热工保护系统PPT

一设备符合安全运行的条件为前提，监视运行过程。一旦参数越限或设备安
全运行的条件被破坏，则产生预定的动作，以避免造成设备损坏和人身伤亡
事故，是处理事故的最后手段。
❖
保护项目应根据工艺系统和有关设备的特点、安全运行要求以及有关自
动化设备的配置情况和技术性能等确定。凡属威胁锅炉和汽轮机安全运行或
人身安全的越限参数及异常情况，都需设置热工保护。对单元制机组的热工
7
⑥ 任何时候保护系统都能独立地进行控制，而不受其他自动化系统投入与否 的影响。
⑦ 为保证保护装置有最高的可靠性，在装置控制电路中要大量使用隔离、滤 波、屏蔽等抗干扰、冗余技术等提高可靠性的措施。保护装置的电源大多 采用直流蓄电池作为主电源，而把交流不中断电源作为后备电源。
⑧ 保护装置应有完善的试验手段。 试验范围包括从信号检测直至执行指令的执行结果。试验功能应能保证在机 组运行过程中在线进行，而又不影响机组的安全运行。
❖ 热工保护可分为两级保护，即事故处理回路和事故跳 闸回路的保护。例如汽轮机润滑油压低时，依次启动交、 直流润滑油泵，此时事故处理的目的是维持机组继续运行 。但是，当事故处理回路或其它自动控制系统处理事故无 效，致使机组设备处于危险工况下，或者这些自动控制系 统本身失灵而无法处理事故时，只能被迫跳闸处理使机组 的局部退出工作或整套机组停止运行。跳闸处理的目的是 防止机组产生机毁人亡的恶性事故，所以跳闸处理是热工 保护最极端的保护手段。
⑨ 保护装置应设置检修切换开关。 在自动保护系统本身(如检测元件、控制装置或执行机构等)出现故障时，保 护系统能从“投入”位置切换到“解列”位置，以便进行检修。
③ 保护系统的检测信号应采用专门独立的传感器，不得与其他自动化系统公 用。 对重要的保护项目，其输入信号可采用多重化处理，如“串、并联”、“三 取二”等优选回路。
④ 保护系统一般是长信号，能满足并保持到被控对象完成规定的动作要求。
⑤ 保护系统的操作指令应为最优先的操作指令。 当保护系统发出的操作指令与该系统本身的自动操作指令或人工操作指令发 生矛盾时，源自文库须立即终止其他操作指令而按照保护系统的指令操作，保护 系统的指令不受操作人员的控制。
❖
在实际应用中，为了提高重要参数的准确度和保护系统的可靠性，普遍采用了信号多
重化摄取法如“三取二”、 “串、并混联”、“二取大”、“二取均”、“三取中”、“
三取均”、“四取三”等信号摄取法。这些多重化摄取法，虽然增加了变送器的数量，增
加了投资，但对提高测量准确度、增加系统的可靠性等方面是很有必要的。
▪ 信号并联法
为了减少保护拒动作率，将几个检测元件输出信号并联。因而只要有一个检测元件能正常工作，信号单元
就能正常工作。或者说，只有当所有检测元件都拒动作时，信号单元才发生拒动作。例如，在高加保护中， 为了防止高压加热器水位过高而引起汽轮机进水，将两个高加水位信号并联成一个高加水位信号，只要有 一个水位过高时，即将高加切除。拒动作率大大下降，而误动作率却增加了近一倍。所以信号并联法只能 用于要求拒动作率小，而对误动作率要求不高的场合。
保护设计，应将锅炉、汽轮机、发电机以及除氧器、给水泵等设备视为一有
机整体来考虑。一般设置的热工保护有以下四方面的内容：
❖ (1)锅炉热工保护。
❖ (2)汽轮机热工保护。
❖ (3)辅机联锁保护。
❖ (4)单元机组的热工保护。
2
热工保护系统的组成
❖ 热工保护系统一般由输入信号单元、逻辑处理回路以 及执行机构等组成。
就无法正常地动作。
▪ 单一信号法
单一信号法是指用单个检测元件组成信号单元的方法。结构简单，但可靠性差，由此产生了以下几种信 号摄取法：串联、并联、三取二及其它信号摄取法。
▪ 信号串联法
为了减少信号单元的误动作率，将反映同一故障的检测元件信号进行串联。例如汽轮机轴向位移保护中
将两个安装于同一位置的轴向位移探头信号进行串联，减少误动作率，但同时信号单元的拒动作率比单一 信号时增加了近一倍。因此，信号串联法只适用于特别强调减小保护系统的误动作率，而对拒动作率要求 不高的场合。
热工保护系统
李吉中
热工保护
❖
热工保护属开关量控制技术范畴，指机组在启停和运行过程中，若出现
异常情况和危险工况，发生可能危及设备和人身安全的故障时，能根据故障
的情况和性质，自动地采取措施，对个别的或一系列设备进行操作处理，以
消除异常和防止事故扩大的一系列动作。
❖
热工保护是一种自动控制手段，它以保证某一参数在限制的范围内或某
5
热工保护的技术
❖
保护常用的控制手段称为联锁的控制技术。所谓联锁是指机器许
可、禁止等的约束条件。它是利用被控对象之间存在的简单逻辑关系
，使这些对象的动作关系相互牵连，形成联锁反应，从而实现自动保
护的一种控制方式。具体地说，就是当某种操作或状态完成之前，不
允许有别的操作或状态进入。
❖ 联锁控制分闭锁控制和联动控制两种方式。甲动作是乙动作的必要 条件，则这种关系为闭锁关系。甲动作是乙动作的充分条件，则这种 关系为联动关系。例如：引风机未运行时，则送风机、给煤机、磨煤 机等相继不允许启动。这种控制关系称闭锁控制。汽轮机润滑油压低 时，自动启动交流油泵，油压继续降低时，启动直流油泵，停止交流 油泵的运行等。这种控制关系称联动控制。
3
基本逻辑电路
AND
“与”逻辑
K1=K2*K3
AND
OR
“或”逻辑
K1=K2+K3
OR
NOT
“非”逻辑
K1=K2
NOT
根据这三种逻辑控制电路可以组成各种热工 保护回路，实现各种控制功能。
4
保护信号的摄取方法
❖
热工保护系统能否可靠动作，先决条件是摄取的保护信号是否真实可
靠。如果输入信号不能正确反映被监视的参数或设备状态，热工保护系统
6
热工保护系统的特点
① 保护系统有确定合理的动作。 为了设计出合理的保护系统，必须结合具体机组，深入分析主辅设备的结构、 技术特征以及机组的运行方式，并根据动作实现的可能性确定保护系统的 动作。
② 保护系统检测元件的可靠性应极高。 为了达到这一点，保护系统一般应选用转换环节少、结构简单而工作可靠的 开关量变送器，如各种行程开关、压力开关、温度开关、流量开关等。