汽轮机ETS紧急跳闸保护系统的分析与改善措施

汽轮机本体保护系统（ETS）逻辑功能完善作者：王轶来源：《科学导报·学术》2020年第49期摘要：从整个汽轮机运行过程中能够看出，ETS保护系统的应用显得十分重要，除了保证生产效率和电能质量外，还能控制成本，强化系统逻辑功能的完善性。

本文根据以往工作经验，对汽轮机本体保护系统中的常见问题进行总结，并从适当增加汽轮机润滑油压低二值压力开关、ETS系统修改情况、硬接线回路、ETS保护控制逻辑、抗雷击干扰改造五方面，论述了汽轮机本体保护系统（ETS）逻辑功能完善方式。

关键词：汽轮机;保护系统;逻辑功能现阶段，随着社会经济的不断发展，高压输电线路工程数量逐步提升，其中涉及到的建设规模也处于扩增状态。

在实际高压输电线路施工上，企业需要尽可能提升施工管理力度，让工程质量和成本等均得到有效控制。

更为重要的，该类工作属于是密集型劳动产业，时间和地域等方面的跨度较大，甚至还存在一些高空作业情况，施工人员需要具备专业的施工能力，为后续系统的安全运行提供基础。

1.ETS保护系统概况为了方便研究，本文以某电厂ETS保护系统为了，该ETS保护系统型号为3701。

3701ETS保护系统在使用过程中，主要包括3套独立部分，各个部分均有CPU模块、DI和DO模块组成，在输出上，以三选二模块表决为主。

纵观整个软件平台的运行过程，主要应用的是GE新华OC6000e系统，在使用时，能够将汽轮机发电机组跳闸停机信号综合其中，按照之前设定好的冗余准则，在经过三选二模块表决后，以新的逻辑形式向外输出，让4个停机电磁阀处于良好的运行状态，将所有进气阀门关闭，维护设备和工作人员的安全。

2.汽轮机本体保护系统中的常见问题首先，ETS系统之中的汽轮机润滑油压保护系统设计时，往往只会设计一个润滑油压低一值，和润滑油压低二值相与后输出，这与实际要求并不同步。

其次，在ETS系统之中，汽轮机凝汽器真空保护系统亦是如此，设置一个凝汽器真空低一值和凝汽器真空低二值压力开关，在停机信号发送上，主要是由凝汽器真空低一值和低二值相与后实现成功输出。

ETS防止拒动和误动措施危急遮断保护预案一. 系统概述:ETS系统，又称危急遮断系统，是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。

我厂的ETS系统对下列参数进行监视，当下列监视对象一旦参数超越正常范围，通过停机电磁阀的控制，将使所有阀门油动机瞬间关闭。

1. EH油压停机2. 润滑油压低停机3. 超速停机4. 轴位移大停机5. 差胀大停机6. 轴振动大停机7. MFT保护停机8. 发变组保护故障停机9. DEH超速停机10. 手动停机11. 高排压比低停机12. 凝汽器真空低停机二. 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、冗余电源系统、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(PLC控制柜)。

其中，用于ETS保护的逻辑，是由两套互为冗余的PLC装置实现，以保证其中有一套PLC系统故障时，仍然能够实现危急遮断保护的目的。

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。

ETS系统的具体遮断原理图如下: #1 #1 通道通道#2 通道AST—2AST—1AST油压无压回油 ASPAST—3AST—4ETS系统主要靠四个AST电磁阀完成汽机遮断它分为两个通道，其中AST-1、AST-3为#1通道，AST-2、AST-4为#2通道，ASP为停机先导油压，它的值一般为AST油压的1/2。

，正常运行时，四个遮断电磁阀长期带电(我厂四个AST电磁阀为110AC)，无压回压通路处于关闭状态。

当有ETS保护动作条件来时，则4 个AST电磁阀同时失电，所有的阀门瞬间关闭，汽轮机跳闸。

OPC电磁阀则在当机组转速?103%额定转速(3090r/min)时通电动作，关闭所有的高、中压调门(延时)，关闭保护的抽汽逆止门等。

汽轮机ETS保护详解一、概述：ETS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：以下任一保护动作，4个AST电磁阀均失电动作，直接泄掉AST安全油压和OPC油压，迅速关闭高中压主汽门、调门实现停机DEH超速：汽机转速＞3300rpm（信号来自DEH）TSI超速：汽机转速＞3300rpm（信号来自TSI）轴向位移大：汽机轴位移达到±1.0mm（零位在推力中心线）真空低：汽机凝汽器真空小于70 kPa（绝对压力大于28.0kPa）润滑油压低：汽机润滑油压低于0.06MPaEH油压低：汽机EH油压低于8.0MPa轴振大：汽机任意一个轴振大于250um，同时其它任意一个轴振大于150um，延时2s保护动作推力瓦温度高：任一推力轴承温度超过107℃（并网前有效，并网后自动退出）汽机压比保护：调节级压力/高排压力<1.734（90MW以上有效）汽温突降：过热汽温/再热汽温突降50℃/10分钟高排温度高：高压缸排汽温度高427℃(两个测点执行逻辑与)发电机保护：发电机跳闸联跳汽轮机（内冷水断水保护动作发电机）锅炉保护：锅炉MFT联跳汽轮机DEH失电手动停机（同时按下两个按钮）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。

ETS系统发出的跳闸信号分别送到下列系统，并动作相应设备：汽机EHA系统：EHA系统接受ETS 跳闸信号后，动作主汽门、调门跳闸电磁阀（采用反逻辑时使电磁阀线圈失电；采用正逻辑时则使电磁阀线圈带电），将跳闸油压泄掉，快速关闭主汽门和调门。

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。

和利时汽轮机紧急跳闸系统ETS应用方案利时汽轮机紧急跳闸系统（Emergency Trip System，简称ETS）是一种用于汽轮机的自动安全保护装置，用于在发生紧急情况时迅速切断汽轮机的燃料供应和再循环系统，以防止事故进一步扩大。

下面将详细介绍ETS的应用方案。

1.ETS的工作原理：ETS是通过监测汽轮机的关键参数，如温度、压力、转速等，来判断是否存在潜在的风险，当参数超过设定的安全阈值时，ETS将会触发并切断汽轮机的燃料供应和再循环系统，以确保设备和人员的安全。

2.ETS的关键技术：a)参数监测：ETS需要通过传感器实时监测汽轮机的关键参数，如温度、压力、转速等。

传感器应具有高精度和可靠性，能够在恶劣的工作环境下正常工作。

b)阈值设定：ETS需要根据不同的工况和设备的特点，设置适当的安全阈值。

阈值的设置需要经过充分的考虑和实验，以确保在真正发生危险时能及时触发。

c)可靠性设计：ETS是一项关键的安全装置，必须保证其工作的可靠性。

在设计ETS时，需要考虑到双重检测、高可靠性的电气设备和可靠的控制系统等因素。

d)过程控制：ETS需要与汽轮机的自动控制系统进行有效的协作。

在正常工作状态下，ETS应处于待机状态，当检测到危险信号时，ETS应能及时接管控制系统并执行紧急切断操作。

3.ETS的应用场景：ETS广泛应用于各种类型的汽轮机系统中，包括电力厂、石化工厂、造纸厂等。

具体应用场景包括：a)温度和压力过高：当汽轮机的温度和压力超过设定的安全阈值时，ETS将会触发并切断燃料供应，以防止设备和人员的受损。

b)转速异常：汽轮机的转速异常可能是由于机械故障或其他原因引起的，若无法及时处理此问题，可能会导致设备严重损坏。

ETS将通过监测转速并判断是否异常，触发紧急切断操作。

c)燃料供应中断：当燃料供应系统出现故障导致供应中断时，ETS将自动切断燃料供应系统以防止意外发生。

d)其他危险信号：根据具体情况，ETS还可以监测其他危险信号，如润滑油压力异常、冷却水温度过高等，当检测到相应的信号时，ETS将采取相应的措施以确保安全。

Automatic Control •自动化控制Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 99【关键词】ETS 静态试验 整套启动调试1 前言ETS （EMERGENCY TRIP SYSTEM ）是汽轮机危急跳闸系统的简称。

本研究发电机采用上海电机厂有限公司生产的QFNS-350-2发电机。

ETS 采用施耐德公司的高端可编程序控制器——昆腾(Quantum)系列PLC 。

ETS 由控制柜，操作面板，四个AST 电磁阀，一个复置电磁阀，试验电磁阀，压力开关，转速探头和转速控制模块等设备组成。

ETS 跳闸送出每一个跳闸首出信号给SOE ，为事故分析提供数据。

2 ETS系统工作原理ETS 就地由四个AST 电磁阀，试验电磁阀，压力开关，转速探头等设备组成。

ETS 采用双通道控制概念，四个AST 电磁阀采用串并联结构，汽轮机运行时，四个AST 电磁阀带电励磁，建立安全油压，当ETS 监控的汽轮机运行重要参数超过汽轮机运行极限时，四个AST 电磁阀失电，泄去汽轮机安全油，关闭汽轮机所有主汽门和调门。

由于该系统采用双通道控制概念，这就允许ETS 可以进行在线试验，当一个通道进行在线试验时，另一个通道进行在线试验功能被抑制，ETS 进行在线试验时，系统仍具有保护功能。

只有当二个通道同时动作时才遮断汽轮机。

3 ETS系统静态试验3.1 调试前工作硬件检查，ETS 机柜内的硬件完好，具备送电条件。

系统连线检查：根据提供端子接线图以及I/O 清册对控制柜、就地的接线和盘、柜之间的连线逐个检查，确保接线准确，符合设计院热控接线图纸要求。

汽轮机紧急跳闸系统（ETS)调试文/危利锋电源检查：根据图纸，检查电源回路，确定电源接线正确，电源电压值、极性均与设计相符，上电后，进行电源切换试验，电源系统动作正常。

控制系统冗余检查：系统上电组态下装后，对控制器、网络进行了冗余切换试验，切换正常，系统所属设备均可正常工作。

汽轮机ETS系统电源可靠性分析汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。

因其制造工艺复杂、精度高，对金属材料又有特殊的要求，一台汽轮机的造价可以达到几亿甚至十几亿元，成就了其在发电厂的高尚地位。

汽轮机是非常精密的设备，运行中如果受到干扰或参数超限极易受到损坏，给发电厂造成非常大的损失。

因此保护汽轮机已经成为电厂安全运行的重中之重，汽轮机的保护神危急跳闸系统（ETS）在发电厂设备中起着至关重要的作用，无论运行人员还是检修的相关专业人员都要对其有一定的了解。

标签：ETS；介绍；电源；分析1 ETS系统介绍1.1 系统概述ETS（EmergencyTripSystem），是汽轮机危急跳闸系统的简称。

它接收来自机组TSI、FSSS、DEH、DCS系统或其它设备的报警和停机信号，进行逻辑处理后，输出停机、停炉、快关调门、关闭抽汽逆止门、启动交直流油泵等指令及各种报警信号。

ETS是发电厂热控设备中最重要的保护系统之一，无论其拒动或误动都将造成非常严重的后果，提高汽轮机ETS的准确性、快速性和可靠性是非常必要的。

ETS包括以下参数：（1）TSI超速跳闸；（2）轴向位移大跳闸；（3）低EH油压跳闸；（4）低润滑油压跳闸；（5）低真空跳闸；（6）轴振动大跳闸；（7）胀差大跳闸；（8）发电机保护动作停机；（9）DEH超速；（10）DEH失电；（11）轴瓦温度高；（12）高压缸排汽温度高；（13）锅炉MFT跳闸；（14）手动停机；（15）远控跳闸。

ETS系统还提供多路备用跳闸接口，实现其它系统对汽轮机的跳闸控制；同时还有多路跳闸输出接口，实现汽机跳闸对其他设备的控制；相互间配合实现机、炉、电之间的联锁，共同维持发电厂设备安全运行。

系统应用了双通道概念，布置成“或─与”门的通道方式，实现允许在线试验，并在试验过程中仍起保护作用，从而保证此系统的可靠性。

1.2 系统组成ETS组成：（1）一个跳闸控制柜；（2）一个危急跳闸控制块；（3）两套PLC 控制模块；（4）一块ETS操作盘；（5）一套一体化电源装置。

汽轮机紧急跳闸系统的设置原则作者：张烈，吕凯，熊巍摘要：ETS是机组在紧急情况下迅速关闭汽轮机所有进汽阀，停止汽轮机运行的控制系统，其主要任务是监视对机组安全运行有重大影响的某些参数。

当这些参数超过安全运行限定值时，通过自动停机跳闸(AST)电磁阀失电控制汽轮机保安系统，关闭汽轮机全部蒸汽进汽阀，紧急停机。

ETS主要由控制部件、电气保护装置及现场检测元件等组成。

由于ETS对汽轮机安全运行起着至关重要的保护作用，所以在设计和调试中必须保证其高可靠性。

本文将对采用可编程逻辑控制器（PLC）或DCS的ETS设置原则及方法进行探讨。

一、ETS的设置原则(1)采用PLC的ETS应为一个独立的系统，即具有独立的采用冗余电源的供电系统。

在DCS内完成的ETS应采用独立的控制器。

(2)各个保护控制信号均应使用硬接线接入ETS中，减少保护控制信号的中间环节和延迟时间，避免转接、扩展和转换。

保护控制信号不可使用串接信号，应为独立信号。

(3)4个AST电磁阀一般应设置为失电动作方式，且采用2路电源切换后的冗余电源。

当系统中没有电源切换装置时，1号、3号和2号、4号AST电磁阀应分别采用不同的2路电源。

(4)ETS必须冗余配置，即当故障时，备用系统仍然具有使汽轮机停止运行的功能。

故障系统可进行在线维修、更换。

(5)ETS应具有首出跳闸原因的记录功能。

(6)仅作为报警监视而不控制停机的信号不应进入ETS，并且跳闸汽轮机联动其它设备的功能不应在ETS内完成，以保证紧急停机的快速性及可靠性。

(7)ETS在未接到挂闸或复位指令前，不允许自动复位或使汽轮机挂闸，更不允许自动打开汽轮机进汽阀。

(8)一般不允许设置保证投、切开关，以免保护功能被错误地切除。

在特殊情况下，必须具备保护投、切开关时，该开关必须具有可记录的功能，保护切除后，应有报警提示。

二、ETS与其它系统的关系ETS与数字式电液控制系统(DEH)、汽轮机监视仪表(TSI)、炉膛安全监控系统(FSSS)、发变组保护系统以及汽轮机本身互相联系。

汽轮机ETS保护系统可靠性分析及优化措施研究摘要：汽轮机紧急遮断系统(ETS)是保证汽轮机稳定安全运行的必要系统，如果汽轮机出现某种运行故障时，ETS保护系统会即刻启动紧急遮断，对汽轮机机组进行保护[1]，由于ETS保护系统是汽轮机保护装置的最后一个自动保护装置，因此，其运行可靠性对于汽轮机运行具有重要作用，同时也对系统的可靠性和快速性有非常高的要求。

关键词：汽轮机；TSI系统；信号误发；技术改造；提高保护可靠性1引言汽轮机紧急遮断系统(ETS)是保证汽轮机稳定安全运行的必要系统，如果汽轮机出现某种运行故障时，ETS保护系统会即刻启动紧急遮断，对汽轮机机组进行保护，由于ETS保护系统是汽轮机保护装置的最后一个自动保护装置，因此，其运行可靠性对于汽轮机运行具有重要作用，同时也对系统的可靠性和快速性有非常高的要求[1]。

2 汽轮机ETS保护系统可靠性2.1I/O有效分配ETS保护系统通过应用冷凝器真空低保护和润滑油低压保护完成，ETS保护系统的主要原理是充分利用三种冗余设计，对于冷凝器和润滑油母管等安装了独立特点的开关，有效对冷凝器和润滑油母管运行进行监管。

2.2ETS控制系统电源回路通过采取一系列的设计提升ETS系统运行的稳定性和可靠性。

设计使用220VAC电源，其中UPS和保安段的冗余电源进行有效的信号联系，控制柜进行有效的接受。

对于 PLC 组件、AST 电磁阀、IPS、2PS电源转换模块进行有效供电，实现有效的转化后就完成了 PLC 冗余I/O 电源的得到。

通过此种设计的电源回路，在UPS电源出现故障时，系统会向IO电源进行自动切换，始终保证保安段的电源有效供应。

另外，当然，我们需要明确，以前的应用方式还存在一些问题，需要我们应用合理化方法进行完善[2]。

3.TSI测量传感器安装不当及内部逻辑不合理引发的故障3.1异常情况某机组正常运行，负荷121MW，23：29机组跳闸，首出原因为“汽机振动大”。