大连锁系统的重要作用

1、DEH、ETS系统的重要作用机电炉大连锁保护ETS系统 一、概述：一、概述： ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急跳闸系统的简称。汽轮机危急跳闸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。被监控的这些参数是： 1. 汽轮机转速-超速跳闸； 2. 推力轴承磨损-轴向位移大跳闸； 3. EH油压力低-EH油压低跳闸； 4. 轴承润滑油压低-低润滑油压跳闸； 5. 凝汽器真空低-低真空跳闸； 6. 轴承振动大-轴承振动大跳闸； 7. 胀差大-胀差大跳闸； 8. 发电机主保护-发电机主保护跳

2、闸； 9. MFT-锅炉保护跳闸； 10.排汽装置背压高排汽装置背压高跳闸； 11.透平压比低透平压比低跳闸； 12.TSI超速TSI超速跳闸； 13.轴承温度高轴承温度高跳闸； 14.DEH超速- DEH110%跳闸； 15.DEH失电DEH失电跳闸； 16.硬手操跳机手动跳闸； 跳闸块工作原理：跳闸块工作原理： 跳闸块安装在前箱，块上共有6个电磁阀，2个OPC电磁阀，OPC电磁阀由DEH控制；4个AST电磁阀由ETS控制。正常情况下，AST电磁阀是常带电结构。其中一路电源控制AST1、AST3电磁阀，另一路电源控制AST2、AST4电磁阀。跳闸块电磁阀连接如下图：J120-2/AST20-

3、1/AST20-3/AST20-4/ASTK1（63-2/ASP-1）K2（63-2/ASP-2）J2P1P2（图1） P1点压力为140kg/cm左右。通过节流孔J1、J2使P2点压力为70kg/cm左右。在作试验时，20-1/AST和20-3/AST动作，使得P2点压力升高至140kg/cm；若20-2/AST和20-4/AST动作，则P2点压力降为0kg/cm。压力开关K1、K2设定值分别为K1：92kg/cm，K2：43kg/cm。通道1（20-1/AST，20-3/AST）动作试验时，K1动作；通道2（20-2/AST，20-4/AST）动作试验时，K2动作；K1、K2分别送出指示信

4、号。 由于整个跳闸块采用“双通道”原理，当一个通道中的任一只电磁阀打开都将使该通道跳闸；但不能使汽轮机进汽阀关闭，只有当两个通道都跳闸时，才能使汽轮机进汽阀关闭，起到跳闸作用，因此大大提高其可靠性，可有效地防止“误动”和“拒动”。保护项目说明 1、EH油压低保护：EH油压低信号为就地EH油压开关信号，共四路，此四路信号直接引入ETS系统，采用双通道连接方式（63/LP-1、63/LP-3和63/LP-2、63/LP-4），每一通道至少有一开关动作做为停机信号，即63/LP-1或63/LP-3动作与上63/LP-2或63/LP-4动作。压力开关的整定值为8MPa。 2、汽轮机润滑油压低保护：汽轮

5、机润滑油压低信号为就地压力开关信号，共四路。此四路信号直接引入ETS系统，采用双通道连接方式（63/LBO-1、63/LBO-3和63/LBO-2、63/LBO-4），每一通道至少有一开关动作做为停机信号，即63/LBO-1或63/LBO-3动作与上63/LBO-2或63/LBO-4动作。压力开关的整定值为0.048 MPa。 3、凝汽器真空低：凝汽器真空低信号为就地真空开关信号。 低压缸四个压力开关（63-1/LV1-1、63-3/LV1-1和63-2/LV1-1、63-4/LV1-1），63-1/LV1-1或63-3/LV1-1动作与上63-2/LV1-1或63-4/LV1-1动作，真空开

6、关的整定值为65KPa(绝对压力)； 4、汽轮机轴向位移大：汽轮机轴向位移大信号取自TSI，在前箱推力瓦西侧一共安装四支轴向位移传感器，轴向位移1和轴向位移2安装在测量盘西侧，轴向位移3和轴向位移4安装在测量盘东侧，其零点位置为推力瓦中心，当同向安装的两个轴向位移都达到-1.0 mm或+1.0mm时，即侧1和3都动作或2和4都动作，轴向位移检测仪表发出轴向位移大接点信号送到ETS系统，实现轴向位移保护。 5、TSI超速：TSI超速信号取自TSI；TSI系统检测的三路转速信号，三路转速探头安装在盘车处88齿测速盘，当任意一路转速信号达到3300RPM时，都将使转速检测仪表发出一电超速接点信号，三

7、路信号经三取二逻辑送到ETS系统，实现电超速保护。 6、轴振大：该汽轮发电机组共有7个轴瓦，#1-#7轴瓦分别设置X方向和Y方向轴振传感器，共有十四个测点，任意一个轴振大于250m，同时其它任意一个轴振大于150m，保护动作。 7、相对位移/膨胀大：所谓的胀差就是汽轮机缸体和转子之间的热膨胀差。我厂设计汽轮机低压缸胀差达到：正向 +21.8mm，负向2.8mm。汽轮机胀差保护动作。 8、DEH失电：DEH接口电源和控制电源共四路保护，当任意一路电源保护动作，向ETS发出DEH失电保护动作。 9、手动停机：手动停机按扭安装在控制室操作台，两个按扭同时按下，向ETS发出手动停机保护。 10、DEH

8、110%超速：DEH判断三路转速信号，实行三取中，当转速大于3300RPM时发出保护动作信号，到ETS停机。 11、发电机保护动作：当发电机保护动作时，发出保护动作信号，到ETS停机。 12、炉MFT：当锅炉MFT保护动作，发出保护动作信号，到ETS停机。 13、轴承温度高。 14、汽轮机压比低：调节级压力1、2、3信号为高选，高排压力1、2为高选，当调节级压力/高排压力15%,则锅炉MFT，主汽门关闭信号送到电气，由发电机逆功率保护将发电机解列。DEH控制系统控制系统主要功能 汽轮机转速控制；自动同期控制；负荷控制；参与一次调頻；机、炉协调控制；快速减负荷；主汽压控制；单阀、多阀控制；阀门试

9、验；轮机程控启动；OPC控制；甩负荷及失磁工况控制；与DCS系统实现数据共享；手动控制。 DEH中的一些基本概念： OPC代表机组超速保护系统；AST代表自动停机危急遮断控制系统； TV代表高压主汽门控制回路； GV代表高压调门控制回路；RV代表中压主汽门控制回路；IV代表中压调门控制回路； HP代表EH系统压力油管路；DP代表EH系统有压回油管路；DV代表EH系统无压回油管路。 汽轮机转速控制：在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。转速控制器计算产生阀门的流

10、量指令，该指令通过阀门流量曲线分配以产生每一CV及ICV的开度指令。高中压缸联合启动时，中压调门一开始就接近全开，依靠高调门进行转速调节。中压缸启动时，若选择暖机运行方式，机组转速在400r/min以下时，CV阀微开，进行高压缸暖机；当转速大于400转时，CV阀开度不变，ICV阀打开；若不选择暖机运行方式，则高压调门不开启，仅开启中压调门。在给定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入临界转速区时，自动将升速率改为300r/min/min快速冲过去（如操作员设定速率大于300r/min/min则以操作员设定速率为准）。在升速过程中，通常需对汽轮机进行中速、高速暖机，以减少热

11、应力。 1 目标转速 除操作员可通过OIS设置目标转速外，在下列情况下DEH自动设置目标转速： 汽机刚挂闸时，目标为当前转速； 油开关刚断开时，目标为3000r/min； 汽机已跳闸，目标为零； 目标超过上限时，将其改为3060r/min或3360r/min； 自启动方式下，目标由ATC来； 目标错误地设在临界区内时，将其改为小于临界转速区下限的特定值。 2 升速率 操作员设定，速率在0r/min/min500r/min/min。 操作员未设定的情况下，冷态启动时速率为100r/min/min，温态启动时速率为150r/min/min，热态、极热态启动时速率为300r/min/min。 自启动

12、方式下，速率由ATC软件选择得出。 在临界转速区内，速率为300r/min/min。 3 临界转速 轴系临界转速当前设定值为（可根据实际情况进行修改）： 第一阶：910r/min1113r/min 第二阶：1541r/min1946r/min 4 摩擦检查 当实际转速达到200r/min时，操作CRT上的“摩擦检查（FRIC CHK）”按钮，关闭所有的阀门，汽机转速逐渐下降，进行摩擦检查，完成后再设定相应的升速率及目标转速，机组重新升速。 5 暖机 汽机暖机转速通常定为1500r/min、3000r/min，故目标值通常设为1500r/min、3000r/min，到达目标转速值后，可自动停止升

13、速进行暖机。若在升速过程中，需暂时停止升速，可进行如下操作:不在ATC方式时，操作员发保持指令； 在ATC方式下时，退出ATC方式后发保持指令； 在临界转速区内时，保持指令无效，只能修改目标转速。 6 3000r/min定速 汽轮机转速稳定在30002r/min上，各系统进行并网前检查。 发电机做假并网试验，以检查自动同期系统的可靠性及调整的准确性。在试验期间，发电机电网侧的隔离开关断开发出假并网试验信号。与正常情况一样同期系统通过DEH、发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时，油开关闭合。由于隔离开关是断开的，实际上发电机并未并网。 故在假并网试验期间，DEH接收到假并网试验信

14、号，在油开关闭合时，并不判定为发电机并网。这样可防止由于并网加初负荷，而引起转速升高。 7 同期 机组并网前，当DEH接收到同期装置发来的“同期请求”信号时，根据同期装置的“同期增”、“同期减”信号自动调整汽机转速，这就是“外同期”方式。当同期条件均满足时，油开关才可合闸。负荷控制负荷控制 1 并网带初负荷 当同期条件均满足时，油开关合闸，DEH立即增加给定值使发电机带上5的初负荷，以避免出现逆功率。 2 升负荷 在汽轮发电机组并网后，DEH为实现一次调频，调节系统配有转速反馈。在试验或带基本负荷时，也可投入负荷控制或主汽压力控制。在负荷控制投入时，目标和给定值均以MW形式表示。在主汽压力控制

15、投入时，目标和给定值均以MPa形式表示。在此两种控制方式均切除时，目标和给定值以额定压力下总流量的百分比形式表示。 在设定目标后，给定值自动以设定的负荷率向目标值逼近，随之发电机负荷逐渐增大。在升负荷过程中，通常需对汽轮机进行暖机，以减少热应力。2.1 目标除操作员可通过OIS设置目标外，在下列情况下，DEH自动设置目标：负荷控制刚投入时，目标为当前负荷值(MW)；主汽压力控制刚投入时，目标为当前主汽压力(MPa)；发电机刚并网时，目标为初负荷给定值(%)；手动状态，目标为阀门总流量指令(%)；负荷控制或主汽压力控制刚切除时，目标为阀门总流量指令(%)；跳闸时，目标为零；CCS控制方式下，目标

16、为CCS给定(%)；目标太大时，改为上限值115%或640MW。2.2 负荷率 操作员设定，负荷率在0MW/min100MW/min内； 自启动方式下，负荷率由ATC选择得出； 若目标以百分比表示时，则负荷率也相应用百分比形式。2.3 暖机汽轮机在升负荷过程中，考虑到热应力、胀差等各种因素，通常需进行暖机。若需暂停升负荷，可进行如下操作:不在CCS方式时，操作员发保持指令；在CCS方式下时，退出CCS方式后发保持指令。2.4 定滑定升负荷在高低压旁路阀全关后，锅炉增加燃烧，高压调节阀维持90%额定值。随着蒸汽参数的增加负荷逐渐增大。在滑压升负荷期间，一般不投负荷控制或主汽压力控制。若需暖机，应

17、由燃烧控制系统维持燃烧水平，来保持负荷不变，否则应投负荷控制或主汽压力控制，通过调节阀的节流作用，来保持负荷不变。3 负荷控制方式3.1 负荷控制负荷控制器用于比较设定值与实际功率，经过计算后输出指令控制CV阀和ICV阀。 在满足以下条件后，可由操作员投入该控制器：机组已并网，负荷在30.0MW600MW之间；功率信号正常；主汽压力控制未投入；负荷限制未动作；TPC未动作；系统处于自动方式；一次调频未动作。负荷控制器切除条件：操作员切除该控制器；负荷小于30.0MW或大于600MW；功率信号故障；汽机已跳闸；到滑压点时；TPC动作；手动方式；一次调频动作；高、低负荷限制动作；油开关断开 。负荷

18、控制与主汽压力控制不能同时投入，应先切除一个，另一个才能投入。在负荷控制投入时，设定点以MW形式表示。采 用PID无差调节，稳态时实际负荷等于设定值。3.2 主汽压力控制主汽压力控制器是一个PI调节器，它比较设定值与主汽压力，经过计算输出指令控制CV阀和ICV阀。当满足以下条件时，可由操作员投入该控制器：控制系统处于自动方式；负荷控制未投入；主汽压力信号正常；TPC未动作；一次调频未动作；负荷限制未动作。主汽压力控制器切除条件：操作员将其切除；主汽压力故障；设定点与实际主汽力之差大于1Mpa；TPC动作；一次调频动作；负荷限制动作；油开关断开；汽机已跳闸。主汽压力控制与负荷控制不能同时投入，应

19、先切除一个，另一个才能投入。在主汽压力控制投入时，设定点以MPa形式表示。采用PID无差调节，稳态时实际主汽压力等于设定的值。3.3 一次调频汽轮发电机组在并网运行时，为保证电网的稳定，从而保证供电品质，通常应投入一次调频功能。当机组转速在死区范围内时，频率调整给定为零，一次调频不动作。当转速在死区范围以外时，一次调频动作，频率调整给定按不等率随转速变化而变化。一次调频功能投入条件：自动状态且转速回路无故障；负荷初次大于10%额定负荷后。不等率在36%内可调，初步设为4.5%。死区在0r/min30r/min内可调，初步设为2r/min。死区范围为:3000死区值。3.4 CCS控制此时汽机的

20、阀门总指令受锅炉控制系统控制。当满足以下条件，可由操作员投入CCS控制：控制系统在自动方式；机组已并网；接收到CCS请求信号及CCS指令信号正常；TPC未动作。切除CCS控制的条件：TPC动作；高、低负荷限制动作；手动方式；无CCS请求或CCS指令信号故障；油开关断开。在CCS方式下，DEH的目标等于CCS给定，一次调频死区改为30r/min。在投入CCS前应先切除负荷控制、主汽压力控制。 CCS给定信号与目标及总阀位给定的对应关系为:4mA20mA对应0%100%。CCS给定信号代表作总的阀位给定。3.5 主汽压力低保护（TPC）在锅炉系统出现某种故障不能维持主汽压力时，可通过关小调门开度减

21、少蒸汽流量的方法使主汽压力恢复正常。TPC功能投入条件：并网；主汽压力信号正常；自动方式。TPC功能切除条件：油开关断开；主汽压力信号故障；手动方式。主汽压力限制值上电缺省值为16MPa，操作员可在TPC功能切除时，在8MPa18MPa内设置此限制值。在TPC功能投入期间，若主汽压力低于设置的限制值，则TPC动作。动作时，设定点在刚动作时的基础上，以1%/秒的变化率减小。同时目标和总的阀位参考量，也跟随着减小。若主汽压力回升到限制值之上，则停止减设定点。若主汽压力一直不回升，实际负荷降到一定值时，停止减。在TPC动作时，自动切除负荷控制、主汽压力控制、CCS控制方式。4 负荷限制4.1 高负荷

22、限制汽轮发电机组由于某种原因，在一段时间内不希望负荷带得太高时，操作员可在570MW660MW内设置高负荷限制值，该值将限制实际功率不得大于此值。4.2 低负荷限制汽轮发电机组由于某种原因， 在一段时间内不希望负荷带得太低时，操作员可在0MW60MW内设置低负荷限制值，该值将限制实际功率不得小于此值。5 阀位限制汽轮发电机组由于某种原因，在一段时间内，不希望阀门开得太大时，操作员可在0%120%内设置阀位限制值。DEH总的阀位给定值为负荷参考量与此限制值之间较小的值。为防止阀位跳变，阀位限制值加有变化率限制，变化率为1%/秒。超速保护超速保护1 超速限制为避免汽轮机转速飞升，并且超速打闸的方法

23、称为超速限制。1.1 甩负荷由于大容量汽轮机的转子时间常数较小，汽缸的容积时间常数较大。在发生甩负荷时，汽轮机的转速飞升很快，若仅靠系统的转速反馈作用，最高转速有可能超过110%，而发生汽轮机遮断。为此必须设置一套甩负荷超速限制逻辑。在机组甩负荷时，DEH超速限制继电器动作，迅速关闭高压及中压调节阀，同时使目标转速及给定转速改为3000r/min，一段时间后，调节阀恢复由伺服阀控制，最终使汽轮机转速稳定在3000r/min，以便事故消除后能迅速并网。1.2 加速度限制当汽轮机转速大于3060r/min、加速度大于49r/min/s时，加速度限制回路动作，快速关闭中压调节阀，抑制汽轮机的转速飞升。1.3 功率负荷不平衡当甩负荷情况发生时，这个回路用来避免汽轮机超速。当汽轮机功率（用中排压力表征）与汽轮机负荷（用发电机负荷表征）不平衡时， 会导致汽轮机超速。当中排压力与发电机负荷之间的偏差超过设定值时，功率负荷不平衡继电器动作，快速关闭中压调节阀，抑制汽轮机的转速飞升。 1.4 103%超速因汽轮机若出现超速，对其寿命影响较大。除对汽轮机进行超速试验时，转速需超过103%额定转速外，其它任何时候均不允许超过103%额定转速(因网频最高到51Hz即102%)。正常运行时，一旦转速超过103%，则迅速动作超速限制电磁阀，关闭高、中压调节阀，油动机保持全关，转速低于103%额定