汽轮机ETS保护共23页文档
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汽轮机的紧急跳闸保护系统(ETS)1X7。
5MW汽轮机的紧急跳闸保护系统主要的停止机项目以设备制造厂提供资料为准.主要包括:润滑油压、超速、轴位移、轴振动等。
以上保护逻辑均由和利时公司的DCS(用特定模块)来实现,并自动做跳机首出显示并记录.A、汽轮机数据采集监视系统(TSI)随着汽轮机组容量的不断增大、蒸汽参数不断提高,热力系统越来越复杂.为了提高机组的热经济性,汽轮机的级间间隙、轴封间隙都选择的比较小.由于汽轮机的旋转速度很高,在机组启动、运行或停机过程中,如果没有按规定的要求操作控制,则很容易使汽轮机的转动部件和静止部件相互摩擦、甚至碰撞,引起叶片损坏、大轴弯曲、推力瓦烧毁等严重事故。
为了保证机组安全启停和正常运行,需对汽轮机组的轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速、油动机和同步器行程等机械参数进行监控,这些参数的采集和显示通常由TSI系统完成。
另外,还需对轴承温度、油箱油位、润滑油压、高压缸上下壁温差、汽缸进水、凝汽器真空等热工参数进行监视和保护,这些参数的监视功能通常由DAS系统完成,保护功能由SCS系统和ETS系统完成。
以上所有的这些主要参数超过规定值(报警值)时发出报警信号,在超过极限值(危险值)时送到ETS系统,动作汽轮机的遮断保护装置,关闭主汽门,实施紧急停机,以避免重大恶性事故的发生。
轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速等汽机保护项目的参数,通常是一些传感器的非标准信号(电涡流、磁阻信号等),一般须配置专用的汽机监测仪表系统(TSI)进行特殊的转换处理。
其所监视的值及相关报警可送入DCS中作显示和SOE 报警,停机信号送入ETS。
TSI基本功能进行电涡流、磁阻等信号的采集和显示;将电涡流、磁阻等信号转换成4-20mA 信号输出,送到DCS、DEH等系统;对冗余信号进行优选处理,保证信号的真实可靠;对信号进行报警,发送到光字牌;当参数超限达到停机值时,发出保护停机指令(DO),送到DCS、DEH和ETS.TSI测点包括:轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速等信号。
编辑本段跳闸保护系统ETS在工业领域是汽轮机跳闸保护系统的简称。
全拼为Emergency trip systemETS控制系统至少具有下列停机功能:● 汽机转速>110%额定转速[1]● 轴向位移过大● 润滑油压≤0.02MPa(三取二)● 支持轴承温度>75℃(或)● 推力轴承担温度>75℃(或)● 凝汽器真空低于0.06MPa(三取二)● 发变组故障● 手动停机保护ETS的目的:当气轮机运行异常,汽轮发电机控制系统无法控制气轮机系统在正常范围内时,为防止损害汽轮发电机系统,ETS使汽轮机跳闸,关闭所有的汽轮机进汽阀。
ETS的功能:ETS的功能为监视气轮机的某些参数,当这些参数超过其运行限制值时,该系统关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀。
具体有如下功能:(1). 在危险工作状态下,通过励磁机械跳闸电磁线圈(MTS)以及使主跳闸电磁阀(MTSV)失电对汽轮机提供跳闸逻辑。
(2). 当汽轮机启动条件确定时,在中央控制室中手动做汽轮机复位工作。
ETS是TCS系统的一部分,它除了完成机组的危急遮断功能外,现场电磁阀的控制信号也由ETS输出。
ETS主要完成的保护功能:(1). 轴承油压非常低跳机(2). 抗燃油压非常低跳机(3). A低压缸排气口温度非常高跳机(4). B低压缸排气口温度非常高跳机(5). 汽轮机并网以后,在额定负荷工况下,MSV入口汽温非常低跳机(6). 凝汽器真空非常低跳机(7). 推力轴承金属温度非常高跳机(8). 汽轮机、电机轴振非常高跳机(9). EHG输出主要故障跳机(10). 超速跳机(11). 锅炉总燃料故障跳机(12). 发电机故障跳机(13). 发电机定子冷却水出口温度高跳机(14). 发电机定子冷却水入口压力低跳机(15). 轴向位移大跳机(16). 加热器旁路快切故障跳机(17). VV阀故障开跳机ETS为PLC控制,所有逻辑通过PLC卡件中的程序自动执行,可以通过ATS的CPU进行逻辑查询和修改条件有:电超速、轴承油压低、EH油压低、真空低、轴向位移大、MFT、DEH失电、轴振动大、高压缸排气压力高、发电机内部故障、手操跳闸等,引起结果:关闭所有汽门、关闭抽气逆止门随着DCS的发展,ETS的设计从继电器到PLC,最终由DCS所取代。
在大型汽轮机中,由于机组超速的危害最大,所以特别注意超速保护,第六章介绍的OPC功能是一种有效的超速保护手段。
但OPC功能并不能保证机组绝对不会超速,当实际转速超过了允许值时而危急汽轮机安全时,只能通过遮断汽轮机(即跳闸)来实现保护。
此外,某些其它参数严重超标时也可能酿成设备损坏、甚至毁机事故,例如推力轴承磨损。
为此,大型汽轮机都设有严密的保护措施,除了设计了OPC功能外还设有危急遮断系统ETS。
因此,除了OPC兼有超速保护和危急遮断多重保护外,其余重要参数的严重超标,将通过危急遮断系统实行紧急停机。
第一节汽轮机自动保护系统的液压执行机构一、自动保护系统液压执行机构的组成在第五章中,我们已经介绍过汽轮机的液压执行机构,参见图5-12。
汽轮机自动保护也是通过液压执行机构实现的。
为方便起见,我们将图5-12中的蒸汽阀门伺服执行机构部分及低油压保护去掉,简化成图9-1,来帮助我们分析汽轮机自动保护和停机的过程。
图9-1 自动停机跳闸系统汽轮机自动保护系统,是OPC保护、ETS和机械超速保护系统的总称,它的液压构件,称为保护系统的执行机构,用于关闭汽阀并防止超速或遮断汽轮机。
其设备组成如下:1.超速保护和危急遮断组合机构超速保护和危急遮断组合机构,统称为控制块,如图9-2所示,布置在汽轮机前轴承箱的右侧,其主要组成是控制块壳体1、2个OPC电磁阀19、四个AST电磁阀17和2个止回阀5,它们均组装在控制块上,为OPC和AST总管以及其它管件提供接口,这种组合构大大简化外部连接管道而提高了整体的可靠性,同时也有结构紧凑的特点。
(1)超速保护电磁阀(20/OPC,2个)该阀由DEH调节器OPC系统所控制。
机组正常运行进,该阀是关闭的,切断了OPC总管的泄油通道,使高压和中压调节汽阀油动机活塞的下腔能建立起油压,起正常的调节作用。
当OPC系统动作,例如转速达到103%额定转速时,该电磁阀被激励通道信号打开,使OPC总管泄去安全油,快速卸载阀随之打开,并泄去油动机动力油,使高压缸和中压缸的调节汽阀关闭。
汽轮机危机遮断装置(ETS)1 作用:是用作汽轮发电机组在危急情况下的保护。
2 ETS监视保护的内容1)超速保护2)轴向位移保护3)润滑油压低保护4)抗燃油压低保护5)凝汽器真空低保护6)其他保护:由本体保护系统来的遥控停机项目:锅炉MFT/BT,发电机内部故障,DEH直流电源消失,#1-#8轴振大Ⅱ值,发电机主油开关跳闸等3 ETS的组成及原理ETS系统主要有以下几部分组成。
3.1 危急遮断油路危急遮断油路与阀门伺服执行机构一起,构成ETS的执行机构。
它分为AST 油路和OPC油路,两者之间用一逆止阀相连,AST油路与高、中压主汽门油路相连,OPC油路与高、中压调节阀相连,另外,机械超速遮断系统经隔膜阀与AST 油路发生连系。
动作时隔膜阀动作排油,使AST泄压,关闭所有主汽门和调节阀门。
遮断停机。
OPC油路主要用于防止汽轮机超速,避免危急遮断。
OPC动作油路失压时,使高中压调节阀关闭,使转速恢复额定值由于逆止阀的作用AST不会泄压,高中压主汽阀均不关闭,由调节阀控制转速。
AST油路主要用于危急情况下的自动泄压停机,当机组转速、油压、真空等超过允许值时,AST电磁阀动作打开,AST 和OPC 油路相继失压而关闭汽门停机。
3.2危急遮断控制块危急遮断控制单元的主要作用是在危急遮断电气柜和AST油路与OPC油路之间提供接口,为了安全、为了试验目的,AST电磁阀被设计成双通道,即两套并联工作。
通道1包括20-1/AST和20-3/AST,通道2包括20-2/AST和20-4/AST 电磁阀。
当任一停机条件具备时,打开所有的AST电磁阀以实现遮断停机。
3.3危急遮断电气柜危急遮断电气柜主要部件如下:电源组件、逻辑控制模块、继电器板、超速组件。
3.3.1电源组件由两个交流110V和两个直流24V电源组成。
3.3.2逻辑控制模块由输入模块C200-IA222,输出模块C200-OC24和可编程控制器组成。
3.3.3继电器板包括电源监视继电器,跳闸输出继电器。
ETS汽轮机保护讲义十一、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/LBO-1、63/LBO-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。
压力开关的整定值为0.06 MPa。
3、凝汽器真空低:凝汽器真空低信号为就地真空开关信号,共八路,每一低压缸对应四路,任意一个低压缸真空低保护动作即发出保护动作。
#1低压缸四个压力开关(63-1/LV1-1、63-3/LV1-1和63-2/LV1-1、63-4/LV1-1),#2低压缸四个压力开关(63-1/LV2-1、63-3/LV2-1和63-2/LV2-1、63-4/LV2-1)每一通道至少有一开关动作做为停机信号,即63-1/LV1-1或63-3/LV1-1动作与上63-2/LV1-1或63-4/LV1-1动作,真空开关的整定值为28KPa(绝对压力);4、汽轮机轴向位移大:汽轮机轴向位移大信号取自TSI,在前箱推力瓦西侧一共安装四支轴向位移传感器,轴向位移1和轴向位移2安装在测量盘西侧,轴向位移3和轴向位移4安装在测量盘东侧,其零点位置为推力瓦中心,当同向安装的两个轴向位移都达到-1.0 mm 或+1.0mm时,即侧1和3都动作或2和4都动作,轴向位移检测仪表发出轴向位移大接点信号送到ETS系统,实现轴向位移保护。
300MW机组危急遮断系统( ETS ) 使用说明书上海汽轮机有限公司2011年11月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·推力轴承磨损(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,在线试验时仍具有保护功能。
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、三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摇控试验操作面板。
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。
ETS汽机保护讲义一、引言汽机保护在电力行业中起着至关重要的作用。
ETS汽机保护作为汽轮机保护系统的核心,具备监测、控制和保护机组设备的功能。
本讲义旨在介绍ETS汽机保护的原理、功能和应用。
二、ETS汽机保护的原理1. 工作原理ETS汽机保护基于多参数监测和逻辑控制,通过实时检测传感器数据并进行运算分析,判断机组设备是否处于安全工作状态,若存在异常情况,则采取相应保护措施。
2. 监测参数ETS汽机保护系统监测的参数主要包括汽轮机的振动、温度、压力、润滑油温度、涡轮轴承温度等。
这些参数对于机组设备的运行状态和稳定性具有重要意义。
3. 逻辑控制ETS汽机保护系统通过设定合理的逻辑控制策略,实现对机组设备的自动保护。
例如,在发现机组振动超过预设阈值时,系统会自动停机以防止进一步损坏。
三、ETS汽机保护的功能1. 检测功能ETS汽机保护系统能够准确检测机组设备的运行状态,包括设备振动、温度、压力等参数。
通过实时监测,系统可以迅速发现设备异常并进行处理。
2. 控制功能ETS汽机保护系统具备自动控制的功能,能够对机组设备进行安全可靠的控制。
系统通过逻辑控制策略,实现对设备的自动启停、负荷调节等操作。
3. 保护功能ETS汽机保护系统的最重要功能是保护机组设备免受损坏。
系统能够根据设定的保护参数,实时监测设备状态,一旦发现异常情况,系统将采取相应的保护措施,如停机、降负荷等。
4. 报警功能ETS汽机保护系统能够及时报警提示操作人员,提醒他们注意设备的异常情况。
通过及时报警,可以防止机组设备出现进一步损坏,保证运行安全。
四、ETS汽机保护的应用1. 电力行业ETS汽机保护在电力行业中应用广泛。
它能够确保汽轮机的运行安全,防止意外事故的发生,提高发电厂的生产效率和可靠性。
2. 工业生产除了电力行业,ETS汽机保护在其他工业领域中也有重要应用。
例如,石化、钢铁等行业都需要大型汽轮机进行能源供应,ETS汽机保护则能确保这些设备的正常运行。
ETS汽轮机保护讲义
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:
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。
2.3汽泵“轴振大”保护采取以下策略:任意一个轴振大于125um,同时其它任意一个轴振大于100um,保护动作。
此保护要在DCS中先判断出其它轴振大于100um,然后与TSI轴振>125um信号逻辑与。
2.4“DCS紧急停机”信号来自汽泵保护,任一汽泵保护条件均跳相应小机。
汽泵保护包括以下内容:
1)除氧器水位A三取二低延时2秒
2)前置泵保护跳闸
3)三条件相与,延时20秒
1.汽泵运行
2.汽泵再循环门已关
3.汽泵流量低于120T/H
4)推力轴承内侧温度1越限后延时2秒
5)泵推力轴承内侧温度2越限后延时2秒
6)小机推力轴承温度1越限后延时2秒
7)小机推力轴承温度2越限后延时2秒
8)小机推力轴承温度3越限后延时2秒。
汽轮机保护一、危急跳闸装置(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;11.透平压比高—透平压比高跳闸;12.后汽缸温度高—后汽缸温度高跳闸;13.轴承温度高—轴承温度高跳闸;14.DEH110%-- DEH110%跳闸;15.DEH失电—DEH失电跳闸;16.远控手动跳机—远控手动跳闸;系统应用了双通道概念,布置成“或─与”门的通道方式,这就允许系统运行时进行在线试验,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,远控跳闸接口再置4路作为备用。
从而保证此系统的可靠性。
(二)、工作原理:该系统是由下列各部分组成:一个跳闸控制柜;一个装有跳闸电磁阀和状态压力开关的危急跳闸控制块;三个装有试验电磁阀和压力开关组成的试验块;ETS 操作盘一块;控制柜一般放在电子间, ETS 操作盘装在主控室的操作台上,通过三条预制电缆将操作盘与机柜连接起来。
系统机柜中采用两套PLC 并联运行,即定义为A 机和B 机,当A 机故障时,使得奇数通道(即通道1)跳闸;当B 机故障时,使得偶数通道(即通道2)跳闸。
操作盘上设有跳闸“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。