汽轮机危急遮断系统

1、汽轮机危急遮断系统汽轮机危急遮断系统ETS主讲人：姚勋主讲人：姚勋主要功能汽轮机危急遮断系统的作用主要内容功能实现保护项目系统回路使用过程中的注意事项1.汽轮机危急遮断系统的作用 ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急遮断系统的简称。汽轮机危急遮断系统用以监视汽轮机的某些参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机。以保证汽轮机安全运行。 对汽轮机重要参数跳闸报警信号进行监测，当跳闸报警信号发出时，经逻辑条件进行判断，发出AST电磁阀驱动指令，关闭汽轮机各进汽门。 将ETS系统自身故障信号送出监视。故障自诊

2、断功能。 判断汽轮机已跳闸信号，送其他系统联动设备。 提供保护切投功能，指示灯指示及试灯功能，装置复位按钮，AST电磁阀在线试验功能。2.汽轮机危急遮断系统的功能安全油安全油SSSSP泄油泄油 AST1与与AST3并联，并联，AST2与与AST4并联，然后并联，然后两个并联回路再串连。两个并联回路再串连。AST1与与AST3电磁阀电源由电磁阀电源由DEH来的第一路来的第一路110V AC供给，供给，AST2与与AST4电磁阀电磁阀电源由电源由DEH来的第二路来的第二路110V AC电源供给。这种布置电源供给。这种布置方式，可有效防止方式，可有效防止AST电磁阀误动，也可有效防止电磁阀误动，也可

3、有效防止AST电磁阀拒动，任何一个电磁阀拒动，任何一个AST电磁阀故障，都不会电磁阀故障，都不会导致导致AST动作。另外，这种电源使用方式，可防止因动作。另外，这种电源使用方式，可防止因为某一路电源故障导致为某一路电源故障导致AST误动作。误动作。故障自诊断：PLC故障信号ETS装置主、副电源丧失信号24VDC电源丧失信号送出报警或监视对高、中主门关闭信号进行逻辑判断，当满足两侧高主门关闭，一个高主门关闭且不同侧中主门关闭时，发出汽轮机已跳闸信号，联动相关设备。保护切投功能，指示灯指示及试灯功能，装置复位按钮3.功能实现 纳一ETS系统由贵州电力试验院生产，控制中心使用施耐德电气的MODICO

4、N Premium PLC控制。其基本组成由PLC处理器、I/O卡件、电源组件、接线端子、信号源、保护投切开关、保护动作指示灯、切投开关、按钮、继电器等组成。采用两套PLC并联运行。3.1 PLC系统硬件结构输出继电器，并联，A、B机各35个点3.2 关于PLC I/O 模件的说明3.1 系统结构1.凝汽器真空低由于真空泵故障，机械泄漏，冷却水不足或中断等原因，导致凝汽器真空下降。凝汽器真空下降，会导致汽轮机热效率降低，低压缸排汽压力升高，排汽温度上升，排汽湿度增加，危急低压缸末级叶片，损坏凝汽器设备等严重后果。因此，凝汽器真空下降时，必须遮断汽轮机继续运行。ETS真空保护使用“四取二”逻辑判

5、断模式，现场使用4个真空开关监视凝汽器真空，分别为20PS07、20PS08、20PS09、20PS10。布置于汽机12.6M，而取样点则位于凝汽器喉部。真空开关安装必须高于取样点，并不允许取样管有下降管段，防止取样管内积水影响测量准确度。凝汽器真空保护定值为65Kpa。4.保护项目4.1 现场信号2.EH油压低EH油是汽轮机高低压主汽门，调节门的驱动用油。EH油压低，将会导致主汽门，调节门开度下降甚至关闭，可能导致DEH阀门控制卡故障,使阀门失控。EH油压低保护定值为9.8Mpa，现场使用4个开关检测，分别为631/LP、63-2/LP、63-3/LP、63-4/LP，直接从12.6米EH油

6、压母管上取样。这4个信号进入ETS后，进行 “四取二”逻辑判断。3.润滑油压低润滑油系统提供了汽机8个轴承的润滑用油，一旦润滑油压低，将会导致轴承失去润滑油的润滑和冷却作用，轴承与大轴之间不能建立油漠，直接接触摩擦，很快就会烧毁汽机轴瓦。因此润滑油压低时也必须遮断汽机运行。润滑油压低保护定值为0.06Mpa，现场使用4个开关检测，分别为47PS08、47PS09、47PS10、47PS11,直接从12.6米润滑油压母管上取样。这4个信号进入ETS后，进行 “四取二”逻辑判断。4.2 TSI系统信号4.TSI超速TSI超速信号是指由TSI系统53卡件监视的3个转速信号，有两个及以上转速达到或超过

7、110n0（3300RPM）时，53卡件继电器动作输出至ETS的信号。由于在TSI组态时，已经实现了3个转速信号的“三取二”逻辑判断功能，因此在ETS侧只取用“一取一”逻辑判断方式。TSI超速保护具有非常重要的意义。汽机超速设有很多重保护，包括DEH故障、OPC超速，机械超速保护等，但是由于汽机在超速状态下，其危险远比其他故障大的多，汽机一旦造成飞车，所造成的设备、人身损害等也是其他故障所不能比的，所以在TSI装置中，超速保护动作信号使用其装置复位按钮是无法复位的，必须短接53卡件后复位触点方能复位，由此可见超速保护的重要性！5.轴承振动大汽机轴承振动大，将会导致轴瓦烧损，大轴受损等问题，因此

8、在振动大时，就必须停止机组继续运行。我厂1、2号一厂机组轴承振动大保护定值为轴承振动大于254m。1（2）号机共有8个轴承，每一个轴承均设有X向、Y向监视探头各一个，其逻辑判断方式为除#1轴承外任一个轴承振动大即要求跳机，#1号轴承为X向高二值与Y向高一值或X向高一值与Y向高二值或X向高二值与瓦振高一值或Y向高二值与瓦振高一值6.脏差大所谓胀差，是指汽轮机在运行中，动（大轴）与静（汽缸，叶片等）部分之间的膨胀差值。如果膨胀差值大，说明汽轮机动静部分之间可能发生摩擦，碰撞等。因此汽机脏差在超过保护定值（16.5mm，1.5mm）时就要遮断。其逻辑判断使用“二取二”方式。7.轴位移大 汽机在正常运

9、行时，由于高压进汽与中压进汽以及低压进汽之间所产生的轴向推力未能完全抵消（高中压缸对流布置就是为了尽量减少汽机轴向推力），导致汽机大轴将向推力方向移动。为阻止汽机大轴轴向位移，汽机设置了推力瓦，以承受大轴的轴向串动。推力瓦分为正向工作瓦和副向工作瓦。从机头侧往发电机端看，推力盘机头侧工作瓦为正向工作瓦，发电机侧工作瓦为副向工作瓦。 如果发电机轴向位移过大，大轴与推力盘摩擦增大，将会导致推力盘工作瓦烧毁。因此设置了轴向位移大跳机保护。其保护定值为1.0mm。1（2）号机设置了4个轴向位移测点，在逻辑组态时，按（1与2）或（3与4）方式输出，即“不完全四取二”逻辑判断方式4.3 DEH系统信号8.

10、DEH失电DEH电源取了两路，一路是UPS电源装置，一路是保安段电源。正常运行中，如果DEH两路电源均丧失，将会导致汽机运行失控。当然，由于现在AST电磁阀电源取自于DEH电源，一旦DEH失电，AST电磁阀已经因失电动作，汽机跳闸，从这个意义上讲，DEH失电保护的主要作用就不再是跳机，而是由ETS发出汽机跳闸信号送入FSSS等系统联动其他设备以及事故记忆等。DEH失电是通过两个继电器分别监视DEH两路电源，如果两路电源均丧失，两个继电器动作，其触点通过串连后接入ETS9.DEH故障DEH故障是指DEH检测转速超速。它与TSI超速构成了汽轮机多重超速保护。我们所说的DEH故障（超速），在DEH上

11、是通过其超速保护站（纯硬件保护）实现的。DEH拥有3路转速信号，进入DEH转速采集站后，一方面上传到DEH DPU中作为监视，转速控制和软件超速保护用途（在此不作介绍），另一方面转接进入超速保护站。DEH超速保护站由3块超速采集卡和一块超速保护卡组成。3个转速信号分别进入3块超速采集卡，分别与103n0和110n0比较，送出3个OPC或AST动作信号到超速保护卡。超速保护卡接受OPC或AST信号后，进行硬件“三取二”逻辑判断，并输出OPC或AST动作信号，其中,AST动作信号即为DEH故障信号。该信号经两个继电器扩展后，送出2个信号到ETS，并在ETS侧实现“二取一”逻辑判断。10.高排温度高

12、在再热器压力升高等情况下，高排温度会升高，一方面使进入再热器的温度升高，为保护再热器，就必须使用大量减温水进行温度调节；另一方面，由于高排温度升高，冷再压力升高，使高压缸后几级级间压差减小，蒸汽流动受阻，并产生絮流，摩擦生热，使高压缸末级叶片温度升高，容易导致叶片损坏或减少循环使用寿命。因此，在高排温度高于保护定值（427）时，应遮断汽机运行。现行高排温度信号共有3个，分别为46TE03、46TE04、46TE05。原46TE03和46TE04进入DAS作为监视点，46TE05进入DEH后，与保护定值比较，输出高排温度高信号到ETS跳机。后为保证高排温度高保护可靠性，减少或避免保护误动，将46

13、TE03和46TE04由DAS改接进入DEH，与46TE05一起实现高排温度高信号“三取二”逻辑判断模式。11.透平压比低 取消4.4 电气信号12.发变组故障所谓发变组故障，是指发电机或变压器发生相间短路，接地短路等故障，由发变组差动，变压器瓦斯等继电主保护动作，跳开了主开关，并需要汽机遮断，以停止机组运行，减少或避免发变组设备损坏。发变组故障信号送入ETS,实施“一取一”逻辑判断方式。4.5 DCS系统13.汽轮机进水保护在DCS系统实现，防止汽轮机进水，造成叶片损坏判断汽包水位高四值或高中压缸进行汽温度低4.6 辅控盘14.手动停机汽机出现了以上所述危险信号，而ETS保护拒动，或运行人员

14、观察到汽机或发变组存在危险或重大隐患，危急汽机或发变组安全运行，比如氢压过低或丧失氢压等情况，以及汽机正常停机等情况下，就需要运行人员手动打闸停机。设计了两个停机按钮，布置在AP2盘，两个按钮使用串连方式输出，需要停机时，必须两个按钮同时按下才生效。手动停机信号进入ETS，并非是通过硬接线实现停机的。该信号和其他保护信号一样，送入PLC进行逻辑运算后才从PLC输出，因此，一旦ETS的PLC死机，手动停机同样失效。但是汽机还拥有就地机械打闸停机，危急情况下，运行人员可到汽机前箱处手动打闸停机。5.系统回路简介(依据图纸讲解)6.使用中的注意事项保护切除时，将对应保护投切开关打到切除位置，检查对应保护投切输入信号指示灯应熄灭。保护切除后，应给运行人员交代清楚保护已切除。 保护投入时要更加细心。首先投入