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ETS汽机保护讲义

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ETS汽机保护讲义_第1页
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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. 调节油压力低--低 EH 油压跳闸;4. 轴承润滑油压低--低润滑油压跳闸;5. 凝器器真空低--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--发电机主保护跳闸;9. MFT---锅炉保护跳闸; 10.高排温度高—高排温度高跳闸; (电厂选定)11.透平压比低—透平压比低跳闸; (电厂选定)12.后汽缸温度高—后汽缸温度高跳闸;(电厂选定)13.轴承温度高—轴承温度高跳闸; (电厂选定)14.DEH110%-- DEH110%跳闸; (电厂选定)15.DEH 失电—DEH 失电跳闸; (电厂选定)16.远控手动跳机—远控手动跳闸; (电厂选定)17.中压抽汽高—中压抽汽高跳闸; (电厂选定)18.低压抽汽高—低压抽汽高跳闸; (电厂选定)19.远控跳闸信号 (备用点)对于 60 万机组来说,跳闸信号一般在 1-16 条件中选定,远控跳闸接口再置 4路作为备用。

系统应用了双通道概念,布置成“或─与”门的通道方式,这就允许试验,并在试验过程中装置仍起保护作用,另外三低信号的每个接点连接成监视状态,从而保证此系统的可靠性 工作原理:系统机柜放在电子间,采用两套 PLC 并联运行,即定义为 A 机和 B 机,A、B机冗余控制当运行机故障时,另外机立即切至运行状态触摸屏上设有跳闸“首出”信号记忆灯,且每一组信号都可以给出“首出”记忆信号,即第一个到来的跳闸信号指示灯闪动亮,其它跳闸信号指示灯常亮,手动复位后,跳闸信号消失三、 闸块工作原理:跳闸块安装在前箱的右侧,块上共有 6 个电磁阀,2 个 OPC 电磁阀是 110VDC,常闭电磁阀,OPC 电磁阀由 DEH 控制;4 个 AST 电磁阀由 ETS 控制,电磁阀电源为110VDC,常开阀正常情况下,AST 电磁阀是常带电结构,两路 110VDC 电源取自电气直流屏其中一路电源控制 AST1、AST3 电磁阀,另一路电源控制 AST2、AST4电磁阀机柜中有各路电源检测继电器检测电源工作状况跳闸块电磁阀连接如下图:J1 20-2/AST20-1/AST20-3/AST 20-4/ASTK1( 63-2/ASP-1)K2( 63-2/ASP-2)J2P1 P2( 图 1)P1 点压力为 130kg/cm²左右。

通过节流孔 J1、J2 使 P2 点压力为 65kg/cm²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 130kg/cm²;若20-2/AST 和 20-4/AST 动作,则 P2 点压力降为 0kg/cm²压力开关 K1、K2 设定值分别为 K1:90kg/cm²,K2:40kg/cm²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”四、 跳闸试验块工作原理:该系统共有 4 个试验块,EH 油试验块,LBO 润滑油试验块和 LV1、LV2真空试验块每个块的原理均相同原理图如下: S1 F1(20-1/LP)J2J1 FF2 S2(0-2/LP)(图 2)B2 K2(63-2/LP-1)K4(63-4/LP-1)(63-1/LP-1)K1(63-/LP-1)K3 B1每个试验块都被布置成双通道。

J1、J2 为节流孔;F、F1、F2 为手动阀;S1、S2为电磁阀;B1、B2 为压力表;K1、K2、K3、K4 为压力开关节流孔的作用是将两路隔离开,试验时互不干扰试验可以手动就地试验,也可以在主控室通过试验按钮远方试验用远方试验时,电路上有闭锁,保证不会两路同时试验,一路试验时,另一路还有保护功能 用就地手动阀试验时,不能两路同时作,否则将会引起误跳机手动试验时,尤其要注意正常情况下,压力油通过节流孔送到压力开关和指示表 B1 和 B2,指示表将指示正常油压,一旦油压降低,两边的 4 个压力开关只要各有一个开关动作,将引起跳机 20-2/AST20-3/AST 20-4/AST( 图 3)20-1/AST电磁阀接成“两或-与”关系,即可防止误跳,又可防止拒跳见图 3)试验时,打开 F1 或 S1,则 B1 上指示将缓缓下降达到设定值时,K1、K3 将动作ETS 远方试验时,对应试验盘上指示灯亮,表示出相应跳闸控制阀上某一路在试验由于跳闸阀布置成双通道,所以只试验一路不会产生跳闸信号,若此时被测参数真的达到停机值,则试验块上的压力开关将全部动作,两路信号通过“与”的作用,产生跳闸信号,通过跳闸控制块使机组停下来。

所以说该试验块可以试验,并不影响机组的保护功能试验块电磁阀的电源是 220VAC试验完毕后,要注意表压是否恢复到正常值,否则不准试验另一路,以免引起误跳机五、触摸屏:触摸屏是人机接口界面,目前广泛的应用于工业领域的各个方面它完全可以取代原始的按键式操作盘,简单灵活的可视化操作界面、多样化的报警功能、及按键式操作盘无法实现的功能等界面说明如下:设备正常工作时,首出跳闸信号灯是绿色的,当有信号跳闸时,相应信号的灯会不断的闪烁(由绿变红色在变绿…),随后到来的报警信号只能是常亮(平光红色),这就是具有首出的功能ETS 跳闸后,汽机停机灯会常亮( 由绿色变为红色)1. 试灯:当按下此健后可以看到所有的报警灯会变成红色,这个功能主要是检查报警信号与 plc 通讯是否正常2. 试验功能:盘上面有一个开关,当旋转到试验位置时,试验灯会亮,表示可以进行下列试验两个通道的按钮是互锁的关系并且 ASP1 和 ASP2 也参与两个通道的互锁关系,用以防止两个通道同时试验引起误跳停机钥匙开关在其它位置时试验做不了)做试验时应当注意:刚试验过的通道恢复正常后,才可以进行另一路试验这要观察一下 ASP1 和 ASP2 指示灯的状态。

否则另一通道的试验就做不了,因为通道是互锁的关系3. 超速抑制功能:盘上面有一个开关,当旋转到超速抑制位置时,超速抑制灯会亮(变红色),表示可以进行超速试验4. ETS 电源监视灯:ETS 正常工作时,盘上的电源监视灯是红色常亮的,在停机状态和故障状态时该灯是绿色的5. 当盘下钥匙开关旋转到机组运行位置时,超速抑制灯和再线试验灯都不亮,相应的功能也不起作用六、 保护投退开关:保护投退开关设在机柜后端子排的内侧,可以对单项信号保护按要求断开或投入七、ETS 控制柜:ETS 控制柜主要包括可编程控制器、电源组件、继电器组件、触摸屏和端子排部分7.1 可编程控制器:可编程控制器用来完成逻辑控制合上两路电源开关,两台可编程序控制器同时工作,如一台 PC 机损坏,需要维修,可让另一台单机运行7.2 电源组件:两路交流电源输入,在内部直流组成冗余输出,交流组成互为切换结构,用以保证 ETS 的供电7.3 继电器组件:继电器组件主要用来扩展跳闸的报警信号7.4 端子排端子排上安装有输入端子卡件和输出继电器卡件及接触器等元器件 八、 ETS 系统的可靠性综上所述,危机跳闸系统采用了双通道的原理,无论是一次监测元件还是跳闸电磁阀,都采用双通道,因此,可大大提高系统的可靠性。

一般系统的可靠性是用下述公式表示的:可靠性=MTBF/MTBF+MTBR式中 MTBF-----平均无故障时间;MTBR-----平均维修时间可见,MTBF 越大越好,MTBR 越小越好增加双通道系统后,可使系统的 MTBF 大大提高使用双通道后,MTBF 是这样计算的:MTBFD=MTBFS+MTB2S/2MTBR式中 MTBFD-----双通道的平均无故障时间;MTBFS-----单通道的平均维修时间使用双通道后,系统的 MTBF 是按指数规律增加的,这样系统的可靠性大大提高了九、使用维护:所有跳闸功能在每次启动前必须进行试验控制柜上的所有开关及按钮一经调整好,不能随意乱动,当发现控制柜中的任何一个指示灯及开关损坏,应立即更换所有使用维护必须由专门人员操作十、 汽机主保护汽机主保护保护源信号序号 保护名称信号 来源 定值63/LP-1 压力开关 8Mpa63/LP-2 压力开关 8Mpa63/LP-3 压力开关 8Mpa1 EH 油压低63/LP-4 压力开关 8MPa63/LBO-1 压力开关 0.06Mpa63/LBO-2 压力开关 0.06Mpa63/LBO-3 压力开关 0.06Mpa2 润滑油压低63/LBO-4 压力开关 0.06MPa汽机主保护3 真空低       3.1 高背压凝汽器真空低 63/LV1-1 压力开关28KPa(绝对压力)28KPa(绝对压力)28KPa(绝对压力)28KPa(绝对压力)63/LV1-2 压力开关63/LV1-3 压力开关63/LV1-4 压力开关3.2 低背压凝汽器真空低 63/LV2-1 压力开关 28KPa(绝对压力)63/LV2-2 压力开关 28KPa(绝对压力)63/LV2-3 压力开关 28KPa(绝对压力)63/LV2-4 压力开关 28KPa(绝对压力)4 轴向位移大 轴向位移大 TSI ±1.0mm5 TSI 超速 TSI 超速 TSI 3300rpm6 轴振大 轴相对振动大 TSI 250um高胀:+11.1mm/-4.7mm7 相对位移/膨胀大 高缸相对膨胀大 TSI 低胀:23.5mm/-1.52mm8 DEH 失电 DEH 失电 DEH9 手动停机 手动停机 操作台10 DEH110%超速 DEH110 超速 DEH 110%11 发电机主保护 发电机主保护 发电机保护柜11.1 发电机断水12 炉 MFT 炉 MFT FS1推力轴承温度(正)P4 107℃ 推力轴承温度(正)P2 107℃ 推力轴承温度(付)G4 107℃ 13 推力轴承温度高推力轴承温度(付)G2DEH107℃ 高排压力 1高排压力 2调节级压力 1调节级压力 214 汽轮机压比低调节级压力 3ATC 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。

小机保护:一、保护项目:设备名称 保护名称1)轴位移大2)小机前轴振动大3)小机后轴振动大4)汽泵前轴振动大5)汽泵后轴振动大6)DCS 紧急停机7)小机润滑油压低(三取二)8)小机排汽压低(三取二)9)小机抗燃油压低10)小机速关油压低小机(MEH)11)小机超速设备名称 保护名称12)MEH 画面板停机13)速关阀关闭停机14)手动停机另:硬接线跳机1)手动停机2)小机 TSI 来小机超速3)控制器 CPU 故障二、保护说明:2.1 小机“轴向位移大”信号取自小机 TSI,当两位移均大于动作值小机 TSI 继电器接点动作,信号送到 MEH,实现轴向位移保护2.2 小机“轴振大”保护采取以下策略:任意一个轴振大于 80um,同时其它任意一个轴振大于 50um,保护动作此保护要在 DCS 中先判断出其它轴振大于 50um,然后与 TSI 轴振>80um 信号逻辑与。

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