汽轮机ETS紧急跳闸保护系统的分析与改善措施

汽轮机 ETS紧急跳闸保护系统的分析与

改善措施

摘要:通过对我厂两台汽轮抚紧急跳闸系统进行比较和分析,阐述了如何才能提高汽轮机保扩动作的可靠性。

1概述

随着电力工业的发展,大型机组的增多,电网规模的扩大,机组安全经济运行的水平也需要不断提高。为保证机组运行水平的提高,机组需要有一套安全可靠的保护系统,尤其是可靠、合理的汽轮机保护系统。为此对我厂两台汽轮机紧急跳闸系统进行比较和分析,阐述了如何才能提高汽轮机紧急跳闸系统的可靠性。

2汽轮机紧急跳闸保护系统

汽轮机紧急跳闸系统的功能是用来监督对机组安全有重大影响的某些参数﹐以便在这些参数超过安全限值时,通过保护系统去关闭汽轮机的主汽阀与调节阀,紧急停机或其他系统。我厂主要有以下几种保护。

2.1真空低保护

汽轮机的排气压力低于-60kPa时来实现机组停运来保护汽轮机组。

2.2润滑油压低保护

轴承供油压力低于0.049MPa时来实现机组停运来保护汽轮机组。

2.3超速保护

转速达到110%n,(3300r / min)时来实现机组停运来保护汽轮机组。

2.4轴向位移保护

以轴向位移的定位点0mm为基准,机头方向超过1.0mm或发电机方向超过

1.2mm时,来实现机组停运来保护汽轮机组。

3 ETS(危急遮断系统)

随着火电厂自动化水平的提高﹐保护系统也在不断的进步中。我厂在保护上使用ETS柜(带PLC控制器)来实现汽轮机来机组停运来保护汽轮机组。

传统继电器机柜能实现当各参数超标时,通过继电器组来遮断机组或其他系统来保护汽轮机。但它存在着一定的问题[1]。

系统长时间运行后,继电器回路会逐渐出现电磁线圈老化.接点电阻增大。

中间控制环节多,易造成事故几率高﹔也使维护量加大。

中间连接线多﹐易造成线路接地。系统本身没有历史趋势记录和事故跳闸顺序记录功能,不便于进行机组跳闸后的事故分析。

我厂机组的ETS控制系统采用了PLC程序控制装置,而且ETS还采用了电源和PLC控制装置双冗余的控制,在安全方面得到了保障。其工作为机械、电气双套连接万式,机组设计有油门机械跳闸(也可在主控室通过电磁线卷,远程手动打闸或挂阐)和油泄压电磁阀电气跳闸两套保安装置。当IS及出跳机信号时,AST电磁阀(失电),使控制管路泄压,关闭高压主汽门、高压调整门，中压调整、汽轮机跳闸停机。当气轮机EH油压低于7.0MPa,延时一定时间后使机械跳闸,电磁线圈失电,汽轮机跳闸停机。在进行AST电磁阀试验时，对单项电磁阀进行断电试验,确定电磁阀是否关闭泄油压,不会造成停机。故此,ETS控制系统取代传统继电器保护柜后,减少了误动或拒动发生率;也减少了维护量;使用了电路版﹐减少了中间的接线,减少了线路接地的可能性。为了提高机组的安全、稳定运行,也将用ETS系统取代传统继电器保护柜。

4汽轮机的超速保护

在火电厂汽轮机的保护中,汽轮机的超速保护系统,是对汽轮机超速的第一道防线。

4. 1 OPC组件

当汽轮机转速升到103%额定转速时，利用OPC的超速保护功能瞬时关闭高、中压调节阀门,使机组维持在额定转速运行,避免转速升高而遮断停机,为汽轮机提供了动态超速保护手段。

OPC系统由两个OPC电磁阀在调门控制油路并联组成,如图1。

图1

其具体能实现汽轮机保护功能为:

⑴部分甩负荷时,高、中压调节阀快速关闭;

(2)负荷下跌预测;

(3)103%超速控制。

4.2 AST组件

在汽轮机正常运行中,AST电磁阀被通电励磁关闭,从而封闭了AST母管上的泄油通路﹐使所有执行机构活塞下腔的油压能够建立起来﹔当电磁阀失电打开(汽机110%超速或停机信号来),则AST母管泄油,导致所有汽门关闭而使汽轮机停机。四只AST电磁阀(20/AST)是组成串并联布置,如图2[2]。只有当1,3和2.4两组。

图2

其中至少有一个电磁阀动作,AST油压才会泄掉。这样就有多重的保护性。每个通道中至少有一只电磁阀打开,才可导致停机。

传统方式使用的磁力断路油门是安装在汽机前箱里,由电磁铁和受电磁控制的油门部分组成,电磁铁通电时油门活塞下移,泄掉保安油建立事故油来关闭所有汽门。基本上能完成AST电磁阀组件的功能。但它存在着不足它在使用时,线圈长期在润滑油中浸泡易造成线圈绝缘度下降,易接地、短路。连接部件易脱落。出现故障后必须停机处理,其增加检修难度。

5结语

汽轮机紧急跳闸系统使用带PLC控制装置后﹐汽轮机保护功能的可靠性大大提高。我厂机组于2017年投入使用,使用的是Rockwell公司的控制系统。系统投入使用前,进行了全面的防保护拒动和误动试验,保护功能的可靠性大大提高。

参考文献

[1]上海市第一火力发电国家职业技能鉴定站编.热工程控保护.中国电力出版社，2005,1.

[2]谷俊杰﹒汽轮机控制、监视和保护.中国电力出版社,2002,10.