ETS汽机保护讲义

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1、、概述：ETSEMERGENCY 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调节油压力低一低EH油压跳闸；4. 轴承润滑油压低-低润滑油压跳闸；5凝器器真空低一低真空跳闸；6. 轴承振动大一轴承振动大跳闸；7. 胀差大一胀差大跳闸；8. 发电机主保护一发电机主保护跳闸；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

2、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；电厂选定电厂选定13. 轴承温度高轴承温度高跳闸失电一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

3、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11OVDC,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、A

4、ST4 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KI 90kg/cm2,K2 40kg/cm2; 通道120-l/AST,20-3/AST动作试验时,K1动作；通道220-2/AST,20-4/AST动作试验时,K2 动作；K1、K2

5、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、Fl、F2为手动阀；SI、S2为电磁阀; Bl、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

6、,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

7、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

8、,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. 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

9、 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

10、分；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；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；继电器组件：继电器组件主要用来扩展跳闸的报警信号；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：可靠性二 MTBF/MTBF+MTBR式中 MTBF平均无

11、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

12、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63/LBO-2压力开关63/LBO-3压力开关63/LBO-4压力开关3真空低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压力开关汽机主保护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

13、压力63/LV2-4压力开关28KPa绝对压力1011轴向位移大TSI超速轴振大相对位移/膨胀大DEH失电手动停机DEH110% 超速发电机主保护发电机断水轴向位移大TSI超速轴相对振动大高缸相对膨胀大DEH失电手动停机DEH110超速发电机主保护TSITSITSITSIDEH操作台DEH发电机保护柜土 1.0mm3300rpm250um高胀：+ll.lmm/-4.7mm低胀：23.5mm/-1.52mm110%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汽轮机压比低高排

14、压力1ATC调节级压力/高排压力高排压力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1ATC427C高压排汽蒸汽温度2427C16再热汽温突降ATC50C/10min17过热汽温突降50C/10min一、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/LB0-1、63/LB0-3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