ETS汽机保护讲义

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1、、概述：ETS （EMERGENCY TRIP SYSTE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

2、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失电一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“或一与”门的通道方式，这就允许在线试验，并在

3、 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在线监视状态，从而保证 此系统的可靠性。二、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空制；4个AST电磁阀由ETS控制，电磁阀电源为110VDC常开 阀。

4、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：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

5、（ 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: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

6、；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。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

7、缓下降达到设定值时，K1、K3将动作。ETS 远方在线试验时，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在线试验，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

8、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 pic通讯是否正常。2. 在线试验功能：盘上面有一个开关，当旋转到在线试验位置时，在线试验灯会亮，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

9、试验引起误跳停机。（钥匙开关在其它位置时在线试验做不了）。做在线试验时应当注意：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，

10、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

11、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

12、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序号保护名称保护源信号信号来源定值1EH油压低63/LP-1压力开关8Mpa63/LP-2压力开关8Mpa汽机主保护63/LP-3压力开关8Mpa63/LP-4压力开关8MPa2润滑油压低63/LBO-1压力开关0.06Mpa63/LBO-2压力开关0.06Mpa63/LBO-3压力开关0.06Mpa63/LBO-4压力开关0.06MPa3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

13、压力）28KPa（绝对压力）63/LV1-2压力开关63/LV1-3压力开关63/LV1-4压力开关汽机主保护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 1.0mm5TSI超速TSI超速TSI3300rpm6轴振大轴相对振动大TSI250um7相对位移/膨胀大高缸相对膨胀大TSI高胀：+11.1mm/-4.7mm低胀：23.5mm/-1.52mm8DEH失 电DEH失 电DEH9手动停机手动停机操作台1

14、0DEH110超速DEH110超 速DEH110%11发电机主保护发电机主保护发电机保护柜11.1发电机断水汽机主保护12炉MFT炉MFTFS113推力轴承温度咼推力轴承温度（正）P4DEH107C推力轴承温度（正）P2107C推力轴承温度（付）G4107C推力轴承温度（付）G2107C14汽轮机压比低咼排压力1ATC调节级压力/高排压力1.734咼排压力2调节级压力1调节级压力2调节级压力315咼排温度咼高压排汽蒸汽温度1ATC427 C高压排汽蒸汽温度2427 C16再热汽温突降ATC50C /10min17过热汽温突降50C /10min、现保护说明:a） 保护项目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：汽轮机润滑油压低信号为