600MW超临界机组汽轮机危急遮断系统(ETS)

600MW超临界机组汽轮机危急遮断系统(ETS)•1.系统概述•2.ETS系统组成•3.系统功能和使用•4.ETS电源要求•5.ETS相关设备1.系统概述•上海汽轮机有限公司（STC）生产的危急遮断系统（ETS），根据汽轮机安全运行的要求，接受就地一次仪表或TSI二次仪表的停机信号，控制停机电磁阀，使汽轮机组紧急停机，保护汽轮机的安全。危急遮断系统（ETS）对下列参数进行监视，一旦参数超越正常范围，通过停机电磁阀，使所有阀门油动机关闭。•ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图1、ETS系统图)。具体监测的参数为：•·汽机超速110%•·EH油压低•·润滑油压低•·冷凝器真空度低•·轴向位移大•·由用户决定的遥控遮断信号•ETS系统应用了双通道概念，允许重要信号进行在线试验，在线试验时系统仍具有保护功能。图1危急遮断系统（ETS）系统图2.系统组成•ETS系统由下列各部分组成：一个安装遮断电磁阀和状态压力开关的危急遮断控制块、四个安装压力开关和试验电磁阀的试验遮断块、三个转速传感器、一个装设电气和电子硬件的控制柜以及一个遥控试验操作面板。•汽轮机上各传感器传递电信号给遮断控制柜，在控制柜中，控制器逻辑决定何时遮断自动停机危急遮断总管的油路。2.1危急遮断控制块•危急遮断控制块当自动停机遮断电磁阀（20/AST）励磁关闭时，自动停机危急遮断总管中的油压就建立。为了进行试验，这些电磁阀被布置成双通道。一个通道中的电磁阀失磁打开将使该通道遮断。若要使自动停机遮断总管压力骤跌以关闭汽机的蒸汽进口阀门，二个通道必须都要遮断。•20/AST电磁阀是外导二级阀。EH抗燃油压力作用于导阀活塞以关闭主阀。每个通道的导阀压力由63/ASP压力开关监测，这个压力开关用来确定每个通道的遮断或复通状态，以及作为一个联锁，以防止当一个通道正在试验时同时再试另一个通道。2.2危急遮断试验块•每个试验块组装件由一个钢制试验块、二个压力表、二个截止阀、二个电磁阀和三个针阀组成。每个组装件被布置成双通道。安装在前轴承座上的试验块组装件（该组装件一侧是从系统供油经节流孔流入，而另一侧与泄油或通风阀相连）与安装在附近的端子箱上的压力开关相连接。在每个通道中均有一个节流孔，以使试验时被检测参数不受影响。在供油端有一个隔离阀，它允许试验块组件检修时不影响系统的其他部分。•为了更换试验块上除压力表外任一元件，首先必须关闭隔离阀，然后打开手动试验阀泄放试验块中的介质。在更换时，须确保遵守相应的清洁、清洗抗燃油的维护及管理程序等。压力开关和压力表可以关闭相应的截止阀而从系统中隔离出来。在试验块中的介质被泄放后，这些截止阀就应打开，以保证在复置自动停机前，全部截止阀是重新开启的。•如果介质（压力或真空）达到停机值，压力开关将动作，并且引起自动停机遮断总管中油压泄放而遮断汽轮机。当在试验时，可以通过就地的手动试验阀，或者通过遮断试验盘遥控试验电磁阀，使所试验通道中的介质降到遮断停机值。2.3危急遮断控制柜•危急遮断控制柜采用以PLC为主体的ETS新产品，就其功能而言既能满足对汽轮机保护的控制要求，更具有结构可靠，性能完善，外形美观等优点，具有如下优越性：•采用冗余的可编程控制器作为逻辑控制元件，增强了逻辑功能，提高了产品的灵活性和可靠性。•增设了第一动作原因的记录。•设置多通道外控停机选择。•该套ETS装置有一个控制柜和一块运行人员试验面板，控制柜中有一套可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个转速控制箱，其中包括三个有处理和显示功能的转速报警器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背面的二排输入输出端子（U1－U4）。•PLC组件是由一套双机热备的PLC组件组成：主PLC（MPLC）和辅助PLC（BPLC），PLC组件用智能遮断逻辑，必要时提供准确的汽轮机遮断。CPU含有遮断逻辑，I/O接口组件提供接口功能。MPLC为主控制器，提供全部遮断、报警和试验功能。BPLC为含有全部遮断、报警和试验功能的备用的PLC单元；如果MPLC故障，BPLC将自动无扰切换为主控，允许机组继续运行并起保护作用。•三个转速报警器能够将独立的磁阻发生器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过额定转速的10%（3300R/MIN）时，继电器的触点动作。超速保护采用三选二方式，这三只传感器装在同一个齿轮旁。•交流电源板要求两个独立的交流电源。其中一路电源为UPS供电。如果一个电源出故障，机组将继续无扰动运行。两路独立的交流电源由控制柜下部的交流电源盒馈入。•操作员试验面板在控制柜内，作为运行人员的信号监测及在线试验操作。ETS现场接口有两排端子排，提供了与下面设备相连的接点：•来自三个独立的转速探头的信号•到遮断电磁阀的电源•监测遮断状况的压力开关•对汽机运行时重要的监视参数，如轴承油压、EH油压和冷凝器真空度等进行监测的压力开关。•轴向位移传感器•对查检运行状况进行控制的试验电磁阀•当ETS探测到某个故障情况时连接到外部（电厂）声光报警的输出信号•遥控遮断输入信号：例如手动遮断机组或遥控停机，当信号来时，自动遮断机组。3.系统功能和使用•操作员试验面板说明•常规在线试验•超速在线试验•轴位移在线试验3.1操作员试验面板说明•ETS操作员试验面板画面有五页，分别为“输入信号状态1”、“输入信号状态2”、“首出遮断报警”、“保护投切画面”和“ETS操作员试验盘”•“输入信号状态1”、“输入信号状态2”两页画面监视着进入ETS系统的现场信号和其他系统来的跳闸输入信号，若某个报警情况出现，相应的指示灯就会由绿色变为红色。“输入信号状态1”操作画面“输入信号状态2”操作画面“首出遮断报警”画面监视着ETS最先引起跳闸的信号，当汽机跳闸时，最先引起跳闸的信号指示灯就会由绿变红。“保护投切画面”可以对不满足汽轮机挂闸条件的输入信号进行保护切除和投入操作。切换开关在“OFF”位置时，保护为投入状态；•ETS试验面板的上部是两排用于指示故障情况的八个指示灯。下面对每一个指示进行说明。•·通道1遮断──该指示灯在自动停机遮断母管压力升高而引起压力开关63-1/ASP的触点打开或汽机遮断ASL的触点打开时由绿变红指示汽机通道1遮断。•·通道2遮断──该指示灯在自动停机遮断母管压力降低而引起压力开关63-2/ASP的触点打开或汽机遮断ASL的触点打开时由绿变红指示汽机通道2遮断。•·直流电源1故障──该指示灯由绿变红表示直流24V电源#1故障。•·直流电源2故障──该指示灯由绿变红表示直流24V电源#2故障。•·交流电源1故障──该指示灯由绿变红表示220V或110V交流电源#1故障。•·交流电源2故障──该指示灯由绿变红表示220V或110V交流电源#2故障。•·解除保护──该指示灯在有某一项或几项保护解除时由绿变红•·首出记忆──该指示灯由绿变红表示有首出遮断信号产生。“ETS操作员试验盘”画面•在面板的下部是一个功能键盘，用来试验和系统诊断，下面是每一按键的说明。•进入试验——按下后指示灯由绿变红表示系统处于试验方式。•通道1——按下后指示灯由绿变红表示选择通道1试验。•通道2——按下后指示灯由绿变红表示选择通道2试验。•试验确认——选定的试验功能。只有按“试验确认”键，才能进行试验。•超速1、超速2、超速3——在按下“进入试验”键后选择超速试验通道，再按“试验确认”键，即可进行该超速通道的试验。•试验复位——复置试验，使电磁阀20-1/AST，20-3/AST，20-2/AST或20-4/AST励磁，复置相应的试验通道。•退出试验——退出试验功能，它也能复置遮断，使20-1，3/AST或20-2，4/AST励磁，指示出汽机被复置。•EH油压——EH油压试验选择键，带灯按键，灯正常时为绿色，变红表示选择EH油压试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LP压力开关触点动作。•润滑油压——润滑油压试验选择键，带灯按键，灯正常时为绿色，变红表示选择润滑油压试验或在正常状态时，指示63-1，2，3，4/LBO压力开关触点动作。•真空低1——低真空1试验选择键，带灯按钮，灯正常时为绿色，变红表示选择低真空试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LV1压力开关触点动作。•真空低2——低真空2试验选择键，带灯按钮，灯正常时为绿色，变红表示选择低真空试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LV2压力开关触点动作。•报警确认——当有任何一个输入信号处于非正常状态时，“报经确认”灯变红，按一下此键，键上的灯变绿，表示运行人员已经确认。•第二页、第三页、首出遮断、解除保护——这四个按键是画面切换的功能键，按下后可以转到相应的画面。3.2常规在线试验（操作员试验面板）•在汽轮机已挂闸的情况下，才能进行在线试验。•在ETS试验面板上按“进入试验”键，进入试验方式。•按下要试验项目的功能键（例如：EH油压、润滑油压、真空1、真空2等），相应按键上的灯由绿变红。•系统首先默认“通道1”试验•按“通道1”或“通道2”键可以切换需要试验的通道。•按“试验确认”键，“试验确认”键上的灯由绿变红五秒钟。•验证被试验通道的传感器正处于非正常状态（灯由绿变红）。•证实所试验通道处于遮断状态（灯由绿变红）。•按“试验复位”键复置遮断通道。•证实试验的通道不再处于遮断状态（灯由红变绿）。•如果试验完成，按“退出试验”键退出试验方式。3.3ETS在线超速试验功能（操作员试验面板）•在ETS试验面板上按“进入试验”键，进入试验方式。•·按“超速1或超速2或超速3”键，相对应的超速通道（1-3）将被试验。•·“通道1”或“通道2”键上相应的灯由绿变红，“超速1”和“超速3”对应于通道1，“超速2”对应于通道2。•·在键盘上按“试验确认”键。•·证实试验的超速通道处于遮断状态（灯由绿变红）。•·证实相应的遮断通道处于遮断状态（灯由绿变红）。•·按“试验复位”键复置遮断通道。•·证实试验的通道不再处于遮断状态（灯由红变绿）。•·按“退出试验”键，退出试验方式。•为了进行汽轮机的机械超速保护试验，可将ETS的正常超速保护设定点提升到114％，以下步骤能实现这一目的：•按“进入试验”键。•再按“超速切除”键。•“超速切除”键上指示灯由绿变红，指示110%电超速保护输出已被切除。•机械超速完成后，按“退出试验”键可以重新恢复正常超速保护。•在电超速禁止状态下，ETS仍然具有超速保护功能，这时超速保护的设定点被提高到额定转速的114%。3.4ETS在线轴位移试验功能（操作员试验面板）5.电源要求•控制柜中电源允许电压范围：210～240V-rms（对于220VAC.rms）允许频率范围：45～63Hz•压力开关，推力轴承和遥控遮断触点的电源。正常触点闭合所需电压：115VAC压力范围：105～125V频率范围：47～63Hz•与通道1相连的设备由交流电源#1供电。与通道2相连的设备，由交流电源#2供电。通道1与通道2各用保险丝，相互独立。•遮断电磁阀20/AST和试验电磁阀20/LB，20/LP，20/LV和20/TB的供电。──对于电磁阀正常压力：115VAC──电压范围：对于115VAC-rms:105～125V-rms──频率范围：47～63Hz•与通道#1相连接的电磁阀由交流电源#1供电。与通道#2相连接的电磁阀由交流电源#2供电。5.ETS相关设备•遮断块，包括电磁阀20-1/AST，20-2/AST，20-3/AST，20-4/AST和压力开关63-1/AST，63-2/AST和63-T/AST。•低轴承油压试验块：包括压力开关63-1/LBO，63-2/LBO，63-3/LBO，63-4/LBO和电磁阀，20-1/LBO，20-2/LBO。•低EH压力试验块，包括压力开关63-1/LP，63-2/LP，63-3/LP，63-4/LP和试验电磁阀20-1/LP，20-2/LP。•低真空1试验块，包括压力开关63-1/LV1，63-2/LV1，63-3/LV1，63-4/LV1和试验电磁阀20-1/LV1T，20-2/LV1T。•低