汽轮机的ETS联锁保护

115℃
110℃
420℃ 420℃ 1350mm
❖ 汽机超速保护
TSI电超速保护（TSI OVERSPEED TRIP）
TSI超速信号取自TSI，TSI系统检测的三路转速信号探头安装在前 轴承箱处测速盘，当任意一路转速信号达到3300rpm时，都将使转速检测 仪表发出一电超速接点信号，三路信号经三取二逻辑送到ETS系统，实现 电超速保护。主要动作过程为：TSI测速探头将信号直接输送至ETS保护 PLC柜，当三取二信号检测到汽轮机转速达到额定转速的 110%(3300r/min)时，发出ETS停机信号，通过DEH使高压遮断模块（6YV 、7YV、8YV、9YV）和机械停机电磁铁（3YV）动作，同时各阀门遮断电 磁阀带电，泄掉高压安全油，快速关闭各阀，保证机组的安全。ETS首出 为“TSI电超速停机”
当机组的轴相对推力轴承的位移增大时（≥1.2mm或≤-1.65mm） ，TSI中的双通道轴向位移检测器输出两只危险报警继电器接点，经ETS 做与逻辑处理后，给出遮断信号，关闭主汽门及调门，停止汽轮机运行 ，同时给DEH系统发“轴向位移大停机”首出信号。
轴向位移保护设定目的：当汽轮机转子的推力过大，产生超过允许 值的位移时，会引起推力轴承的磨损，严重的会使汽轮机的转动部分和 静止部分产生摩擦，甚至会造成叶片断裂等重大事故，因此，汽轮机都 必须设置轴向位移遮断系统，以实现对机组的安全保护。
信号 PS6 PS7 PS8 PSA4 PSA5 PSA6 PSB2 PSB3 PSB4 轴向位移大 TSI超速 轴相对振动大
保护源信号 来源 压力开关 压力开关 压力开关 压力开关 压力开关 压力开关 压力开关 压力开关 压力开关 TSI TSI TSI
高中压缸及低压缸胀差大
TSI
DEH电超速 手动停机 发电机主保护 发变组主保护 锅炉MFT #1—#4支持轴承左、右侧金属温
❖ 推力瓦温度高保护（THRUST BEARING TEMP HIGH TRIP）
为了保证推力轴承工作的安全可靠性，推力瓦 块装有测量巴氏合金温度的铂热电阻温度计。任一 推力轴承工作瓦或定位瓦温度测点达110℃动作，发 出停机信号，给DEH送动作停机电磁阀信号，关闭主 汽门及调门，停止汽轮机运行，同时给DEH系统发“ 推力瓦温度超限”首出信号。
度
工作推力瓦温度 定位推力瓦温度 高压缸排汽温度1 高压缸排汽温度2 主机润滑油箱油位低
DEH 操作台 发电机保护柜 发变组保护柜 FSSS
TSI
TSI
DCS 光电液位开关
定值 7.8MPa 7.8MPa 7.8MPa 0.039MPa 0.039MPa 0.039MPa 0.0197MPa(绝对压力) 0.0197MPa(绝对压力) 0.0197MPa(绝对压力) ≥1.2mm或≤-1.65mm 3300rpm 250um 高中压缸胀差：≥7mm或≤-4mm 低压缸胀差：≥15mm 3300rpm
汽轮机的ETS联锁保护
设置联锁保护的意义
❖ 由于汽轮发电机组在高速旋转的同时又处于 高温高压下运行，因此预防机组出现危险的 离心力、热应力和热变形以及确保在出现紧 急情况时，联锁保护系统能及时动作，迅速 停机，防止事故扩大，具有十分重要的意义。
汽轮机保护的实现
汽轮机保护是通过调节保安系统实现的。 调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系 统（DEH）的执行机构，它接受DEH发出的 指令，完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任 务。
超速保护设定目的：由于机组处于高速旋转状态，转子部分的材料 强度裕量不多，而离心力的增加却正比于转速的平方，机组即使在极短 的时间内超速，也可能引起严重的事故发生，所以超速保护对汽轮机组 的安全是十分重要的。
❖ 轴向位移大保护（SHAFT POSITION HIGH TRIP）
中低压轴承箱内装有2只轴向位移传感器，测量轴系轴向位移。以 推力盘紧贴工作推力瓦为零位，轴系向电机侧串动定位＋，向机头方向 串动为－。
胀差以转子的热膨胀值大于静子的热膨胀值为“＋”， 反之为“－”。当汽机高中压缸差胀或低压缸差胀过大（高 中压缸差胀：≥+7mm或≤-4mm 低压缸差胀：≥+15mm）时， 发出停机信号，给DEH送动作停机电磁阀信号，关闭主汽门 及调门，停止汽轮机运行，同时给DEH系统发“胀差过大停 机”首出信号。
胀差保护设定目的：当胀差超过规定值时，就会使汽轮 机动静间的轴向间隙消失，发生动静摩擦，引起汽轮机组振 动增大，甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。
高压缸排汽温度高保护设定目的：由于高压缸 内的蒸汽压力较高，缸内充满度差，导致蒸汽不能 完全冷却鼓风摩擦产生的热量，所以一般限定高排 出口的温度，不但能保护贵重的高压缸金属不超温 ，还能保护高排及再热器管道，同时还可分析监视 机组的经济性指标。
❖ 锅炉MFT跳机保护
❖ 当由锅炉MFT动作来跳机信号时，发出停机信号，给DEH送动 作停机电磁阀信号，关闭主汽门及调门，停止汽轮机运行， 同时给DEH系统发“锅炉故障停机”首出信号。
序号
1
2
3
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14
15 16
保护名称
EH油压低(三取二)
润滑油压低(三取二)
凝汽器真空低(三取二)
轴向位移大 TSI超速 轴振大 胀差大 DEH跳闸 手动停机
发电机主保护 发变组主保护
锅炉MFT 支持轴承金属温度高
推力瓦温度高
高排温度超限 主油箱油位低
汽机主保护
汽机ETS联锁保护内容
❖ TSI电超速停机（3取2,3300r/min） ❖ 轴向位移大停机（≥1.2mm或≤-1.65mm） ❖ 高中压缸胀差大停机（高中压缸差胀≥7mm，≤-4mm） ❖ 低压缸胀差大停机（低压缸差胀≥15mm） ❖ 凝汽器真空低停机（三取二跳机值＞-80.3kPa） ❖ 高压排汽口金属温度超限停机（2取1，≥420℃） ❖ 抗燃油压力低停机（＜7.8MPa）（PS6、PS7、PS8三个压力开关3取2） ❖ 润滑油压力低停机（PSA4、PSA5、PSA6三取二＜0.039MPa） ❖ 发电机故障停机（3取2） ❖ 支撑轴承金属温度高停机（＞115℃）（#1-4瓦）8个点，单点跳 ❖ 推力瓦温度高停机（＞110℃）22个点，单点跳 ❖ 手动停机 ❖ DEH跳闸 ❖ 轴承振动大停机（＞250um）（#1-6瓦）12个点，单点跳 ❖ 主油箱液位低（3取2,1350mm） ❖ MFT（3取2） ❖ 发变组故障
❖ 手动停机
❖ 当出现紧急情况及危及机组安全运行时，运行人员可按操作 台上的“手动停机”按钮实现停机，动作停机电磁阀，关闭
主汽门及调门，停止汽轮机运行。
真空低保护设定目的：汽轮机在运行中真空降 低，会造成排汽温度过高，会使低压缸变形，机组 轴振过大，从而影响汽轮机的安全。
❖ 支持轴承温度高保护（BEARING METAL TEMP HIGH TRIP）
为了保证轴承工作的安全可靠性，支持轴承装 有测量巴氏合金温度的铂热电阻温度计。当汽轮发 电机组任一支持轴承温度高时（#1—#4支持轴承左 、右侧金属温度≥115℃)，发出停机信号，给DEH送 动作停机电磁阀信号，关闭主汽门及调门，停止汽 轮机运行，同时给DEH系统发“支撑轴承金属温度过 高”首出信号。
❖ 轴振大保6（包括发电机）轴承端面的左右侧距水 平面45°处各装有1个轴振传感器，以测量转子相对 于轴承的振动，加入鉴相脉冲后，可通过示波器观 察到轴心轨迹。当任意一个轴振大（≥0.25mm）时 ，发出停机信号，给DEH送动作停机电磁阀信号，关 闭主汽门及调门，停止汽轮机运行，同时给DEH系统 发“轴振大停机输出”首出信号。
轴承振动高保护设定目的：由于汽轮机的故障 大多能从其轴振动上体现出来，因此轴振动的联锁 保护异常重要。
❖ 胀差大保护(DIFF EXPASION HIGH TRIP)
为了测量绝对膨胀和高中压、低压转子和汽缸的胀差， 在高压转子前端（前轴承箱内）和低压转子后端（低压后轴 承箱内）装有胀差传感器，输出电信号供集控室内的仪表显 示以及计算机和记录仪用。前轴承箱基架上装有热膨胀传感 器，监测高中压缸的绝对膨胀。
❖ 发电机主保护（GENARATOR ERR TRIP）
❖ 当由电气来发电机主保护动作时，发出停机信号，给DEH送 动作停机电磁阀信号，关闭主汽门及调门，停止汽轮机运行 ，同时给DEH系统发“发电机故障”首出信号。
❖ 发变组主保护
❖ 当由电气来发变组主保护动作时，发出停机信号，给DEH送 动作停机电磁阀信号，关闭主汽门及调门，停止汽轮机运行 ，同时给DEH系统发“发变组跳机”首出信号。
在正常情况下，转子的轴向推力是由推力轴承平衡的，机组的运行 失常导致轴向位移的超标，首先由这里有所觉察，因此，监视转子轴向 位移的传感器，应当装在推力轴承的附近。
❖ 凝汽器真空低保护（VACUUM LOW TRIP）
当凝汽器压力≥0.147MPa（绝对压力）报警， 且当凝汽器压力≥0.197MPa（绝对压力）时，凝汽 器低真空遮断器中的三个压力控制器代号为PSB2、 PSB3、PSB4的三只压力开关动作，三个闭合的常闭 接点在ETS中进行3取2逻辑处理后给出遮断信号，关 闭主汽门及调门，停止汽轮机运行，同时给DEH系统 发“凝汽器真空低停机”首出信号。
❖ EH油压低保护(EH OIL PRESS LOW TRIP)
EH油压低信号为就地EH油压开关信号，此信号 直接引入ETS系统，当EH油油压≤7.8MPa时，抗燃油 油箱上代号为PS6、PS7、PS8的三只压力开关动作， 三个闭合的常闭接点在ETS中进行3取2逻辑处理后给 出遮断信号，关闭主汽门及调门，停止汽轮机运行 ，同时给DEH系统发“抗燃油压低停机”首出信号。
润滑油压低保护设定目的：润滑油压过低 将破坏轴承油膜，情况严重时不仅会烧坏轴 瓦，而且能造成动静部分间的摩擦等恶性事 故。
❖ 主油箱油位低保护(MAIN OIL LOW LEVEL