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1、600MW超临界机组汽轮机危急遮断系统(ETS),1.系统概述2.ETS系统组成3.系统功能和使用4.ETS电源要求5.ETS相关设备,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 轴向位移大 由用户决定
2、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，在线试验时系统仍具有保护功能。,图1 危急遮断系统（ETS）系统图,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、四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遥控试验操作面板。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
3、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。每个组装件被布置成双通道。安装在前轴承座上的试验块组装件（该组装件一侧是从系统供油经节流孔流入，而另一侧与泄油或通风阀相连）与安装在附
4、近的端子箱上的压力开关相连接。在每个通道中均有一个节流孔，以使试验时被检测参数不受影响。在供油端有一个隔离阀，它允许试验块组件检修时不影响系统的其他部分。为了更换试验块上除压力表外任一元件，首先必须关闭隔离阀，然后打开手动试验阀泄放试验块中的介质。在更换时，须确保遵守相应的清洁、清洗抗燃油的维护及管理程序等。压力开关和压力表可以关闭相应的截止阀而从系统中隔离出来。在试验块中的介质被泄放后，这些截止阀就应打开，以保证在复置自动停机前，全部截止阀是重新开启的。,如果介质（压力或真空）达到停机值，压力开关将动作，并且引起自动停机遮断总管中油压泄放而遮断汽轮机。当在试验时，可以通过就地的手动试验阀，或
5、者通过遮断试验盘遥控试验电磁阀，使所试验通道中的介质降到遮断停机值。,2.3 危急遮断控制柜,危急遮断控制柜采用以PLC为主体的ETS新产品，就其功能而言既能满足对汽轮机保护的控制要求，更具有结构可靠，性能完善，外形美观等优点，具有如下优越性：采用冗余的可编程控制器作为逻辑控制元件，增强了逻辑功能，提高了产品的灵活性和可靠性。增设了第一动作原因的记录。设置多通道外控停机选择。该套ETS装置有一个控制柜和一块运行人员试验面板，控制柜中有一套可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个转速控制箱，其中包括三个有处理和显示功能的转速报警器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背面的二排输入输出端子（
6、U1U4）。,PLC组件是由一套双机热备的PLC组件组成：主PLC（MPLC）和辅助PLC（BPLC），PLC组件用智能遮断逻辑，必要时提供准确的汽轮机遮断。CPU含有遮断逻辑，I/O接口组件提供接口功能。MPLC为主控制器，提供全部遮断、报警和试验功能。BPLC为含有全部遮断、报警和试验功能的备用的PLC单元；如果MPLC故障，BPLC将自动无扰切换为主控，允许机组继续运行并起保护作用。,三个转速报警器能够将独立的磁阻发生器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过额定转速的10%（3300R/MIN）时，继电器的触点动作。超速保护采用三选二方式，这三只传感器装在同一个齿轮旁。,交流电源板要求两
7、个独立的交流电源。其中一路电源为UPS供电。如果一个电源出故障，机组将继续无扰动运行。两路独立的交流电源由控制柜下部的交流电源盒馈入。,操作员试验面板在控制柜内，作为运行人员的信号监测及在线试验操作。ETS现场接口有两排端子排，提供了与下面设备相连的接点：来自三个独立的转速探头的信号到遮断电磁阀的电源监测遮断状况的压力开关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。轴向位移传感器对查检运行状况进行控制的试验电磁阀当ETS探测到某个故障情况时连接到外部（电厂）声光报警的输出信号遥控遮断输入信号：例如手动遮断机组或遥控停机，当信号来时，自动遮断机组。,3.系
8、统功能和使用,操作员试验面板说明常规在线试验超速在线试验轴位移在线试验,3.1操作员试验面板说明,ETS操作员试验面板画面有五页，分别为“输入信号状态1”、“输入信号状态2”、“首出遮断报警”、“保护投切画面”和“ETS操作员试验盘”“输入信号状态1”、“输入信号状态2”两页画面监视着进入ETS系统的现场信号和其他系统来的跳闸输入信号，若某个报警情况出现，相应的指示灯就会由绿色变为红色。,“输入信号状态1”操作画面,“输入信号状态2”操作画面,“首出遮断报警”画面监视着ETS最先引起跳闸的信号，当汽机跳闸时，最先引起跳闸的信号指示灯就会由绿变红。,“保护投切画面”可以对不满足汽轮机挂闸条件的输
9、入信号进行保护切除和投入操作。切换开关在“OFF”位置时，保护为投入状态；,ETS试验面板的上部是两排用于指示故障情况的八个指示灯。下面对每一个指示进行说明。通道1遮断该指示灯在自动停机遮断母管压力升高而引起压力开关63-1/ASP的触点打开或汽机遮断ASL的触点打开时由绿变红指示汽机通道1遮断。通道2遮断该指示灯在自动停机遮断母管压力降低而引起压力开关63-2/ASP的触点打开或汽机遮断ASL的触点打开时由绿变红指示汽机通道2遮断。直流电源1 故障 该指示灯由绿变红表示直流24V电源#1故障。直流电源2 故障 该指示灯由绿变红表示直流24V电源#2故障。交流电源1 故障 该指示灯由绿变红表示
10、220V或110V交流电源#1故障。交流电源2 故障 该指示灯由绿变红表示220V或110V交流电源#2故障。解除保护 该指示灯在有某一项或几项保护解除时由绿变红 首出记忆 该指示灯由绿变红表示有首出遮断信号产生。,“ETS操作员试验盘”画面,在面板的下部是一个功能键盘，用来试验和系统诊断，下面是每一按键的说明。进入试验按下后指示灯由绿变红表示系统处于试验方式。通道1按下后指示灯由绿变红表示选择通道1试验。通道2按下后指示灯由绿变红表示选择通道2试验。试验确认选定的试验功能。只有按“试验确认”键，才能进行试验。超速1、超速2、超速3在按下“进入试验”键后选择超速试验通道，再按“试验确认”键，即
11、可进行该超速通道的试验。试验复位复置试验，使电磁阀20-1/AST，20-3/AST，20-2/AST或20-4/AST励磁，复置相应的试验通道。退出试验退出试验功能，它也能复置遮断，使20-1，3/AST或20-2，4/AST励磁，指示出汽机被复置。,EH油压EH油压试验选择键，带灯按键，灯正常时为绿色，变红表示选择EH油压试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LP压力开关触点动作。润滑油压润滑油压试验选择键，带灯按键，灯正常时为绿色，变红表示选择润滑油压试验或在正常状态时，指示63-1，2，3，4/LBO压力开关触点动作。真空低1低真空1试验选择键，带灯按钮，灯正常时为绿色，变红表示
12、选择低真空试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LV1压力开关触点动作。真空低2低真空2试验选择键，带灯按钮，灯正常时为绿色，变红表示选择低真空试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LV2压力开关触点动作。报警确认 当有任何一个输入信号处于非正常状态时，“报经确认”灯变红，按一下此键，键上的灯变绿，表示运行人员已经确认。第二页、第三页、首出遮断、解除保护这四个按键是画面切换的功能键，按下后可以转到相应的画面。,3.2 常规在线试验（操作员试验面板）,在汽轮机已挂闸的情况下，才能进行在线试验。在ETS试验面板上按“进入试验”键，进入试验方式。按下要试验项目的功能键（例如：EH油压、润
13、滑油压、真空1、真空2等），相应按键上的灯由绿变红。系统首先默认“通道1”试验按“通道1”或“通道2”键可以切换需要试验的通道。按“试验确认”键，“试验确认”键上的灯由绿变红五秒钟。验证被试验通道的传感器正处于非正常状态（灯由绿变红）。证实所试验通道处于遮断状态（灯由绿变红）。按“试验复位”键复置遮断通道。证实试验的通道不再处于遮断状态（灯由红变绿）。如果试验完成，按“退出试验”键退出试验方式。,3.3 ETS在线超速试验功能（操作员试验面板）,在ETS试验面板上按“进入试验”键，进入试验方式。按“超速1或超速2或超速3”键，相对应的超速通道（1-3）将被试验。“通道1”或“通道2”键上相应的
14、灯由绿变红，“超速1”和“超速3”对应于通道1，“超速2”对应于通道2。在键盘上按“试验确认”键。证实试验的超速通道处于遮断状态（灯由绿变红）。证实相应的遮断通道处于遮断状态（灯由绿变红）。按“试验复位”键复置遮断通道。证实试验的通道不再处于遮断状态（灯由红变绿）。按“退出试验”键，退出试验方式。,为了进行汽轮机的机械超速保护试验，可将ETS的正常超速保护设定点提升到114，以下步骤能实现这一目的：按“进入试验”键。再按“超速切除”键。“超速切除”键上指示灯由绿变红，指示110%电超速保护输出已被切除。机械超速完成后，按“退出试验”键可以重新恢复正常超速保护。在电超速禁止状态下，ETS仍然具有
15、超速保护功能，这时超速保护的设定点被提高到额定转速的114%。,3.4 ETS在线轴位移试验功能（操作员试验面板）,5.电源要求,控制柜中电源 允许电压范围：210240V-rms（对于220VAC.rms）允许频率范围：4563Hz压力开关，推力轴承和遥控遮断触点的电源。正常触点闭合所需电压：115VAC 压力范围：105125V 频率范围：4763Hz与通道1相连的设备由交流电源#1供电。与通道2相连的设备，由交流电源#2供电。通道1与通道2各用保险丝，相互独立。遮断电磁阀20/AST和试验电磁阀20/LB，20/LP，20/LV和20/TB的供电。对于电磁阀正常压力：115VAC 电压范
16、围：对于115VAC-rms:105125V-rms 频率范围：4763Hz与通道#1相连接的电磁阀由交流电源#1供电。与通道#2相连接的电磁阀由交流电源#2供电。,5.ETS相关设备,遮断块，包括电磁阀20-1/AST，20-2/AST，20-3/AST，20-4/AST和压力开关63-1/AST，63-2/AST和63-T/AST。低轴承油压试验块：包括压力开关63-1/LBO，63-2/LBO，63-3/LBO，63-4/LBO和电磁阀，20-1/LBO，20-2/LBO。低EH压力试验块，包括压力开关63-1/LP，63-2/LP，63-3/LP，63-4/LP和试验电磁阀20-1/LP，20-2/LP。低真空1试验块，包括压力开关63-1/LV1，63-2/LV1，63-3/LV1，63-4/LV1和试验电磁阀20-1/LV1T，20-2/LV1T。低真空2试验块，包括压力开关63-1/LV2，63-2/LV2，63-3/LV2，63-4/LV2和试验电磁阀20-1/LV2T，20-2/LV2T。,轴向位移设备，包括轴向位移位置传感器，接点K1，K2和试验电磁阀20-1/RPGOV，20-1/RPGEN，20-2/RPGOV，20-2/RPGEN。两个相互独立的4763Hz，220V单相交流电源。,
