西门子SGT5-4000F燃机跳闸保护解析

Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件 ：预混 阀先 导阀未得 电，值班阀 出口两 点
压力任一＞０ ． ６ ａ 。
【 关键 词 】 清洁能 源；西门子燃机 ；保护 系统 ；硬件 ；软件跳
闸
１ 绪 论
１ ． １概述 燃气 轮机发 电机组是 当前技术 成熟的清洁型发 电装置 ，具有高 效低耗 、启动快速、调节灵活、建设周期短和环境污染 小的优 点。 １ ． ２ 西门子燃机机组控制系统及性能介绍 西 门子 公司 的机 组采 用 广泛 应用 于 电站 的 通用 型 Ｄ Ｃ Ｓ 系 统 Ｔ ３ ０ ０ ０ 系统，强调全厂控制 的一致性 ，整 改系统 中，控制 器与现场 Ｉ ／ ０ 站、 智 能变送器 、 执行机构 间的数 据传 送， 均可以采用 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 现场 总线网络 ；控制器 间、控 制器与服务器采用工业 以太 网实现信 息交 换。控制系统与保护系统整合在 同于系统平 台上 ，简化 系统结 构体 系，提高并确保 了系统的实时性 。 １ ． ３本课题研究 内容 西门子燃机保护系统应用 目前较 为广 泛 ，但当前并无完善 的介 绍 资料，业主单位能够获得 的参考 文献主要是一些德文 、英文技术 资料，因此，选题为西 门子 Ｓ Ｇ Ｔ ５ — ４ ０ ０ ０ Ｆ燃机跳 闸保护 解析。 本 论文依托工程项 目的应用 ，结合控制 、保护系统 的设计 工作 经验 ，介绍西 门子燃机 的软件 、硬 件的保护 ，从而在燃机机 组的调 试 、安装 以及安全 、稳定运行 的过程 中提供相应 的参 考、比对价值 。 论文研究 内容安排如下 ： 。 （ １ ） 西 门子 燃 机 Ｃ Ｊ Ｐ ４ １ 柜Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ系 统 硬 件 跳 闸 介 绍 （ ２ ）西 门子燃机 Ｃ Ｊ Ｊ １ １ 柜Ａ ｄ ｄ Ｆ Ｅ Ｍ（ 快速处理 卡件 ）系统软件跳 闸 介 绍 （ ３ ） 西 门子 燃 机 保 护 系 统 总 结 １ ． ４ 小 结 本章首先对燃气轮机进 行了概述 ，分析 了西 门子燃机 机组的控 制 系统及技术特点 ，最后 ，提 出了本课题研 究内容 。 ２ 西门子 Ｓ Ｇ Ｔ ５ — ４ ０ ０ Ｏ Ｆ （ Ｘ ） 型燃气轮机 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ 硬 件跳闸的保护 ２ ． １西 门子 Ｓ Ｇ Ｔ ５ － ４ Ｏ Ｏ Ｏ Ｆ （ ｘ ） 型燃气轮机硬件跳 闸系统简介 西门子燃机硬件跳 闸系统 （ Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ ） 布 置在 燃机 ｃ Ｊ １ ） ４ １ 柜 内， 由７ ０ ３ １ 、７ ０ ３ ３ 多通道 开关放大继 电器 、７ ０ ３ ８ 冗余 故障安全型输 出单 元、７ ０ ４ １ 十 八 通 道 故 障 安 全 型 或 门单 元 以及 ７ ０ ６ ３ 故 障 安 全 型 时 间延 时继 电器等多种 卡件组成 ，通 过继 电器回路 的动 作来触 发燃机跳闸 信 号，从而实现燃机 的硬件跳保护 。 ２ ． ２ Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ系统保护动作过程 ２ ． ２ ． １天然气检测 系统保 护 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件 ：三路天然气检测信号丢 失三 取二 （ 信号 正常为 “１ ” ） ：ｌ 、天 然气模块二取二２ ０ ％ 泄漏量 ；２ 、燃机罩壳 内部 四取－ －２ ０ ％ 泄漏量 ；３ 、罩壳风机进 口管道二取－ －１ ０ ％ 泄漏量 。 ２ ， ２ ． ２喘振 （ 压气机进 口差压 ）保护 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ 动作条件 ：当转速＞ ４ ２ Ｈ ｚ 时， 三路压气机进 口差压开 关信号丢 失三取 二 （ 信号正常 为 “ １ ” ，差压 ＜３ ｋ Ｐ ａ 时开关动作信 号 为 “ Ｏ ” ） 。 ２ ． ２ ． ３压气机进气道 关闭保护 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件 ：当转速＞ ４ Ｈ ｚ时 ，三路压气机进 口挡板 开 反馈信号丢失三取二 。 ２ ． ２ ． ４燃烧 室火焰 保护
一
２ ． ２ ． ６ 余热锅炉保护 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件：两路余热锅炉未跳 闸信号任一丢失 。 ２ ． ２ ． ７紧急按钮跳闸保护 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ 动作条件 ：按下任一按 钮，使两路输入信号任一动 作即跳 机 （ 。 ２ ． ２ ． ８ 电气跳闸信号 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件：两路信号任一丢失 。 ２ ． ２ ． ９ 燃机跳 闸信号 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件：软件跳 闸逻辑 同时输 出 Ａ 、Ｂ两侧共４ 路 未跳 闸信号进入 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ ， 当任～侧两路信号均丢 失时跳机 。 ２ ． ２ ． １ Ｏ超 速 保 护 系 统 ０ Ｓ １ ／ ０ Ｓ ２ 保 护 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动 作 条 件 ： （ １ ）பைடு நூலகம் Ｓ １ ／ ０ Ｓ ２ 系统三块 Ｂ ｒ ａ ｕ ｎ转速卡超速３ ２ ４ ０ ｒ ｐ ｍ信号 、探 头 故障或 自 检 故障信 号三取二保护动作 。 （ ２ ）三路 ０ Ｓ １ ／ ０ Ｓ ２ 保护 电源任意两路失 电。 （ ３ ）Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ ３ １ ５ ４ 卡过流或超温保护动作 。 （ ４）０ ８ １ ／ ０ Ｓ ２ 系统 Ｂ ｒ ａ ｕ ｎ启动状态低速保护动作 （ Ｅ Ｓ Ｖ开指 令 延时９ ｓ且点火成功任一火检有火后 ，７ ２ ｓ内燃机转速仍 ＜９ ０ ０ ｒ ｐ ｍ ２ ． ２ ． １ １ 外 部 备 用 跳 闸 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件：两路备用跳闸信号都丢失 。 ２ ． ３ Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ系统解析 西门子燃机硬件跳 闸系统 Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ由两套互 为冗余 的继电器 卡件组成 ，其 中任意一组 动作可 以直接跳闸燃机 ，在一定程度 上增 加了保护系统动作 的可靠性 ，该组件 能够实现快速响应 ，通过硬接 线回路信号的输入 、输 出可 以免除运 算时间 ，达到最快速度保护 动 作。 ３ Ａｄ ｄ Ｆ Ｅ Ｍ（ 快速处理 卡件 ）软件跳闸保 护 ３ ． １ Ａ ｄ ｄ Ｆ Ｅ Ｍ（ 快速处理卡件 ）简介 Ａ ｄ ｄ Ｆ Ｅ Ｍ 是指具有终端 功能的附加终端模块 ，是一个提供快速 １ ０ 和终端功能的现场设备 。终端 意味着 在模块 中这些功 能可以板载运 行。 ３ ． ２ Ａ ｄ ｄ Ｆ Ｅ Ｍ软件跳 闸保护动作 ３ ． ２ ． １天然气预混 阀阀位控制偏差大保护 保护动作条件 ：要求 开预 混阀时阀位指令与反馈偏差超 Ｏ ． Ｏ ８ 并
Ｓ ｃ ｈ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｒ动作条件：两路火焰信号都丢失 。 ２ ． ２ ． ５值 班气 过 燃 料 保 护
态调 试 ，本文就 该型燃 气轮机 为例 ，简单分析 一下其控制 系统主要 保 护的 实现及作 用，从 而在燃机 机组的调试 、安 装 以及安 全、稳定 运行 的过程 中提 供相应的参考、比对价值 。
机 械 与设 备
西 门子 Ｓ Ｇ Ｔ ５ － ４ Ｏ Ｏ Ｏ Ｆ燃机跳 闸保 护解析
李 宇
（ 浙江浙能长兴发 电有限公司 ，浙江 湖州 ３ １ ３ ０ ０ ０）
【 摘 要】 Ｓ Ｇ Ｔ ５ － ４ ０ ０ ０ Ｆ （ Ｘ） 型燃 气轮机作 为 国内先进 的重型燃
机 发 电机 组 。 通 过 西 门 Ｓ Ｐ Ｐ Ａ—Ｔ ３ ０ ０ ０控 制 系统 来 实现 逻 辑 编程 、 组