi)容功能實(shí)現(xiàn)保護(hù)項(xiàng)目系統(tǒng)回路使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)1.汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)的作用 ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)用以監(jiān)視汽輪機(jī)的某些參數(shù)，當(dāng)這些參數(shù)超過(guò)其運(yùn)行限制值時(shí)，該系統(tǒng)就關(guān)閉全部汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽閥門，緊急停機(jī)。以保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行。 對(duì)汽輪機(jī)重要參數(shù)跳閘報(bào)警信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)跳閘報(bào)警信號(hào)發(fā)出時(shí)，經(jīng)邏輯條件進(jìn)行判斷，發(fā)出AST電磁閥驅(qū)動(dòng)指令，關(guān)閉汽輪機(jī)各進(jìn)汽門。 將ETS系統(tǒng)自身故障信號(hào)送出監(jiān)視。故障自診

2、斷功能。 判斷汽輪機(jī)已跳閘信號(hào)，送其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)備。 提供保護(hù)切投功能，指示燈指示及試燈功能，裝置復(fù)位按鈕，AST電磁閥在線試驗(yàn)功能。2.汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)的功能安全油安全油SSSSP泄油泄油 AST1與與AST3并聯(lián)，并聯(lián)，AST2與與AST4并聯(lián)，然后并聯(lián)，然后兩個(gè)并聯(lián)回路再串連。兩個(gè)并聯(lián)回路再串連。AST1與與AST3電磁閥電源由電磁閥電源由DEH來(lái)的第一路來(lái)的第一路110V AC供給，供給，AST2與與AST4電磁閥電磁閥電源由電源由DEH來(lái)的第二路來(lái)的第二路110V AC電源供給。這種布置電源供給。這種布置方式，可有效防止方式，可有效防止AST電磁閥誤動(dòng)，也可有效防止電磁閥誤動(dòng)，也可

3、有效防止AST電磁閥拒動(dòng)，任何一個(gè)電磁閥拒動(dòng)，任何一個(gè)AST電磁閥故障，都不會(huì)電磁閥故障，都不會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致AST動(dòng)作。另外，這種電源使用方式，可防止因動(dòng)作。另外，這種電源使用方式，可防止因?yàn)槟骋宦冯娫垂收蠈?dǎo)致為某一路電源故障導(dǎo)致AST誤動(dòng)作。誤動(dòng)作。故障自診斷：PLC故障信號(hào)ETS裝置主、副電源喪失信號(hào)24VDC電源喪失信號(hào)送出報(bào)警或監(jiān)視對(duì)高、中主門關(guān)閉信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)滿足兩側(cè)高主門關(guān)閉，一個(gè)高主門關(guān)閉且不同側(cè)中主門關(guān)閉時(shí)，發(fā)出汽輪機(jī)已跳閘信號(hào)，聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備。保護(hù)切投功能，指示燈指示及試燈功能，裝置復(fù)位按鈕3.功能實(shí)現(xiàn) 納一ETS系統(tǒng)由貴州電力試驗(yàn)院生產(chǎn)，控制中心使用施耐德電氣的MODICO

4、N Premium PLC控制。其基本組成由PLC處理器、I/O卡件、電源組件、接線端子、信號(hào)源、保護(hù)投切開(kāi)關(guān)、保護(hù)動(dòng)作指示燈、切投開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器等組成。采用兩套PLC并聯(lián)運(yùn)行。3.1 PLC系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)輸出繼電器，并聯(lián)，A、B機(jī)各35個(gè)點(diǎn)3.2 關(guān)于PLC I/O 模件的說(shuō)明3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.凝汽器真空低由于真空泵故障，機(jī)械泄漏，冷卻水不足或中斷等原因，導(dǎo)致凝汽器真空下降。凝汽器真空下降，會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)熱效率降低，低壓缸排汽壓力升高，排汽溫度上升，排汽濕度增加，危急低壓缸末級(jí)葉片，損壞凝汽器設(shè)備等嚴(yán)重后果。因此，凝汽器真空下降時(shí)，必須遮斷汽輪機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。ETS真空保護(hù)使用“四取二”邏輯判

5、斷模式，現(xiàn)場(chǎng)使用4個(gè)真空開(kāi)關(guān)監(jiān)視凝汽器真空，分別為20PS07、20PS08、20PS09、20PS10。布置于汽機(jī)12.6M，而取樣點(diǎn)則位于凝汽器喉部。真空開(kāi)關(guān)安裝必須高于取樣點(diǎn)，并不允許取樣管有下降管段，防止取樣管內(nèi)積水影響測(cè)量準(zhǔn)確度。凝汽器真空保護(hù)定值為65Kpa。4.保護(hù)項(xiàng)目4.1 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)2.EH油壓低EH油是汽輪機(jī)高低壓主汽門，調(diào)節(jié)門的驅(qū)動(dòng)用油。EH油壓低，將會(huì)導(dǎo)致主汽門，調(diào)節(jié)門開(kāi)度下降甚至關(guān)閉，可能導(dǎo)致DEH閥門控制卡故障,使閥門失控。EH油壓低保護(hù)定值為9.8Mpa，現(xiàn)場(chǎng)使用4個(gè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)，分別為631/LP、63-2/LP、63-3/LP、63-4/LP，直接從12.6米EH油

6、壓母管上取樣。這4個(gè)信號(hào)進(jìn)入ETS后，進(jìn)行 “四取二”邏輯判斷。3.潤(rùn)滑油壓低潤(rùn)滑油系統(tǒng)提供了汽機(jī)8個(gè)軸承的潤(rùn)滑用油，一旦潤(rùn)滑油壓低，將會(huì)導(dǎo)致軸承失去潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑和冷卻作用，軸承與大軸之間不能建立油漠，直接接觸摩擦，很快就會(huì)燒毀汽機(jī)軸瓦。因此潤(rùn)滑油壓低時(shí)也必須遮斷汽機(jī)運(yùn)行。潤(rùn)滑油壓低保護(hù)定值為0.06Mpa，現(xiàn)場(chǎng)使用4個(gè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)，分別為47PS08、47PS09、47PS10、47PS11,直接從12.6米潤(rùn)滑油壓母管上取樣。這4個(gè)信號(hào)進(jìn)入ETS后，進(jìn)行 “四取二”邏輯判斷。4.2 TSI系統(tǒng)信號(hào)4.TSI超速TSI超速信號(hào)是指由TSI系統(tǒng)53卡件監(jiān)視的3個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)，有兩個(gè)及以上轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)

7、110n0（3300RPM）時(shí)，53卡件繼電器動(dòng)作輸出至ETS的信號(hào)。由于在TSI組態(tài)時(shí)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)的“三取二”邏輯判斷功能，因此在ETS側(cè)只取用“一取一”邏輯判斷方式。TSI超速保護(hù)具有非常重要的意義。汽機(jī)超速設(shè)有很多重保護(hù)，包括DEH故障、OPC超速，機(jī)械超速保護(hù)等，但是由于汽機(jī)在超速狀態(tài)下，其危險(xiǎn)遠(yuǎn)比其他故障大的多，汽機(jī)一旦造成飛車，所造成的設(shè)備、人身?yè)p害等也是其他故障所不能比的，所以在TSI裝置中，超速保護(hù)動(dòng)作信號(hào)使用其裝置復(fù)位按鈕是無(wú)法復(fù)位的，必須短接53卡件后復(fù)位觸點(diǎn)方能復(fù)位，由此可見(jiàn)超速保護(hù)的重要性！5.軸承振動(dòng)大汽機(jī)軸承振動(dòng)大，將會(huì)導(dǎo)致軸瓦燒損，大軸受損等問(wèn)題，因此

8、在振動(dòng)大時(shí)，就必須停止機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行。我廠1、2號(hào)一廠機(jī)組軸承振動(dòng)大保護(hù)定值為軸承振動(dòng)大于254m。1（2）號(hào)機(jī)共有8個(gè)軸承，每一個(gè)軸承均設(shè)有X向、Y向監(jiān)視探頭各一個(gè)，其邏輯判斷方式為除#1軸承外任一個(gè)軸承振動(dòng)大即要求跳機(jī)，#1號(hào)軸承為X向高二值與Y向高一值或X向高一值與Y向高二值或X向高二值與瓦振高一值或Y向高二值與瓦振高一值6.臟差大所謂脹差，是指汽輪機(jī)在運(yùn)行中，動(dòng)（大軸）與靜（汽缸，葉片等）部分之間的膨脹差值。如果膨脹差值大，說(shuō)明汽輪機(jī)動(dòng)靜部分之間可能發(fā)生摩擦，碰撞等。因此汽機(jī)臟差在超過(guò)保護(hù)定值（16.5mm，1.5mm）時(shí)就要遮斷。其邏輯判斷使用“二取二”方式。7.軸位移大 汽機(jī)在正常運(yùn)

9、行時(shí)，由于高壓進(jìn)汽與中壓進(jìn)汽以及低壓進(jìn)汽之間所產(chǎn)生的軸向推力未能完全抵消（高中壓缸對(duì)流布置就是為了盡量減少汽機(jī)軸向推力），導(dǎo)致汽機(jī)大軸將向推力方向移動(dòng)。為阻止汽機(jī)大軸軸向位移，汽機(jī)設(shè)置了推力瓦，以承受大軸的軸向串動(dòng)。推力瓦分為正向工作瓦和副向工作瓦。從機(jī)頭側(cè)往發(fā)電機(jī)端看，推力盤機(jī)頭側(cè)工作瓦為正向工作瓦，發(fā)電機(jī)側(cè)工作瓦為副向工作瓦。 如果發(fā)電機(jī)軸向位移過(guò)大，大軸與推力盤摩擦增大，將會(huì)導(dǎo)致推力盤工作瓦燒毀。因此設(shè)置了軸向位移大跳機(jī)保護(hù)。其保護(hù)定值為1.0mm。1（2）號(hào)機(jī)設(shè)置了4個(gè)軸向位移測(cè)點(diǎn)，在邏輯組態(tài)時(shí)，按（1與2）或（3與4）方式輸出，即“不完全四取二”邏輯判斷方式4.3 DEH系統(tǒng)信號(hào)8.

10、DEH失電DEH電源取了兩路，一路是UPS電源裝置，一路是保安段電源。正常運(yùn)行中，如果DEH兩路電源均喪失，將會(huì)導(dǎo)致汽機(jī)運(yùn)行失控。當(dāng)然，由于現(xiàn)在AST電磁閥電源取自于DEH電源，一旦DEH失電，AST電磁閥已經(jīng)因失電動(dòng)作，汽機(jī)跳閘，從這個(gè)意義上講，DEH失電保護(hù)的主要作用就不再是跳機(jī)，而是由ETS發(fā)出汽機(jī)跳閘信號(hào)送入FSSS等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)其他設(shè)備以及事故記憶等。DEH失電是通過(guò)兩個(gè)繼電器分別監(jiān)視DEH兩路電源，如果兩路電源均喪失，兩個(gè)繼電器動(dòng)作，其觸點(diǎn)通過(guò)串連后接入ETS9.DEH故障DEH故障是指DEH檢測(cè)轉(zhuǎn)速超速。它與TSI超速構(gòu)成了汽輪機(jī)多重超速保護(hù)。我們所說(shuō)的DEH故障（超速），在DEH上

11、是通過(guò)其超速保護(hù)站（純硬件保護(hù)）實(shí)現(xiàn)的。DEH擁有3路轉(zhuǎn)速信號(hào)，進(jìn)入DEH轉(zhuǎn)速采集站后，一方面上傳到DEH DPU中作為監(jiān)視，轉(zhuǎn)速控制和軟件超速保護(hù)用途（在此不作介紹），另一方面轉(zhuǎn)接進(jìn)入超速保護(hù)站。DEH超速保護(hù)站由3塊超速采集卡和一塊超速保護(hù)卡組成。3個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)分別進(jìn)入3塊超速采集卡，分別與103n0和110n0比較，送出3個(gè)OPC或AST動(dòng)作信號(hào)到超速保護(hù)卡。超速保護(hù)卡接受OPC或AST信號(hào)后，進(jìn)行硬件“三取二”邏輯判斷，并輸出OPC或AST動(dòng)作信號(hào)，其中,AST動(dòng)作信號(hào)即為DEH故障信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)兩個(gè)繼電器擴(kuò)展后，送出2個(gè)信號(hào)到ETS，并在ETS側(cè)實(shí)現(xiàn)“二取一”邏輯判斷。10.高排溫度高

12、在再熱器壓力升高等情況下，高排溫度會(huì)升高，一方面使進(jìn)入再熱器的溫度升高，為保護(hù)再熱器，就必須使用大量減溫水進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；另一方面，由于高排溫度升高，冷再壓力升高，使高壓缸后幾級(jí)級(jí)間壓差減小，蒸汽流動(dòng)受阻，并產(chǎn)生絮流，摩擦生熱，使高壓缸末級(jí)葉片溫度升高，容易導(dǎo)致葉片損壞或減少循環(huán)使用壽命。因此，在高排溫度高于保護(hù)定值（427）時(shí)，應(yīng)遮斷汽機(jī)運(yùn)行?，F(xiàn)行高排溫度信號(hào)共有3個(gè)，分別為46TE03、46TE04、46TE05。原46TE03和46TE04進(jìn)入DAS作為監(jiān)視點(diǎn)，46TE05進(jìn)入DEH后，與保護(hù)定值比較，輸出高排溫度高信號(hào)到ETS跳機(jī)。后為保證高排溫度高保護(hù)可靠性，減少或避免保護(hù)誤動(dòng)，將46

13、TE03和46TE04由DAS改接進(jìn)入DEH，與46TE05一起實(shí)現(xiàn)高排溫度高信號(hào)“三取二”邏輯判斷模式。11.透平壓比低 取消4.4 電氣信號(hào)12.發(fā)變組故障所謂發(fā)變組故障，是指發(fā)電機(jī)或變壓器發(fā)生相間短路，接地短路等故障，由發(fā)變組差動(dòng)，變壓器瓦斯等繼電主保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)了主開(kāi)關(guān)，并需要汽機(jī)遮斷，以停止機(jī)組運(yùn)行，減少或避免發(fā)變組設(shè)備損壞。發(fā)變組故障信號(hào)送入ETS,實(shí)施“一取一”邏輯判斷方式。4.5 DCS系統(tǒng)13.汽輪機(jī)進(jìn)水保護(hù)在DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，防止汽輪機(jī)進(jìn)水，造成葉片損壞判斷汽包水位高四值或高中壓缸進(jìn)行汽溫度低4.6 輔控盤14.手動(dòng)停機(jī)汽機(jī)出現(xiàn)了以上所述危險(xiǎn)信號(hào)，而ETS保護(hù)拒動(dòng)，或運(yùn)行人員

14、觀察到汽機(jī)或發(fā)變組存在危險(xiǎn)或重大隱患，危急汽機(jī)或發(fā)變組安全運(yùn)行，比如氫壓過(guò)低或喪失氫壓等情況，以及汽機(jī)正常停機(jī)等情況下，就需要運(yùn)行人員手動(dòng)打閘停機(jī)。設(shè)計(jì)了兩個(gè)停機(jī)按鈕，布置在AP2盤，兩個(gè)按鈕使用串連方式輸出，需要停機(jī)時(shí)，必須兩個(gè)按鈕同時(shí)按下才生效。手動(dòng)停機(jī)信號(hào)進(jìn)入ETS，并非是通過(guò)硬接線實(shí)現(xiàn)停機(jī)的。該信號(hào)和其他保護(hù)信號(hào)一樣，送入PLC進(jìn)行邏輯運(yùn)算后才從PLC輸出，因此，一旦ETS的PLC死機(jī)，手動(dòng)停機(jī)同樣失效。但是汽機(jī)還擁有就地機(jī)械打閘停機(jī)，危急情況下，運(yùn)行人員可到汽機(jī)前箱處手動(dòng)打閘停機(jī)。5.系統(tǒng)回路簡(jiǎn)介(依據(jù)圖紙講解)6.使用中的注意事項(xiàng)保護(hù)切除時(shí)，將對(duì)應(yīng)保護(hù)投切開(kāi)關(guān)打到切除位置，檢查對(duì)應(yīng)保護(hù)投切輸入信號(hào)指示燈應(yīng)熄滅。保護(hù)切除后，應(yīng)給運(yùn)行人員交代清楚保護(hù)已切除。 保護(hù)投入時(shí)要更加細(xì)心。首先投入