菏泽发电厂ETS与DCS一体化的应用

汽轮机ETS保护系统控制方案的改进麻志彬;崔志斌;何晓辉【摘要】介绍ETS系统的形式及工作原理,分析采用PLC控制器、DCS控制器的ETS系统存在的问题,提出采用本特利3701三冗余控制器,实现ETS控制逻辑的快速运算,有效的预防了ETS系统的误动和拒动事件,提高了系统的安全可靠性.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2015(034)0z1【总页数】2页(P25-26)【关键词】ETS;安全性;可靠性;保护控制【作者】麻志彬;崔志斌;何晓辉【作者单位】河北建投沙河发电有限责任公司,河北邢台 054102;河北建投沙河发电有限责任公司,河北邢台 054102;河北建投沙河发电有限责任公司,河北邢台054102【正文语种】中文【中图分类】TM732发电厂中的汽轮机危急遮断系统(Emergency Trip System，ETS)是一种对汽轮机起重要作用的保护设备，在汽轮机的安全运行中起着十分重要的角色。

目前汽轮发电机组的ETS系统，主要有两大形式,独立于DCS系统的控制盘，主要是用PLC 通过组态，并结合一定的硬件回路实现的，目前占多数。

PLC一般采用二取二的控制方式，只要有1台PLC输出动作信号，保护回路就会动作；DCS系统的控制站，此种方式PLC的实现原理类似，只是其控制主体换成了DCS。

现场的测点信号接入ETS系统，经过ETS系统的处理和运算，最终通过DO继电器输出给就地电磁阀动作。

根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》文件要求，进行停机的现场测点不允许单点动作，所有接入ETS的信号都采用了多个测点的取样方式，通过ETS系统内部的逻辑运算进行输出。

沙河电厂接入ETS系统的测点数量分别为：a. 手动停机；(3路开关量信号)b. 汽轮机超速；(3路转速信号)c. 润滑油压力过低；(3路开关量信号)d. 轴承振动大；(8路轴承振动大信号综合判断)e. 轴向位移大；(3路开关量信号)f. 发电机故障；(3路开关量信号)g. 凝汽器真空过低；(3路开关量信号)h. 汽轮机DEH系统失电；(2路开关量信号)i. 抗燃油压力低；(3路开关量信号)j. 低压缸排汽温度高。

TSI及ETS系统介绍前言和利时公司是透平机械控制领域的领头羊；核心产品涵盖汽轮机、燃气轮机、透平膨胀机、风力机、鼓风机、透平压缩机等设备的控制、监测、保护类产品；和利时公司作为大型专业自动化设备制造企业，在装备制造业的发展已有15年的历史，成功研发了多种装备自动化控制系统，如：0.1~600MW汽轮发电机组DEH系统，专用透平控制器；驱动各种高压力、高流量泵、船舶螺旋桨的工业汽轮机MEH，驱动各种风机、压缩机的透平控制系统。

经过十多年的开发与工程实践，和利时在装备制造业取得了多达26项专利技术1、引用的规范和标准：美国电气和电子工程师协会(IEEE)ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则(SWC)ANSI/IEEE 1050 电站仪表和控制设备接地导则ANSI/IEEE 488 可编程仪表的数字接口ANSI/IEEE 1046 电场分布式数字控制和监视导则ANSI/IEEE RP12.6 危险区域（分等级）本安系统的安装美国电子工业协会(EIA)EIA RS-232-C 数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口EIA RS-485 数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口美国仪器学会（ISA）ISA ITS 90 热电偶换算表ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试ANSI/ISA S12.12 非易燃电气设备，用于等级I/II、区域2和等级III、区域1／2的危险（分等级）场所ANSI/ISA S50.1 工业过程电子仪表模拟量信号的兼容性ANSI/ISA S71.04 过程测量和控制系统的环境条件：空气中的污染物ANSI/ISA S82.01 电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求ISA RP60.3 控制中心的人机工程学ISA S5.3 分散控制／共享显示仪表的图例符号。

逻辑和计算机系统美国科学仪器制造商协会(SAMA)SAMA PMS 22.1 仪表和控制系统功能图表示方法。

DCS系统安装和调试一、工程概况××电厂工程为2×300MW燃煤发电机组，由广西电力设计院与中南电力设计院联合设计，山西电力建设第三工程公司负责安装。

机组采用炉、机、电集中控制方式，两台机组共用一个主控室。

仪控部分的热控设备除汽轮机的DEH、TSI及ETS系统外，采用北京日立公司HIACS-5000M分散控制系统。

系统实现的控制功能包括：DAS 数据采集及监视系统MCS 模拟量控制系统SCS 顺序控制系统FSSS 炉膛安全监控系统BMS 锅炉燃烧器管理系统ECS 电气监控系统DEH及MEH 汽机电液调节控制系统BPC 旁路控制系统二、主要工作量DCS电源柜： 2面MCS机柜： 5面SCS机柜： 9面BMS机柜： 7面DEH机柜： 1面ATC机柜： 1面ECS机柜： 4面DCS输入/输出点： 5000余点三、主要施工方案1．集中控制室及电子设备具备施工条件后开始进行施工。

盘、台、柜运输至施工现场，施工现场道路畅通，照明充足。

DCS系统安装时厂家和电科院在现场指导安装。

2．作业人员包括：班长1名，技术员1名，施工人员10名。

作业人员必须经过盘、台、柜安装培训和安全技术培训，有安全意识，能正确使用电动工具。

作业人员全员接受施工技术措施交底并办理了交底签证手续。

3．根据设计图纸进行盘底座的制作和安装，型钢底座尺寸与仪表盘相符，直线度偏差为每米不大于1mm。

当型钢底座总长超过5m 时，全长最大偏差不大于5mm。

制作尺寸偏差≤2mm，对角线偏差≤2mm，焊接牢固，焊点打磨光,油漆（第一遍刷防锈漆，第二遍刷灰色面漆）均匀、美观、完整。

4．底座在二次抹面前安装，安装位置符合设计，其上顶面高出地面10mm，盘底座的固定牢固，顶面水平，倾斜度不大于0.1%，最大水平高差不大于3mm。

5．底座制作安装二级验收后再进行仪表盘的安装，仪表盘的安装在控制室墙壁、柱子、顶棚的粉刷及空调设备的风道施工完成后进行。

汽轮机危急跳闸装置说明书哈尔滨汽轮机自动控制有限公司二零零四年二月十二日一、概述：ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急跳闸系统的简称。

ETS(EMERGENCY TURBINE TRIP)是汽轮机危急跳闸系统的简称。

该系统是汽轮机组实现电气自动跳闸的唯一设备。

它将所有汽轮机跳闸的信号进行汇总，然后输出跳闸信号到跳闸电磁阀，跳闸电磁阀卸掉保安系统的保安油，使汽轮机的主汽阀和调节阀迅速关闭,紧急停机，以保证汽轮机安全运行。

眺闸信号：1.超速跳闸；2.轴向位移大跳闸；3.EH油压低跳闸；4.润滑油压低跳闸；5.真空低跳闸（三组）；6.轴承振动大跳闸；7.胀差大跳闸；8.发电机主保护跳闸；（电厂选定）9. MFT---锅炉保护跳闸（电厂选定）10. 轴承温度高跳闸；（电厂选定）11. 操作盘手动跳闸12.DEH跳闸；13.远控手动跳闸；对于60万机组来说，跳闸信号一般在1-15条件中选定，远控跳闸接口再置9路作为备用。

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。

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；预制电缆三条（50米）。

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。

并且每一组信号可以给出两路输出，一路信号到DAS，另一路到光子牌。

三、跳闸块工作原理：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220VDC，常闭电磁阀；4个AST电磁阀是220VDC，常开阀。