汽轮机ETS保护

汽轮机危急遮断保护系统(ETS) 设备概述汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的CLN600-24.2/566/566型冲动式、超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压凝汽式汽轮机。

机组的汽机本体危急遮断保护（ETS）系统，采用XXXX控制系统，以满足保护所需要快速性的要求。

整个ETS系统在汽轮机的危急情况下和接受到锅炉、电气要求停机的指令后，系统发信号打开四个遮断电磁阀，快速泄掉AST 油管的油压，实现紧急停机。

ETS系统包括的保护(跳机)项目有：1、EH油压低2、润滑油压低3、凝汽器真空低14、凝汽器真空低25、轴振大6、手动停机7、TSI超速8、主蒸汽过热度低9、发电机故障10、DEH失电11、MFT12、DEH超速13、轴向位移大14、汽机差胀大15、综合瓦振大16、定子冷却水差压低17、定子冷却水流量低共17项。

ETS采用失电动作，给AST电磁阀供电的两路110VDC电源取自热工直流电源屏。

1、EH油压低停机保护就地有四个EH油压低压力开关，压力低于设定值时发“1”。

ETS组态中采用双通道“或-与”逻辑，每个通道有两个压力开关，当每个通道中各有一个压力开关检测到EH油压低至8.0MPa时，ETS逻辑判断后执行停机，并作事故记忆。

试验时，汽机挂闸，人工手动调整EH油压试验块上的压力泄放阀慢慢泄压，达到跳机定值时ETS动作正常，首出记录正常。

2、润滑油压低停机保护就地有四个润滑油压低压力开关，压力低于设定值时发“1”。

ETS组态采用双通道“或-与”逻辑，每个通道有两个压力开关，当每个通道中各有一个压力开关检测到润滑油压低至0.076MPa时，ETS逻辑判断后执行停机，并作事故记忆。

试验时，汽机挂闸，人工手动调整润滑油压试验块上的压力泄放阀慢慢泄压，达到跳机定值时ETS动作正常，首出记录正常。

3、凝汽器真空低停机保护分为高背压凝汽器真空低和低背压凝汽器真空低，两者相互独立。

对高/低背压凝汽器就地各有四个真空低压力开关，压力低于设定值时发“1”。

汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍1·汽轮机TSI系统介绍1·1 TSI系统概述汽轮机TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）系统是一个监控和控制汽轮机运行的关键系统。

它主要由传感器、仪表、控制器和监控软件组成，用于实时监测和记录汽轮机的各种参数，以确保其安全可靠运行。

1·2 TSI系统功能TSI系统的功能包括：●监测并记录汽轮机的转速、温度、压力等参数。

●实时显示汽轮机的运行状态。

●报警和保护措施，一旦出现异常情况，系统会发出警报并采取相应的保护措施。

1·3 TSI系统组成TSI系统由以下几个主要组成部分组成：●传感器：用于测量汽轮机的各种参数，如转速、温度、压力等。

●仪表：用于显示汽轮机的运行状态和相关参数。

●控制器：用于实时监控和控制汽轮机的运行。

●监控软件：用于记录和分析汽轮机运行数据。

2·DEH系统介绍2·1 DEH系统概述DEH（Digital Electro-Hydraulic）系统是一种数字化电液控制系统，用于控制汽轮机的调速、负荷控制和安全保护。

它通过电信号与液压系统进行交互，实现对汽轮机的精确控制。

2·2 DEH系统功能DEH系统的功能包括：●汽轮机的精确调速控制。

●负荷控制，根据电网需求自动调整汽轮机的负荷。

●安全保护，监测并保护汽轮机免受过载、过热等危险情况。

2·3 DEH系统组成DEH系统由以下几个主要组成部分组成：●控制器：负责接收和处理控制信号，并控制液压系统。

●电液伺服阀：通过控制液压系统，实现对汽轮机调速和负荷的精确控制。

●传感器：用于测量汽轮机的转速、负荷等参数。

●人机界面设备：用于显示和操作DEH系统。

3·ETS系统介绍3·1 ETS系统概述ETS（Emergency Trip System）系统是一种紧急停机保护系统，用于监测和保护汽轮机在紧急情况下的安全停机。

汽轮机ETSETS---Engine Temperature Switch 引擎温度开关，汽轮机跳闸保护系统的简称ETS控制系统至少具有下列停机功能：1、汽机转速>3300转/分2、轴向位移过大3、润滑油压≤0.02MPa（三取二）4、支持轴承温度>75℃（或）推力轴承担温度>75℃，5、凝汽器真空低于0.06MPa（三取二），6、发变组故障7、手动停机保护TSI：汽轮机安全监视系统TSI(Turbine Supervisory nstrumentation) 该系统的监视参数有：(1)机组的转速监视。

(2)触发自动盘车的机组零转速监视。

(3)转子的轴向位移监视：用于监视转子推力盘相对于推力轴承的轴向位移。

(4)轴系偏心(弯曲)监视：用于监视转子偏心度的峰--峰值和瞬时值。

(5)机组的膨胀监视：用于监视汽缸的绝对膨胀和转子与汽缸间的轴向膨胀差(胀差)。

(6)机组的轴系振动监视，由于大型机组的轴系比较复杂，该监视系统又可细分为：1)转子绝对振动峰一峰值；2)轴承座振动峰一峰值；3)转子相对于轴承座的相对振动峰一峰值。

ETS与TSI的区别1、ETS即汽轮机危急遮断系统，它接受来自TSI系统或汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号，进行逻辑处理，输出指示灯报警信号或汽轮机遮断信号。

2、TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数，例如：可对转速、超速保护、偏心、轴振、盖（瓦）振、轴位移、胀差、热膨胀等参数进行监测，帮助运行人员判明机器故障，使机器能在不正常工作引起的严重损坏前遮断汽轮发电机组，保护机组安全。

3、因此，在大型机组中，监测和保护系统（TSI和ETS）是非常重要的。

它不仅可以提高劳动生产率和电能质量，还能降低发电成本，改善劳动条件，并为大型机组的安全、经济运行提供了可靠的保证。

4、TSI就是汽轮机的在线监视，例如本特利3300/3500和飞利浦的M600等等，主要监视汽轮机的转速、振动、膨胀等等。

统系闸保护机轮的紧急跳汽）ETS（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1X7.5MW 汽轮机的和利料为准。

主要包括：润滑油压、超速、轴位移、轴振动等。

以上保护逻辑均由并自动做跳机首出显示并记录。

，（用特定模块）来实现时公司的DCS）（TSI采集监视系统、A汽轮机数据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。

为于汽轮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。

由求操作机的旋转速度很高，在机组启动、运行或停机过程中，如果没有按规定的要叶片损控制，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，需对坏、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械参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系统完成。

数进行监控，这些参数的采集和显示通常由 TSI、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、汽缸进水完成，系统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。

ETS SCS 系统和保护功能由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，在超过极限实施紧 ETS 系统，动作汽轮机的遮断保护装置，关闭主汽门，值（危险值）时送到急停机，以避免重大恶性事故的发生。

传轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速等汽机保护项目的参数，通常是一些般须配置专用的汽机监测仪表系统感器的非标准信号（电涡流、磁阻信号等），一中作显示和DCS TSI）进行特殊的转换处理。

其所监视的值及相关报警可送入（。

ETSSOE 报警，停机信号送入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。

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。

汽轮机ETSETS汽轮机紧急跳闸系统是为大型发电机组的运行配备的安全可靠的保护装置，当存在某种可导致机组损害的危险情况时，该装置能使汽轮机自动遮断，保护机组的安全。

以往我们所用的ETS装置是继电器形式的，其可靠性由继电器的质量决定，灵活性受到一定限制。

随着可编程控制技术的发展，我公司选用可编程控制器（PLC）进行编程控制，并且采用双CPU，双I/O，使ETS的可靠性和灵活性大大提高。

一、ETS系统的基本功能1、ETS的主要功能是检测跳闸请求信号的准确性，并对正确的跳闸请求信号快速响应，当超过极限时，关闭汽轮机全部进汽阀门和调节汽门，迫使汽轮机紧急停机。

2、留有所有跳机信号的输出接口（SOE）及相应的与DCS、DEH使用的输出接口等。

3、PLC组件是由两套独立的PLC组件组成：主PLC和辅助PLC，这些PLC组件采用智能遮断逻辑，必要时提供准确的汽轮机遮断，每一组PLC均包括处理器卡（CPU）和I/O接口卡，I/O接口组件提供接口功能，（ETS系统采用冗余的工作站完成逻辑处理。

任一个PLC工作站出现故障，不影响ETS系统的运行，冗余的PLC工作站保证系统的控制和保护功能不会丢失或延迟。

）每一项停机信号均有两个互为冗余的DO（干接点）输出。

两PLC工作站的电源模块间具有保护电路，确保电源模块的正常工作。

4、ETS系统能在系统故障时发出系统故障报警信号,同时自动切断相应的停机信号输出5、ETS系统电源失电故障性属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，PLC模块能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

6、ETS系统所有接点输入模件都有防抖动滤波处理（ETS系统所有数字量输入都有防抖动处理功能。

），数字量输出模块采用光电隔离输出。

能直接驱动控制电动机、中间继电器或接触器。

每一个DO所输出的接点（干接点）均满足控制回路的要求。

7、ETS系统能接受与电厂电气共用地网的接地方式。

8、ETS系统对于冗余的输入（或输出）信号，不在同一个I/O模块上。

汽轮机的危急遮断系统（ETS）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。