1、1 1目目录录、简介、汽轮机岛组成、系 统 图 4、ETSETS的功能 5、输入信号 6、输出信号 7、ETSETS保护系统 8、机械保护系统 9、试 验10、举例润滑油压低2 2谢谢观看谢谢观看!END3 3 为为了了保保证证大大型型汽汽轮轮机机设设备备的的安安全全稳稳定定运运行行,必必须须对对其其各各个个重重要要参参数数进进行行监监视视,而而当当这这些些参参数数超超限限时时,就就要要通通过过人人为为的的措措施施或或自自动动装装置置使使汽汽轮轮机机跳跳闸闸,关关闭闭所所有有汽汽门门,避避免免事事故故的的发发生生或或扩扩大大,这这套套保保护护装装置置就就叫叫ETS-Emergency Trip
2、 System,即即汽汽轮轮机紧急跳闸系统。机紧急跳闸系统。ETS-Emergency Trip System 汽轮机紧急跳闸系统简介4 4汽轮机岛一体化组成5 5监视汽轮机的转速、控制油压低等信号,接受外部或内部产生的跳闸信号,根据保护跳闸逻辑,发出汽轮机遮断信号,使危急遮断跳闸电磁阀得电跳闸或失电跳闸。通过释放危急跳闸系统ETS的液压油,汽轮机所有蒸汽进汽阀快速关闭,使汽轮机跳闸。另外还可进行保护信号和跳闸电磁阀的在线动作试验,送出跳闸首出原因和跳闸信号。ETS的功能6 6系系 统统 图图1、系统总图2、逻辑图7 7保护系统的输入信号可以分三类:1、轮机的保护跳闸信号轮机的保护跳闸信号 2
3、、复位指令及状态显示信号复位指令及状态显示信号 3、ETSETS系统本身的一些重要信号系统本身的一些重要信号 另外,有些机组还设计有其他一些跳闸输入信号如:(A)汽轮机断流保护,延时10秒;(B)除氧器水位高高;(C)#1低加水位高高;(D)无循泵运行,等等。(我厂没有)其中一些跳闸信号还附加有相应的联锁条件,为了保障信号的可靠性,避免信号误动和拒动,对一些跳闸信号采取冗余输入和跳闸延时处理。输输 入入 信信 号号8 8汽汽轮轮机机的的保保护护跳跳闸闸信信号号即即汽汽轮轮机机正正常常运运行行时时需需要要监监视视的的一一些些重重要要参参数数,一一般般包包括括:振振动动大大、轴轴向向位位移移大大、
4、超超速速、胀胀差差大大、凝凝汽汽器器真真空空低低、控控制制油油压压低低、润润滑滑油油压压低低、润润滑滑油油位位低低、MFT(即即锅锅炉炉跳跳闸闸信信号号)、油油开开关关跳跳闸闸(即即发发电电机机解解列列)、发发变变组组故故障障、发发电电机机逆逆功功率率动动作作、发发电电机机失失去去定定子子冷冷却却水水、高高压压缸缸排排汽汽压压力力高高、高高压压缸缸出出口口金金属属温温度度高高、第第一一级级排排汽汽温温度度高高、低低压压缸缸排排汽汽温温度度高高、DEH失失电电、轴轴承承瓦瓦温温高高、高高压压缸缸或或中中压压缸缸上下缸温差大以及手动打闸,等等。上下缸温差大以及手动打闸,等等。当当这这些些参参数数越
5、越限限时时,则则可可能能威威胁胁汽汽轮轮机机的的安安全全稳稳定定运运行行和和损损坏坏汽汽轮轮机机的的寿寿命命,因因此此必必须须通通过过跳跳闸闸系系统统紧紧急急关关闭闭所所有有蒸蒸汽汽进进汽汽汽汽门门(包包括括所所有有主主汽汽门门和和调调节节汽汽门门),使使汽汽轮轮机机处处于于跳跳闸闸状态,避免事故的发生或扩大。状态,避免事故的发生或扩大。汽轮机的保护跳闸信号汽轮机的保护跳闸信号9 9 复复位位指指令令及及状状态态显显示示信信号号包括ETS系统复位按钮信号、系统已复位信号(安全油压或控制油压建立)和跳闸电磁阀(及其相应的闭锁电磁阀)、部分跳闸信号的试验按钮接点输入信号,以及ETS系统试验时所用的
6、一些反馈信号,比如行程开关和油压开关。复位按钮信号用于将ETS系统的跳闸回路复位,当无任何跳闸输入信号存在时,使跳闸指令复归,跳闸电磁阀恢复跳闸前的状态,安全油压、控制油压重新建立,为汽轮机的再次启动准备好必要条件。复位指令及状态显示信号复位指令及状态显示信号第二页1010系统已复位信号指的是安全油压和控制油压的确系统已复位信号指的是安全油压和控制油压的确已建立,一般采用控制油压开关或安全油压开关已建立,一般采用控制油压开关或安全油压开关的输出接点作为反馈的依据,同时将复位信号送的输出接点作为反馈的依据,同时将复位信号送到汽轮机控制系统,作为其运行汽轮机正常控制到汽轮机控制系统,作为其运行汽轮
7、机正常控制作用的条件。作用的条件。跳闸电磁阀(及闭锁电磁阀)和部分跳闸信号的跳闸电磁阀(及闭锁电磁阀)和部分跳闸信号的试验按钮接点输入信号就是由外界提供干接点试验按钮接点输入信号就是由外界提供干接点(通过按钮或开关把柄),或通过其他系统的画(通过按钮或开关把柄),或通过其他系统的画面操作输出到继电器,再由继电器提供干接点信面操作输出到继电器,再由继电器提供干接点信号到号到ETSETS系统,对跳闸电磁阀、闭锁电磁阀和一系统,对跳闸电磁阀、闭锁电磁阀和一部分跳闸信号进行在线试验。同时这些试验又有部分跳闸信号进行在线试验。同时这些试验又有相应的反馈信号送到相应的反馈信号送到ETSETS系统中,来检验
8、试验的系统中,来检验试验的的正确动作与否。的正确动作与否。返回返回1111ETS系系统统本本身身的的一一些些重重要要信信号号,以以监监视视保保护护系系统统本本身身的的工工作作情情况况。主要包括主电源及各分布电源的供电状态(即处于供电还是失电状态,可以采用电源监视继电器的干接点作为输入信号)和主副控制器的运行状态(如处理器处于故障或OK状态)等。因为汽轮机保护系统的重要性,主电源、分布电源和处理器都采用冗余配置,主电源配置UPS(不间断电源系统)和保安电源,正常情况下一同供电,每一路主电源都带两路分布电源(少数系统设计为一路主电源只带一路分布电源,保险系数降低),而这两路分布电源又分别供给两个处
9、理器,即每一个处理器的电源也采用冗余配置,这样只要一路主电源和其相应的一路分布电源正常,则两个处理器都能正常工作。ETS系统本身的一些重要信号系统本身的一些重要信号1212 保护系统的输出信号主要包括跳闸指令、跳闸信号及跳闸首出原因、试验电磁阀(及其闭锁电磁阀)的输出指令,以及系统本身的报警信号。1、跳闸指令 2、跳闸信号及首出跳闸原因信号3、试验电磁阀的输出指令4、系统本身的报警信号保护系统的输出信号保护系统的输出信号1313 ETS的跳闸指令直接送到就地,通过跳闸电磁阀的失电或带电动作,使控制油压失去,关闭汽轮机所有阀门,使系统处于跳闸状态。为了保证跳闸信号的正确动作,跳闸指令的输出根据跳
10、闸电磁阀的数量和油路设计一般有三种情况:a、二取一两个跳闸电磁阀任一动作,都释放危急跳闸系统的液压油,使汽轮机跳闸。这种设计容易发生误动,较少采用。b、三取二三个跳闸电磁阀任两个动作,都释放危急跳闸系统的油压,使汽轮机跳闸。这种设计从逻辑上说很合理,即防拒动又防误动,从软件和继电器上也容易实现三取二逻辑设计,但用机械油路实现三取二逻辑则较困难,实际应用中有一部分机组的跳闸系统如此设计。c、四取二四个跳闸电磁阀分两组,先并联后串联,每一组中都至少有一个跳闸电磁阀动作则释放危急跳闸系统的油压,使汽轮机跳闸。这种设计应用最多,因为除即防拒动又防误动外,用机械油路很容易实现逻辑设计,与保护控制系统的接
11、口也容易实现。(我厂EH油压低、润滑油压低、真空低均采用四取二)跳跳闸闸指指令令1414跳跳闸闸信信号号及及首首出出跳跳闸闸原原因因信信号号送到ETS的输出通道或DCS等其他系统来显示,主要是为了迅速、准确地分析跳闸原因。其中首出跳闸原因逻辑回路可在ETS系统中作出,也可由DCS系统根据ETS送出的跳闸信号自行做出,但这就要求DCS系统的硬件和软件有很强的实时性,即硬件要有很快的采样周期,甚至达到毫秒级,软件也要有很快的运算周期或扫描周期,以保障显示真正的跳闸首出原因。为了区分跳闸信号和首出跳闸信号,ETS系统中跳闸信号可用长信号送出,而首出跳闸信号用脉冲信号送出以示区别,即在ETS的LED上
12、或DCS系统的画面显示上以颜色或字符闪动来提醒运行人员跳闸首出原因。跳闸信号及首出跳闸原因信号跳闸信号及首出跳闸原因信号1515系系统统本本身身的的报报警警信信号号主要送到DCS等其他系统,用来显示ETS系统的主电源、各分布电源和控制器的工作状况,以及单个跳闸信号的输入变化情况,为运行和检修人员及时提供ETS系统状态信息。系统本身的报警信号系统本身的报警信号1616ETS汽轮机保护系统汽轮机保护系统 1 1、振动大跳机振动大跳机振动大跳机振动大跳机 2 2、轴向位移大轴向位移大轴向位移大轴向位移大 3 3、超速超速超速超速 4 4、胀差大胀差大胀差大胀差大 5 5、凝汽器真空低凝汽器真空低凝汽
13、器真空低凝汽器真空低 6 6、控制油压低控制油压低控制油压低控制油压低 7 7、润滑油压低、润滑油位低润滑油压低、润滑油位低润滑油压低、润滑油位低润滑油压低、润滑油位低 8 8、MFTMFT 9 9、油开关跳闸、发变组故障、发电机逆功率油开关跳闸、发变组故障、发电机逆功率油开关跳闸、发变组故障、发电机逆功率油开关跳闸、发变组故障、发电机逆功率 1010、高压缸排汽压力高、高压缸排汽温度高、一级排高压缸排汽压力高、高压缸排汽温度高、一级排高压缸排汽压力高、高压缸排汽温度高、一级排高压缸排汽压力高、高压缸排汽温度高、一级排汽温度高、低压缸排汽温度高汽温度高、低压缸排汽温度高汽温度高、低压缸排汽温度
14、高汽温度高、低压缸排汽温度高 1111、手动打闸手动打闸手动打闸手动打闸 1212、失去定子冷却水失去定子冷却水失去定子冷却水失去定子冷却水 1313、DEHDEH失电失电失电失电17171、振动大跳机、振动大跳机 振动包括各个轴承处的振动,它指的是各轴承处汽轮机动静部分之间的振动包括各个轴承处的振动,它指的是各轴承处汽轮机动静部分之间的径向间距,应保持在合理的设计允许的范围之内;同时,振动是反映汽径向间距,应保持在合理的设计允许的范围之内;同时,振动是反映汽轮机转子静、动平衡程度的重要依据,通过分析各轴承处的振动幅值和轮机转子静、动平衡程度的重要依据,通过分析各轴承处的振动幅值和振动相位,可
15、以了解转子的动平衡特性,为加重块以减轻机组的振动提振动相位,可以了解转子的动平衡特性,为加重块以减轻机组的振动提供直接的重要依据。供直接的重要依据。汽轮机的振动根据测量和显示形式的不同为相对振动和绝对振动,其中汽轮机的振动根据测量和显示形式的不同为相对振动和绝对振动,其中相对振动指的是大轴相对于汽缸的振动幅值,一般采用涡流式探头测量;相对振动指的是大轴相对于汽缸的振动幅值,一般采用涡流式探头测量;而绝对振动指的是大轴相对于汽缸的相对振动与轴承盖相对于基础的绝而绝对振动指的是大轴相对于汽缸的相对振动与轴承盖相对于基础的绝对振动的矢量复合后的振动幅值,一般用一个涡流式探头和一个压电式对振动的矢量复
16、合后的振动幅值,一般用一个涡流式探头和一个压电式探头测量。按照一般的安装设计,从机头向发电机看右侧为探头测量。按照一般的安装设计,从机头向发电机看右侧为X X方向,安装方向,安装一组相对振动探头,测量大轴的相对振动;左侧为一组相对振动探头,测量大轴的相对振动;左侧为Y Y向,安装一组复合振向,安装一组复合振动探头,测量大轴的绝对振动。振动大停机指任一相对振动或绝对振动动探头,测量大轴的绝对振动。振动大停机指任一相对振动或绝对振动幅值达到跳闸值,即采取或逻辑。振动的报警值一般为幅值达到跳闸值,即采取或逻辑。振动的报警值一般为0.125mm0.125mm,跳闸,跳闸值为值为0.254mm0.254
17、mm,具体值根据厂家提供的数据确定。同时,不同转速范围,具体值根据厂家提供的数据确定。同时,不同转速范围内的振动报警与跳闸值也可能不同(如转速内的振动报警与跳闸值也可能不同(如转速666rpm666rpm666rpm时,报警值时,报警值0.125mm0.125mm,跳闸值为跳闸值为0.254mm0.254mm)。为避免信号误动,跳闸输出信号通常加)。为避免信号误动,跳闸输出信号通常加1 1秒的延秒的延时。时。见图1818返回19192、轴向位移大、轴向位移大 轴向位移指的是大轴轴向推力盘与轴向推力轴承之间的相对位移,轴向位移指的是大轴轴向推力盘与轴向推力轴承之间的相对位移,即汽轮机轴向推力轴承
18、处动静部分的水平间隙。因为推力轴承承即汽轮机轴向推力轴承处动静部分的水平间隙。因为推力轴承承受蒸汽作用在转子及动叶片上的轴向推力,并确定了转子的轴向受蒸汽作用在转子及动叶片上的轴向推力,并确定了转子的轴向位置,因此轴向位移就表明了推力轴承所承受的力的大小,也表位置,因此轴向位移就表明了推力轴承所承受的力的大小,也表明了推力瓦块表面乌金的磨损程度,为了保证设备的安全,它应明了推力瓦块表面乌金的磨损程度,为了保证设备的安全,它应保持在合理的设计范围之内。实际应用中,轴向位移的零位一般保持在合理的设计范围之内。实际应用中,轴向位移的零位一般定在轴向推力间隙的中间,以大轴向发电机侧移动为正方向,因定在
19、轴向推力间隙的中间,以大轴向发电机侧移动为正方向,因此轴向位移的报警和跳闸就各有正负两个值,如报警值为此轴向位移的报警和跳闸就各有正负两个值,如报警值为0.9mm0.9mm,跳闸值为,跳闸值为1.0mm1.0mm。轴向位移报警通常采取逻辑或,即任一轴向位移大或信号坏则发轴向位移报警通常采取逻辑或,即任一轴向位移大或信号坏则发出报警信号;轴向位移大跳闸逻辑则根据安装的探头数量可采取出报警信号;轴向位移大跳闸逻辑则根据安装的探头数量可采取相应的措施,如果安装三个探头则采取相应的措施,如果安装三个探头则采取2/32/3逻辑,安装四个探头时逻辑,安装四个探头时分两组分两组1A1A、1B1B和和2A2A
20、、2B2B(具体安装如下图所示),跳闸逻辑采(具体安装如下图所示),跳闸逻辑采用(用(1A+1B1A+1B)*(2A+2B2A+2B),即先或后与(或者先并联后串联),),即先或后与(或者先并联后串联),即两组中均有一个轴向位移达到跳闸值则系统跳闸。轴向位移传即两组中均有一个轴向位移达到跳闸值则系统跳闸。轴向位移传感器单个故障时报警,感器单个故障时报警,2/32/3故障时跳机。为避免信号误动,通常加故障时跳机。为避免信号误动,通常加1 1秒的延时。秒的延时。见图2020返回21213、超、超速速 转速是汽轮机需要监视的一项重要参数,它直接联系着汽轮机的安全稳定运行,汽轮机转子根转速是汽轮机需要
21、监视的一项重要参数,它直接联系着汽轮机的安全稳定运行,汽轮机转子根据材料、重量和结构设计都有所能承受的最大安全转速,当然实际设计的超速动作值要保守一据材料、重量和结构设计都有所能承受的最大安全转速,当然实际设计的超速动作值要保守一些。超速保护根据动作值包括初级电超速(一般为额定转速的些。超速保护根据动作值包括初级电超速(一般为额定转速的109%110%109%110%,如通常取,如通常取3300rpm3300rpm)、危急电超速(一般为额定转速的)、危急电超速(一般为额定转速的113%113%,即,即3390rpm3390rpm)和机械超速(一般为额定转)和机械超速(一般为额定转速的速的111
22、%113%111%113%)。其中初级电超速和危急电超速通常由)。其中初级电超速和危急电超速通常由ETSETS系统实现,采用系统实现,采用2/32/3(三取二)(三取二)逻辑,超速跳闸信号由逻辑,超速跳闸信号由ETSETS系统的测速卡接受汽轮机的转速信号后,产生超速信号,或由其他系统的测速卡接受汽轮机的转速信号后,产生超速信号,或由其他系统测量转速信号后直接将超速保护信号送到系统测量转速信号后直接将超速保护信号送到ETSETS系统中。机械超速指受弹簧力作用的飞锤在系统中。机械超速指受弹簧力作用的飞锤在汽轮机运行到一定转速下飞出,通过机械机构泄掉控制油压,关闭所有汽门。初级电超速保护汽轮机运行到
23、一定转速下飞出,通过机械机构泄掉控制油压,关闭所有汽门。初级电超速保护可以通过试验按钮切除(为了保证操作的正确性,一般设计有切除确认按钮,避免误操作),可以通过试验按钮切除(为了保证操作的正确性,一般设计有切除确认按钮,避免误操作),以便做机械超速试验和危急超速试验,而危急电超速保护功能一直起作用,不允许切除,以保以便做机械超速试验和危急超速试验,而危急电超速保护功能一直起作用,不允许切除,以保障汽轮机的绝对安全。机械超速试验可以通过注油试验或直接升汽轮机转速来完成。障汽轮机的绝对安全。机械超速试验可以通过注油试验或直接升汽轮机转速来完成。为了保证系统的安全和信号稳定,有的机组还设计有其它一些
24、超速动作逻辑如:为了保证系统的安全和信号稳定,有的机组还设计有其它一些超速动作逻辑如:1 1、转速加速度超限:、转速加速度超限:16%/sec16%/sec(或(或 480rpm/sec480rpm/sec),信号来自冗余测速卡件或冗余处理器,),信号来自冗余测速卡件或冗余处理器,即通过硬件或软件形成跳闸信号送进即通过硬件或软件形成跳闸信号送进ETSETS系统;系统;2 2、转速信号丢失或故障:指几个转速信号相互不一致或转速信号探头故障以及信号丢失,、转速信号丢失或故障:指几个转速信号相互不一致或转速信号探头故障以及信号丢失,(包括加速度超限,或转速大于某一值(如(包括加速度超限,或转速大于某
25、一值(如300rpm300rpm)却仍有零转速信号存在,或转速小于某一)却仍有零转速信号存在,或转速小于某一值(如值(如2rpm2rpm)却无零转速信号存在),转速信号单个故障时报警,)却无零转速信号存在),转速信号单个故障时报警,2/32/3转速信号故障时系统跳转速信号故障时系统跳闸。其中,零转速信号由硬件产生,而转速大于或小于某一值由软件产生,这样就比较了系统闸。其中,零转速信号由硬件产生,而转速大于或小于某一值由软件产生,这样就比较了系统软硬件的工作情况,避免保护误动。软硬件的工作情况,避免保护误动。另外,现在的汽轮机控制系统中一般还设计有另外,现在的汽轮机控制系统中一般还设计有103%
26、103%(3090rpm3090rpm)超速动作,输出此信号时,)超速动作,输出此信号时,通过泄掉各调节汽门的控制油压使其关闭,同时阀位指令输出为零,但主汽门并不关闭,即系通过泄掉各调节汽门的控制油压使其关闭,同时阀位指令输出为零,但主汽门并不关闭,即系统不跳闸。当转速低于统不跳闸。当转速低于3000rpm3000rpm(或(或2950rpm2950rpm)时,再逐步开启调节汽门,恢复正常转速调节)时,再逐步开启调节汽门,恢复正常转速调节功能。功能。22224、胀差大、胀差大 汽轮机转子的质量比汽缸小得多,工作时四周有蒸汽流动。因此在启动汽轮机转子的质量比汽缸小得多,工作时四周有蒸汽流动。因此
27、在启动及正常工作时,转子的膨胀量大于汽缸,使得转子与汽缸之间产生相对及正常工作时,转子的膨胀量大于汽缸,使得转子与汽缸之间产生相对膨胀,即称差胀或胀差。胀差根据安装位置分为高压缸胀差、中压缸胀膨胀,即称差胀或胀差。胀差根据安装位置分为高压缸胀差、中压缸胀差和低压缸胀差,分别测量汽轮机不同部位的胀差。胀差大保护所监视差和低压缸胀差,分别测量汽轮机不同部位的胀差。胀差大保护所监视的就是胀差探头安装处汽轮机各部分动静间隙是否达到最大允许值(跳的就是胀差探头安装处汽轮机各部分动静间隙是否达到最大允许值(跳闸值),以跳闸汽轮机,避免引起动静部分机械摩擦。闸值),以跳闸汽轮机,避免引起动静部分机械摩擦。汽
28、缸与转子的膨胀死点不同,内缸与外缸的膨胀死点又有差别,这些因汽缸与转子的膨胀死点不同,内缸与外缸的膨胀死点又有差别,这些因素使得汽轮机不同截面的动静部分轴向间隙不同。在机组启动时,转子、素使得汽轮机不同截面的动静部分轴向间隙不同。在机组启动时,转子、汽缸受蒸汽加热后均发生膨胀,汽缸以轴向定位横销(一般在低压缸内)汽缸受蒸汽加热后均发生膨胀,汽缸以轴向定位横销(一般在低压缸内)为中心,分别向前、后两侧膨胀,即定位横销为汽缸膨胀的绝对死点。为中心,分别向前、后两侧膨胀,即定位横销为汽缸膨胀的绝对死点。而转子以轴向推力轴承为中心向两侧膨胀,即推力轴承为转子的相对活而转子以轴向推力轴承为中心向两侧膨胀
29、,即推力轴承为转子的相对活动死点,此时转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量称为正膨胀,或称为长轴。动死点,此时转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量称为正膨胀,或称为长轴。相反,在冷却过程中(如停机或减负荷时),转子收缩快于汽缸,动静相反,在冷却过程中(如停机或减负荷时),转子收缩快于汽缸,动静间隙减小,此时若转子的膨胀量小于汽缸的膨胀量则称为负膨胀,或称间隙减小,此时若转子的膨胀量小于汽缸的膨胀量则称为负膨胀,或称为短轴,因此胀差保护的报警和跳闸值都是两个,正值远大于负值,具为短轴,因此胀差保护的报警和跳闸值都是两个,正值远大于负值,具体值以厂家提供的参数为准。为避免信号误动,胀差跳闸信号通常加体值以厂家提供
30、的参数为准。为避免信号误动,胀差跳闸信号通常加1 1秒秒的延时。的延时。23235、凝汽器真空低、凝汽器真空低凝汽器的真空直接反映了汽轮机本体的工作情凝汽器的真空直接反映了汽轮机本体的工作情况,尤其是后几级叶片的工作状态,以及射水况,尤其是后几级叶片的工作状态,以及射水抽汽器、热交换面、循环水泵、凝结水泵等的抽汽器、热交换面、循环水泵、凝结水泵等的工作状况。同时,凝汽器的真空高低也直接影工作状况。同时,凝汽器的真空高低也直接影响汽轮机的正常工作效率和安全稳定运行,因响汽轮机的正常工作效率和安全稳定运行,因此它也是汽轮机保护中一项重要参数。凝汽器此它也是汽轮机保护中一项重要参数。凝汽器真空低保护
31、通常采用真空低保护通常采用2/32/3(三取二)跳闸逻辑,(三取二)跳闸逻辑,可以附加联锁条件,如汽轮机转速大于可以附加联锁条件,如汽轮机转速大于300rpm300rpm,即汽轮机刚启动时对真空要求不是,即汽轮机刚启动时对真空要求不是很严格,在一定转速以上则必须保持设计的真很严格,在一定转速以上则必须保持设计的真空度,以保障汽轮机的正常运行。空度,以保障汽轮机的正常运行。24246、控制油压低、控制油压低控制油指的是提升主汽门和开关调节汽门的抗燃油,它是汽轮机正常运行和控制用的最终介质及动力。控制油压过低则严重影响汽轮机的控制精度和稳定运行,控制油压低保护通常采用2/3跳闸逻辑。另外,有的机组
32、还设计有控制油位低保护,使保护系统更完善。25257、润滑油压低、润滑油位低、润滑油压低、润滑油位低一定的润滑油压是为各轴承提供一定流量润滑一定的润滑油压是为各轴承提供一定流量润滑油的保障,也保证了轴承有一定的润滑油膜厚油的保障,也保证了轴承有一定的润滑油膜厚度,油压过低将直接影响轴承的正常工作和汽度,油压过低将直接影响轴承的正常工作和汽轮机本体的安全。润滑油压低保护通常采取轮机本体的安全。润滑油压低保护通常采取2/32/3跳闸逻辑。另外,一般机组还设计有隔膜跳闸逻辑。另外,一般机组还设计有隔膜阀,它的工作原理是当润滑油压失去时,隔膜阀,它的工作原理是当润滑油压失去时,隔膜阀动作,泄掉控制油压
33、,关闭所有汽门,使汽阀动作,泄掉控制油压,关闭所有汽门,使汽轮机跳闸,这是一套机械保护装置。轮机跳闸,这是一套机械保护装置。26268、MFTMFTMFT本意指锅炉主燃料跳闸(本意指锅炉主燃料跳闸(Main Fuel TripMain Fuel Trip),在这),在这里泛指锅炉跳闸,此时汽轮机因失去一定数量和质量里泛指锅炉跳闸,此时汽轮机因失去一定数量和质量的过热蒸汽汽源而跳闸。目前相当一部分机组都设计的过热蒸汽汽源而跳闸。目前相当一部分机组都设计有机炉电大联锁,即锅炉、汽轮机、发电机三者中任有机炉电大联锁,即锅炉、汽轮机、发电机三者中任一主设备跳闸,则联锁跳闸另两主设备,当然其中含一主设备
34、跳闸,则联锁跳闸另两主设备,当然其中含有联锁条件,比如:若汽轮机跳闸且机组负荷大于有联锁条件,比如:若汽轮机跳闸且机组负荷大于40%40%(适合于设计有(适合于设计有40%40%最大容量的旁路系统),则最大容量的旁路系统),则跳闸锅炉。而个别机组则没有设计跳闸锅炉。而个别机组则没有设计MFTMFT跳闸汽轮机这跳闸汽轮机这项保护,靠锅炉蓄热让汽轮机维持项保护,靠锅炉蓄热让汽轮机维持3000RPM3000RPM或带最低或带最低负荷,锅炉侧则迅速消缺并恢复,减少停机时间,提负荷,锅炉侧则迅速消缺并恢复,减少停机时间,提高工作效率。高工作效率。27279、油开关跳闸、发变组故障、发电、油开关跳闸、发变
35、组故障、发电机逆功率机逆功率指发电机甩负荷或发电机保护动作或发电机向汽轮机输出功率,汽轮机失去负荷或失去带负荷的能力,为避免超速和设备损坏而跳闸汽轮机。有些机组设计有FCB功能,即发电机解列或故障时甩掉负荷,但不跳闸汽轮机,此时汽轮机维持3000rpm空转,或带厂用电运行,当发变组缺陷处理完后,迅速升参数带负荷,以缩短启动时间提高经济效益。282810、高压缸排汽压力高、高压缸排汽、高压缸排汽压力高、高压缸排汽温度高、一级排汽温度高、低压缸排温度高、一级排汽温度高、低压缸排汽温度高汽温度高这些信号监视的是汽轮机本体内部的工作情况,这些信号监视的是汽轮机本体内部的工作情况,尤其是动叶和静叶等通流
36、部分的状况,避免故尤其是动叶和静叶等通流部分的状况,避免故障发生时,事故的产生与扩大。一般设计的具障发生时,事故的产生与扩大。一般设计的具体跳闸逻辑有两路,一路是排汽温度高(或排体跳闸逻辑有两路,一路是排汽温度高(或排汽压力高)汽压力高)II II值并延时一定时间后跳机,另一值并延时一定时间后跳机,另一路是排汽温度高(或排汽压力高)路是排汽温度高(或排汽压力高)IIIIII值直接跳值直接跳机。即参数高机。即参数高II II值时报警,并允许机组继续运值时报警,并允许机组继续运行一定时间,如果超时则跳闸。而参数高行一定时间,如果超时则跳闸。而参数高IIIIII值值时,则不允许机组继续运行,为保护设
37、备安全,时,则不允许机组继续运行,为保护设备安全,立即跳闸汽轮机。立即跳闸汽轮机。292911、手动打闸、手动打闸 手动打闸是汽轮机保护系统的最后一道保护措施,它是在试验汽手动打闸是汽轮机保护系统的最后一道保护措施,它是在试验汽轮机跳闸系统、测量阀门关闭时间及汽轮机处于危急情况时人为轮机跳闸系统、测量阀门关闭时间及汽轮机处于危急情况时人为地跳闸汽轮机而使用。具体手段包括就地打闸手柄和运行人员手地跳闸汽轮机而使用。具体手段包括就地打闸手柄和运行人员手动停机按钮,其中就地手柄打闸是通过机械装置直接泄掉控制油动停机按钮,其中就地手柄打闸是通过机械装置直接泄掉控制油压,关闭所有汽门(一般就地打闸手柄送
38、一副干接点到压,关闭所有汽门(一般就地打闸手柄送一副干接点到ETSETS系统系统中,来监视手柄的位置变化,同时经过跳闸逻辑使系统跳闸,并中,来监视手柄的位置变化,同时经过跳闸逻辑使系统跳闸,并送出跳闸指令到就地跳闸电磁阀,送出跳闸指令到就地跳闸电磁阀,ETSETS系统再送出系统再送出“就地跳闸就地跳闸”信信号到号到DCSDCS系统中,来说明汽轮机的真正跳闸原因);而运行人员系统中,来说明汽轮机的真正跳闸原因);而运行人员手动停机按钮分集控室紧急停机按钮和就地停机按钮两种,同时手动停机按钮分集控室紧急停机按钮和就地停机按钮两种,同时每种手动停机信号分两路,一路进每种手动停机信号分两路,一路进ET
39、SETS系统,通过跳闸逻辑输出系统,通过跳闸逻辑输出跳闸指令到跳闸电磁阀使系统跳闸,另一路不进跳闸指令到跳闸电磁阀使系统跳闸,另一路不进ETSETS,而设计在,而设计在跳闸回路中(一般为串联方式),直接动作跳闸电磁阀,泄掉控跳闸回路中(一般为串联方式),直接动作跳闸电磁阀,泄掉控制油压,使汽轮机跳闸。为安全起见,集控室紧急停机按钮一般制油压,使汽轮机跳闸。为安全起见,集控室紧急停机按钮一般设计为两个串联,以免误动。设计为两个串联,以免误动。303012、失去定子冷却水、失去定子冷却水失去定子冷却水指发电机冷却水系统异常,一般包括具体三种信号:定子冷却水出口温度高(如出口水温84C)、定子冷却水
40、流量低以及定子冷却水压力低。逻辑上通常采用2/3(三取二逻辑)并加适当时间的延时。313113、DEH失电失电DEH即汽轮机数字电液调节系统因失去所有能正常工作的电源系统而无法控制汽轮机,为安全起见跳闸汽轮机。3232汽轮机的机械保护系统汽轮机的机械保护系统汽轮机保护系统除了电气保护装置外,为了安全可靠考虑,另设计有机械保护系统,一般包括以下几种方式:打闸手柄打闸手柄机械超速装置机械超速装置隔膜阀隔膜阀3333打闸手柄打闸手柄即就地手动跳闸装置,这是汽机保护的最后一道防线,通过机械部件打开泄油口,使阀门因失去动力油压而关闭。3434机械超速装置机械超速装置即飞锤式危急遮断器,设有注油试验装置,
41、用于在汽轮机处于运行状态、不提升转速的情况下检查危急遮断器的工作情况。在超速时,由于离心力的作用,心锤飞出,撞击跳闸柄,使跳闸连杆脱扣,跳闸汽机。3535隔膜阀隔膜阀 即当机组失去润滑油压时隔膜阀打开,泄掉控制油压,关闭所有阀门。这是汽轮机本身的另一套机械保护装置,即当汽轮机失去润滑油压而无法正常工作时,跳闸汽轮机,保证设备安全。3636的试验的试验、概述、试验按钮、试验步骤3737概概述述 因为因为ETSETS系统的重要性,在新机组启动前或机组大小修后必须对系统的重要性,在新机组启动前或机组大小修后必须对保护系统进行实验,以检验保护系统的电源配置、跳闸输入信号、复保护系统进行实验,以检验保护
42、系统的电源配置、跳闸输入信号、复位指令、跳闸指令输出信号、跳闸原因输出信号、首出跳闸原因输出位指令、跳闸指令输出信号、跳闸原因输出信号、首出跳闸原因输出信号、信号、PLCPLC的逻辑处理及冗余性等,对一些重要的跳闸保护信号和跳的逻辑处理及冗余性等,对一些重要的跳闸保护信号和跳闸电磁阀还应设计有在线试验措施,如:控制油压低、润滑油压低、闸电磁阀还应设计有在线试验措施,如:控制油压低、润滑油压低、凝汽器真空低等,以保证在机组正常运行时,各项重要保护信号动作凝汽器真空低等,以保证在机组正常运行时,各项重要保护信号动作正常,输入正确,正常,输入正确,PLCPLC逻辑工作正确,跳闸电磁阀动作无误,维护机
43、逻辑工作正确,跳闸电磁阀动作无误,维护机组的安全稳定运行。组的安全稳定运行。试验手段包括:操作试验操作盘上的硬件或软件按钮、电源切换试验手段包括:操作试验操作盘上的硬件或软件按钮、电源切换开关、跳闸和复位按钮或把柄,或者直接短接或断开所测试的信号线。开关、跳闸和复位按钮或把柄,或者直接短接或断开所测试的信号线。显示方式有显示方式有ETSETS系统的系统的LEDLED显示、显示、DCSDCS系统的画面显示或就地设备系统的画面显示或就地设备动作,或者用万用表直接测量信号的变化情况。动作,或者用万用表直接测量信号的变化情况。3838试试验验按按钮钮 为了试验的安全可靠性,避免误动,一般试验设计有为了
44、试验的安全可靠性,避免误动,一般试验设计有试验允许按钮、试验允许按钮、试验确认按钮、试验复位按钮和试验切除按钮试验确认按钮、试验复位按钮和试验切除按钮。试验允许按钮试验允许按钮是进行在线试验的先决条件,如果没按试验允许按钮,任是进行在线试验的先决条件,如果没按试验允许按钮,任何试验操作均无效,这就避免了操作人员的误动。何试验操作均无效,这就避免了操作人员的误动。试验确认按钮试验确认按钮是在线实验过程中确认进行某项试验,使试验在人为判断是在线实验过程中确认进行某项试验,使试验在人为判断确保机组稳定运行、操作无误的情况下开始进行,然后确保机组稳定运行、操作无误的情况下开始进行,然后PLCPLC接受
45、试验命令,接受试验命令,并根据逻辑设计输出相应的跳闸电磁阀或试验电磁阀指令。并根据逻辑设计输出相应的跳闸电磁阀或试验电磁阀指令。试验复位按钮试验复位按钮是复位试验操作,使试验电磁阀失电,使是复位试验操作,使试验电磁阀失电,使PLCPLC输入信号恢复输入信号恢复到试验前的状态,到试验前的状态,PLCPLC根据逻辑设计使输出信号同时恢复。根据逻辑设计使输出信号同时恢复。试验切除按钮试验切除按钮即复位试验允许按钮,使试验操作变为不允许,完全恢复即复位试验允许按钮,使试验操作变为不允许,完全恢复所有试验操作,或者在试验确认前取消试验允许条件,即试验终止。所有试验操作,或者在试验确认前取消试验允许条件,
46、即试验终止。3939试试验验步步骤骤1、控制油压低、润滑油压低、凝汽器真空低等试验步骤2、超速试验3、轴向位移保护4040、控制油压低、润滑油压低、控制油压低、润滑油压低、凝汽器真空低等凝汽器真空低等 操作面板选择操作面板选择“允许在线试验允许在线试验”。操作面板选择操作面板选择“试验通道试验通道1”1”或或2 2等,对于等,对于2/42/4保护逻辑,选择保护逻辑,选择“试验试验通道通道1”1”则是对跳闸信号则是对跳闸信号1 1、3 3同时进行试验,选择同时进行试验,选择“试验通道试验通道2”2”则是则是对跳闸信号对跳闸信号2 2、4 4同时进行试验,其跳闸逻辑见同时进行试验,其跳闸逻辑见“图
47、图2 2”。操作面板选择试验内容如:操作面板选择试验内容如:“真空低真空低”或或“润滑油压低润滑油压低”等。等。操作面板选择操作面板选择“确认在线试验确认在线试验”;以确认进行在线试验。;以确认进行在线试验。测量测量ETSETS机柜中相应的试验电磁阀指令输出信号线是否正确,检机柜中相应的试验电磁阀指令输出信号线是否正确,检查就地试验电磁阀的动作是否正确。查就地试验电磁阀的动作是否正确。测量测量ETSETS机柜中相应的跳闸输入信号或从操作面板检查跳闸输入机柜中相应的跳闸输入信号或从操作面板检查跳闸输入信号的变化是否正确。信号的变化是否正确。操作面板选择操作面板选择“复位在线试验复位在线试验”,即
48、复位所有试验通道和试验内容,即复位所有试验通道和试验内容,试验电磁阀的输出指令恢复原状态,跳闸输入信号消失。试验电磁阀的输出指令恢复原状态,跳闸输入信号消失。操作面板选择操作面板选择“切除在线试验切除在线试验”。试验允许信号消失。试验允许信号消失。在线试验结果正确的判据在线试验结果正确的判据4141图图 4242在线试验结果正确的判据在线试验结果正确的判据1、操作面板上操作按钮的颜色和显示信号的变化显示正确;2、就地试验电磁阀和开关信号动作正确;3、机组正常运行不跳闸。4343超速试验1、概 述2、超速试验有三种:(1)、103%电超速(2)、110%电超速(3)、机械超速4444概概述述 初
49、级电超速和危急电超速一般在新机组初次带负荷前或机组大、初级电超速和危急电超速一般在新机组初次带负荷前或机组大、小修后都要进行,目的在于检验转速信号的正确与否,以及小修后都要进行,目的在于检验转速信号的正确与否,以及ETSETS系统系统的超速保护动作是否正常。当汽轮机转速高于设定值时,的超速保护动作是否正常。当汽轮机转速高于设定值时,ETSETS系统的系统的软件或硬件同时发出三个超速信号,经过三取二逻辑产生最后的超速软件或硬件同时发出三个超速信号,经过三取二逻辑产生最后的超速信号,信号,ETSETS系统根据跳闸逻辑设计输出跳闸指令信号,跳闸电磁阀动系统根据跳闸逻辑设计输出跳闸指令信号,跳闸电磁阀
50、动作,作,DEHDEH控制油压失去,所有汽门关闭,同时控制油压失去,所有汽门关闭,同时ETSETS系统送出超速跳闸系统送出超速跳闸首出信号和超速跳闸信号到其他系统如首出信号和超速跳闸信号到其他系统如DCSDCS等。等。电超速的试验就是给转速输入信号加频率信号或直接升速汽轮机,电超速的试验就是给转速输入信号加频率信号或直接升速汽轮机,使之达到跳闸值。因为危急电超速动作值高于初级电超速和机械超速,使之达到跳闸值。因为危急电超速动作值高于初级电超速和机械超速,因此它的试验要屏蔽初级电超速和机械超速。在实际应用中,初级电因此它的试验要屏蔽初级电超速和机械超速。在实际应用中,初级电超速既要通过加频率信号
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