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1、汽轮机危急遮断系统ETS1 系统简介为了保证机组的安全运行，汽轮机设置自动停机遮断系统即ETS，其主要功能就是监视汽轮机的某些运行参数，当这些参数超过某运行限制值时，该系统动作，关闭高、中压主汽门和高、中压调速汽门。1.1 主要监视参数ETS系统监视的主要参数有：主机转速、主机轴向位移、主机润滑油压力、EH油压力、汽机振动大(VB)、凝汽器真空及其他需要监视并用于跳机的保护(炉MFT、发电机主保护动作、DEH失电等)。1.2 系统组成ETS控制系统由保护机柜、冗余电源组件、冗余中央控制处理单元及其输入输出卡件、隔离或扩展继电器、冗余跳闸电磁阀、试验电磁阀、压力开关、在线试验操作盘等组成。其中保
2、护机柜有两排可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个超速控制箱，三个带处理和显示功能的转速继电器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背后的两排输入输出端子（U1U4）。 另外两套PLC共用一组I/O卡件，两组处理器单元（含CPU卡，I/O接口卡，电源卡，通讯卡）互为备用，两CPU卡中所存遮断逻辑完全一致。三个转速继电器均能够将独立的磁阻发送器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过继电器设定点时，继电器的触点闭合或断开。在每个转速继电器中有二个转速设定点触发二个独立的继电器，并提供转速指示，S1为正常超速设定点，通常被设定为额定转速的110%（3300 r/min），S2定义提高的超速设定
3、点，通常定义为额定转速的114%（3420 r/min）。三只磁阻传感器探头探测转速。当PLC逻辑指示出三个转速继电器中有两个转速超出设定点，PLC就发出超速信号遮断汽轮机，这样可以防止因一个传感器或转速继电器出故障，引起汽轮机遮断的误动或者拒动。两排端子向用户提供现场输入输出信号接口。交流电源箱要求两个独立的交流电源。如果一个电源出故障，ETS仍然具有保护作用，机组仍可继续运行。两路独立的交流电源由控制柜下部的交流电源盒馈入。1.3 用户接口操作员试验面板安装在控制室作为操作员的监测及操作之用。ETS柜的现场接口有2排共80芯的端子排，端子提供了与下面设备相连的接点：1) 来自三个独立的转速
4、探头的信号2) 到遮断电磁阀的电源3) 监测遮断状况的压力开关4) 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。5) 来自TSI的轴向位移输出接点6) 试验电磁阀7) 当ETS探测到某个故障情况时发出报警的输出信号8) 遥控遮断输入信号：提供外部的输入，例如手动遮断、振动、发电机故障、高旁保护等，当信号来时，自动遮断机组。1.4 电源要求1) 控制柜中电源 允许电压范围：210240-rms 允许频率范围：45 63HZ2) 遮断电磁阀20/AST和试验电磁阀20/LBOT，20/LPT，20/LVT。对于电磁阀正常电压：110VAC电压范围：110VA
5、C-rms:105125V-rms频率范围：4763HZ与通道#1相连的电磁阀由交流电源#1供电与通道#2相连的电磁阀由交流电源#2供电3) OPC电磁阀20/OPC，电磁阀正常工作电压为110VDC1.5 系统动作原理 图2 ETS工作原理图ETS系统动作原理如图2所示，系统中有4个AST电磁阀，分别是20-1AST，20-2AST，20一3AST和20-4AST，它们是受ETS电气信号所控制的。AST电磁阀在正常运行时是被励磁关闭的，从而封闭了自动停机遮断油总管(AST总管)中高压抗燃油的泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下的油压建立起来，当有自动停机遮断信号存在时，AST电磁阀失电打开，
6、则AST总管泄油，导致所有蒸汽阀关闭停机。4个AST电磁阀分别布置在2个通道内，每个通道有2个AST电磁阀，其中电磁阀20-1AST和203AST为并联，组成一通道，而电磁阀20-2AST和20-4AST为并联，组成二通道。一通道和二通道又按照串联方式布置，这就是所谓的电磁阀串并联布置，1个通道中的任何1个电磁阀打开将使该通道处于泄放状态。这样的安装布置方式具有多重保护功能，每个通道至少有1只电磁阀打开，才能导致停机。同时也提高了保护动作的可靠性，4只AST电磁阀中任意一只损坏或拒动均不会影响自动停机。由图中可知：必须2个通道同时处于泄放状态，AST油路的油才能泄放，主汽阀和调节汽阀才能关闭。
7、当ETS系统发出的信号作用在电磁阀上时，该布置不会因某个电磁阀拒动而妨碍危急遮断油路的泄压及进汽阀的关闭。反之，如果有1只电磁阀误动，也不会使危急遮断油路泄压而影响正常工作。在一通道和二通道之间有一泄油通道，该通道上装有2个压力开关(63-lASPl，63-2ASP2)，分别用于点亮一通道和二通道的跳闸指示灯。压力开关的动作值分别被整定为：631ASP19.31 MPa，632ASP26.89Mpa)，63-2/AST(6.89Mpa)和63-1/ASP(9.31Mpa), 63-2/ASP(6.89Mpa) 低轴承油压试验块：包括压力开关(定值均为-81Kpa动作）63-1/LV，63-2/
8、LV，63-3/LV，63-4/LV和试验电磁阀20-1/LVT，20-2/LVT。 低EH油压试验块：包括压力开关(定值均为9.31Mpa动作)63-1/LP，63-2/LP，63-3/LP，63-4/LP和试验电磁阀20-1/LPT，20-2/LPT。 轴向位移监测设备，包括轴向位移位置传感器，接点RP1，RP2（在TSI内）。1.7 控制柜端子排接线2 系统检修2.1 工艺和标准设备名称：ETS系统 计划工时:44小时序号检修项目方法及措施质量要求工时1模件组态的备份上传用ETS专用笔记本电脑备份、备份的组态应于设计时一样，并保存在硬盘上。1.52系统元件清洁、检查断开ETS柜的UPS
9、电源及保安A段电源，验电确认无电后方可工作、清洁柜中的接触器、继电器、24VDC开关电源、熔断器及接线端子排。、各元器件清洁无灰。、继电器、接触器的触点及线圈无烧毁。、柜内所有的熔断器无污点3保险丝检查取下熔断器的保险丝，用数字万用表测电阻。测得电阻值应小于.欧0.54各接线及电缆检查用螺丝刀紧固所有接线。、各接线无松动及压皮现象、各电缆无破皮和折断现象0.55检查电源回路、输入输出信号电缆的绝缘用500V的兆欧表测各对线间、各线对地电阻 各线间电阻、各线对地电阻均应大于10兆欧1.56一次元件的拆回及校验参见各元件的检修工艺规程、一次元件在拆卸时应做好明确的位置标示，并做好记录，以免回装时混
10、淆。、按蒲圻电厂热工保护定值表校验开关的定值，质量标准参见相应元件的校验检修标准。、压力、真空开关校验时要注意开关动作时压力变化的方向、回差及重复性都要符合质量标准的要求方可合格。247一次元件的回装依照拆回时作的标示回装。、开关接头紧固无泄露、接线正确、紧固无松动88上电检查及电源切换实验1、合上柜内的UPS主电源和保安段来的副电源开关。电源符合标准时方可合上控制电源开关2、断开主电源开关，副电源应自动送上。、电源等级应为AC22022V。、电源切换时，继电器和接触器动作应正常。9模件组态的下载用ETS专用笔记本电脑下载备分的组态。将备将备份在硬盘的组态下载，检查组态应与备份前一样。1.51
11、0系统模拟实验、用短接线逐个短接ETS的输入信号端子，查看模件上的输入输出状态灯及柜门的灯，并用万用表检查其相应输出回路是否闭合。、检查相应的SOE输出是否正常、输入信号的相应的输入灯应点亮。根据逻辑相应的输出灯应点亮。、当跳闸信号存在时，输出的跳闸回路应动作正常，可靠，且柜门上相应的灯点亮，首出灯应闪烁。、有跳闸信号输入时，在OIS（工程师站）上查看SOE应一一对应。311检修记录数据完整正确1.52.2 转速通道及磁阻式探头的校验过程4) 将GZJY-3B标准转速装置拿到就地L接线盒处5) 用电源盘将220VAC电源引至L接线盒处6) 将电机平台平放在工作台上，将平台体电缆与主机连接，注意
12、锁紧插头7) 将测速探头安装在电机平台上，探头与电机轴系垂直，顶端正对齿轮，与齿轮间隙在0.81.0mm之间8) 将汽轮机盘车齿轮处3个测速头其中1个的引线连接在测速探头尾线上9) 检查主机后面板电源开关应置于关闭位置，确认无误，将220VAC电源插头与供电电源盘连接，接通电源10) 接通电源后，仪器处于接通电源的初始状态，电机不转动，电流表指针为零，输出转速显示为零，输入转速无显示11) 以“数字给定方式”驱动电机运行，应使电机从低转速上升到高转速运行，防止直接进入高速运行12) 在主机数字键盘区内，依次按数字键1、0、0、0，观察输入转速指示是否是1000，若是则按“运行/停止”键，电机稳
13、定运行在1000r/min13) 在ETS机柜内观察与之对应的转速表显示的转速，应为100014) 重复3、9步骤，分别输入2000和3000，观察ETS机柜内转速表显示数值，显示误差应在1以内15) 重复3、9步骤，使电机稳定在3080r/min，以微调的方式增加转速，按“”键1次，电机的转速将增加1r/min，持续按“”键，转速连续增加，ETS机柜内转速表显示也连续增加，当转速达到3090时，超速1指示灯应亮，用万用表测量超速1输出接点应接通16) 重复3、9步骤，使电机稳定在3290r/min，以微调的方式增加转速，当转速达到3300时，超速2指示灯应亮，用万用表测量超速2输出接点应接通
14、。17) 在不键入任何数字键的情况下，按“运行/停止”键，则电机停止转动18) 零转速报警测试，当转速降至2转/分时，零转速报警灯亮，用万用表测量零转速报警输出接点应接通。19) 重复3、5步骤3、15步骤，检查另外两个转速通道20) 在上述过程中，出现问题应做好记录，及时上报21) 停标准转速装置主机电源，拆除校验台。2.3 转速探头安装1) 探头安装应在汽轮机启动前，具备盘车条件时进行2) 点动盘车，沿着探头安装孔向内看，盘车齿轮的齿顶正对着探头安装孔，此时盘车处于停止状态3) 清理探头安装孔4) 顺时针旋转探头，当探头前端顶在盘车齿轮的齿顶时，将探头逆时针旋转3/4圈1圈（旋转1圈轴向行
15、程1mm），固定5) 按照4.24.4步骤安装另一个探头6) 将探头及连接电缆接好，作好绝缘包扎并固定2.4 试验面板在线试验功能 润滑油，真空，EH油，轴向位移在线试验1) 在键盘上通过按“进入试验”功能键进入试验方式。2) 按一下要试验的功能键（如：EH油压，润滑油压，低真空等）。3) 按“通道1”或“通道2”键对应于要试验的通道。4) 按一下“试验确认”键进行试验。5) 证实点亮的指示灯所试验的通道处于动作状态。6) 按“复位试验”键复置相应的动作通道。7) 证实试验的通道不再处于遮断状态。8) 如果试验完成，按“退出试验”键退出试验方式。试验超速功能1) 在键盘上按“进入试验”键，进入
16、试验方式。2) 按“超速X”键，选择相对应的超速通道。3) 在键盘上按一下“试验确认”键进行试验。4) 证实操作员试验面板指示出试验的通道处于超速动作。5) 证实相应的通道已动作（通道1对应于超速1或超速3的试验，通道2对应于超速2试验）。6) 按“复位试验”键复置相应的遮断试验。7) 按“退出试验”键，退出试验方式。机械超速试验功能，将ETS的正常超速保护设定值提升到114%。1) 按“超速切除”键。2) “超速切除”指示灯亮，指示正常的电超速保护（超速110%）已切除，可以进行汽轮机的机械超速试验。3) 机械超速试验完成后，再按一下“超速切除”键，“超速切除”指示灯灭，表示已恢复正常电超速
17、保护功能。2.5 常见故障及处理ETS系统及设备的一些较普遍的故障的原因分析及处理方法列表如下：序号故障现象故障原因故障处理1参数未到达设定值ETS动作可能是外围测量设备动作不准确或线路出现短路或断路情况检查外围测量设备和线路2参数到达设定值ETS未动作线路断路或继电器不能动作问题检查线路，继电器有问题更换继电器3参数以到达设定值并已送至ETS输入端，ETS未动作EST输入模件已坏更换输入模件2.6 检修工艺卡序号内 容检查方法结果备注1系统恢复及电源互备检查实动检查2外接DI通道检查1）EH油压低14就地模拟，操作面板核实2）润滑油压低143）凝汽器真空低144）轴向位移125）轴振动VB6
18、）发电机故障137）手动停机8）锅炉故障（MFT）9）转速传感器207/208/20910）安全油压力开关317/319/3203通道试验1）EH油压低试验电磁阀实动2）润滑油压低3）凝汽器真空低4跳闸及首出功能检查ETS模拟跳闸端口和操作面板核实5DO报警输出功能检查ETS端口核实6复位功能检查ETS面板操作7跳闸电磁阀功能检查任选一跳闸通道实动AST注：为了避免跳闸电磁阀（AST）的频繁动作，检查前在就地解开跳闸电磁阀接线，本卡第6项检查完成后恢复。带阀跳闸实动试验，只任选一跳闸条件进行一次。3 小汽轮机危急遮断系统（METS）3.1概述 本厂小机危急遮断系统（ETS）是为保护两台小汽机而
19、设计， 当存在某种可能导致机组受损害的危险情况时，这套装置可使小汽轮机自动遮断，保护机组安全。 被纳入本厂小机安全保护装置动作范围的参数有：1) 润滑油压低（LBO）2) 真空低（LV）3) 轴向位移大（TBW）4) 振动大（VB）5) 电超速或两路转速信号故障（OS）6) 手动打闸7) 顺控系统来遥控跳机信号（前置泵跳，给泵入口压力低，锅炉MFT，小机瓦温高，给泵入口流量低）3.2系统结构 该装置由PLC实现保护功能，采用A，B两台PLC互为冗余的工作方式，其中输入信号和部分输出信号两台PLC互为备用，报警输出则经A，B PLC分别输出。 小机ETS由两路交流（一路保安，一路UPS），两路直
20、流电源供电，其中交流电源互为备用，两路直流分别供A，B小机跳闸电磁阀。3.3 与外部连接信号1) 现场来润滑油，真空压力开关信号2) TSI系统来振动大，轴向位移大信号3) MEH来挂闸，打闸，开关主汽门指令及超速跳机信号4) 现场来主汽门状态，安全油压力反馈及各电磁阀连接信号5) 顺控跳机信号6) 光字牌报警3.4小机ETS相关设备及定值1) 跳闸电磁阀2个，110VDC供电2) 主汽门开关电磁阀2个，220VAC供电3) 复位电磁阀1个，220VAC供电4) 润滑油压力开关3个，60Kpa常闭接点闭合，三取二跳机。5) 小机排汽压力开关3个，-60KPa常闭接点闭合，三取二跳机。6) 轴向位移：报警:0.9 mm,跳机：1.2 mm7) 振动：报警:0.076 mm,跳机：0.125 mm8) 超速：6000转/分9) 给泵入口压力低报警：1.4Mpa，给泵入口压力低低跳机：1.1Mpa（电泵跳机定值：1.0Mpa）10) 给泵入口流量低跳机：120t/h3.5 系统检修小机ETS工艺和标准及磁阻式转速探头的安装、校验步骤与大机一样，ETS装置使用环境要求及电源参数标准与大机ETS一致。
