热工保护系统PPT
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热工程控保护教学PPT
电动给水泵控制
汽动给水泵控制 凝汽器真空系统控制 凝汽器阀组控制 锅炉、汽机疏水阀控制
汽机辅机控制（盘车、润滑油泵等）
供油泵子组 循环水泵子组
厂用电源系统子组
发电机及变压器子组
炉膛安全监控系统furnace safetyguard supervisory system（FSSS）:
（1）在机组启动过程中，控制锅炉升压，实现快速启动， 并回收工质。（启动旁路仅有此功能）
（2）在机组正常运行期间，负荷变化较大时，防止锅炉 超压，起到压力调节和超压保护作用。（如日照电厂一期） （3）在汽机甩负荷时，允许锅炉在最低负荷下稳定运行， 以及停机不停炉。（具有FCB功能）
汽轮机监视仪表turbine supervisory instruments(TSI)
DEH系统介绍
DEH系统由被控对象、CRT图像站、数字控制器 及EH油系统构成。
DEH系统的工作原理
DEH系统的被控对象示意图
DEH系统的原理框图
DEH系统介绍
1.实现汽轮机的自动启停 2.实现汽轮机的转速与负荷自动控制 3.实现汽轮发电机组的运行监控 4.实现汽轮发电机组的自动保护
功能组级和子组级顺序控制项目有： 烟风系统挡板控制 疏水系统控制 送风机控制 引风机控制 空预器控制 一次风机控制 炉膛吹扫、油系统泄漏试验以及点火油枪控制（在FSSS 中实现） 燃烧器配风器挡板控制（在FSSS中实现） 磨煤机控制（在FSSS中实现） 给煤机控制（在FSSS中实现）
早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现逻辑控制因此称为可编程逻辑控制器programmablelogiccontroller简称plcplc实质上是一种工业控制计算机随着技术发展现代可编程控制器的功能已经超过了逻辑控制的范plcplc著名品牌著名品牌美国的莫迪康modicon和法国的te电器公司日本三菱电机株式会社mitsubishi日本富士电机株式会社fujielectric日本的光洋电子koyo和中国的华光电子cke日本松下电工株式会社mew
电厂热工保护系统介绍课件
压力控制原理
总结词
压力传感器监测设备压力，当压力超过 或低于安全范围时，控制系统会调整阀 门开度或启动减压设备，以保持压力稳 定。
VS
详细描述
在电厂热工保护系统中，压力控制原理是 通过压力传感器实时监测设备的压力状态 。当压力超过或低于安全范围时，控制系 统会接收压力传感器的信号并作出相应动 作。控制系统会调整阀门开度或启动减压 设备，以调节设备内部压力，使其保持在 安全范围内，从而保证设备的正常运行。
04
电厂热工保护系统故障诊断与 处理
常见故障类型
传感器故障
传感器是热工保护系统的关键元件， 常见的故障包括传感器老化、损坏或 信号传输受阻。
执行器故障
执行器是热工保护系统的执行机构， 常见的故障包括卡涩、失灵或无法正 确响应控制信号。
控制逻辑故障
控制逻辑是热工保护系统的核心，常 见的故障包括逻辑错误、死循环或控 制策略不合理。
视频监控系统
通过摄像头实时监控电厂设备的运行状态和 周围环境。
历史数据存储系统
存储设备的运行数据和报警记录，方便后期 查询和分析。
03 电厂热工保护系统工作原理
温度控制原理
总结词
通过温度传感器检测设备温度，当温度超过或低于设定值时，控制系统会启动冷却或加热设备，以维持设备正常 运行。
详细描述
电厂热工保护系统中的温度控制原理主要是通过温度传感器检测设备的实时温度，并将该信号传输至控制系统。 控制系统根据预设的温度范围进行比较，当实际温度超过或低于设定值时，控制系统会启动相应的冷却或加热设 备，以调节设备温度，使其保持在正常范围内。
效果评估
升级后系统运行稳定，故障率大幅降 低，提高了电厂的安全性和经济效益 。
第五章 火电机组热工保护系统
第二节 锅炉热工保护
一、锅炉热工保护项目
（一）锅炉给水系统 （1）汽包锅炉的汽包水位保护。 （2）直流锅炉的给水流量过低保护。 （二）锅炉蒸汽系统 （1）主蒸汽压力高（超压）保护；当主蒸汽压力高于规定值时，应自动打开相 应的安全门。 （2）再热蒸汽压力高（超压）保护；当再热蒸汽压力高于规定值时，应自动打 开相应的安全门。 （3）再热器保护。 （三）锅炉炉膛安全保护 （1）锅炉吹扫。 （2）油系统检漏试验。 （3）灭火保护。 （4）炉膛压力保护，其保护信号应按”三取二“的方式选取。当炉膛压力等于 或超过极限值时，严禁送风机和引风机的挡板向扩大事故的方向动作。 （5）紧急停炉保护。
特点： （1）保护系统有确定合理的动作。 （2）保护系统检测元件的可靠性应极高。 （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，对于重 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）保护系统一般为长信号，能满足并保持到被控对象完成规定德文动作要求。 （5）保护系统的操作指令应为最优先的操作指令。 （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实验手段。 （9）保护装置应设置检修切换开关。 （10）保护装置的动作应是单方向的。 （11）当机组出现异常时，要求保护系统能迅速正确动作，必须消除在异常情况下可能出 现的拒动作或误动作，从拒动作和误动作的后果考虑拒动作比误动作所造成的损失要 严重。保护系统在设计时必须最大限度地消除可能可能出现的误动作和完全消除可能 出现的拒动作。 （12）对保护系统的动作和保护的信号回路进行必要的监视，为故障原因分析提供准确依 据。也便于尽快排除故障，缩短停机时间。经常对记录资料进行分析，还可以发现设 备潜在的隐患和操作上存在的问题，超前预防系统故障的发生。 大型机组“300min无人干预原则“
热工控制系统第八章 汽温控制系统PPT课件
输出对输入x1的传递函数：
W X 1 S x y 1 1 S S 1 W T 1 S W W T 1 T S 2 W S T W 2 D S 1 W S D W 1 D S 2 W S D 2 W m S 1 S W Z S
(8-2) (8-3)
对于一个定值系统，扰动造成的影响应该越小越好，而定值部分应尽量保持恒定，因
1 WB 1
W0(s)
θ2
γθ2
上图中对应的主回路广义调节器的传递函数为：
W T2
sW 2B
1
2
1T1isTds
则主回路广义调节器的等效比例带为：
2
2 1 1 2
此时主回路广义调节器中各参数可以通过试验得到的等效被
控对象W0(s)的输出端过热汽温θ2在减温水量WB扰动下的阶跃响 应曲线，按单回路控制系统整定方法进行计算：(P175表6-6)
（8-5）
则有：
W b 2SK zK T 2K fK 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z
T 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z S 1
令： K b 2 1 K K T z2 K K T 2 fK K 2 fK K m 2 2K z,T b 2 1 K T 2K T f2 K 2K m 2K z
Iθ 2 -
I 2 1 1
内回路
γθ2
W2(s) θ2
主回路原理方框图 如果主调节器为PID调节器，其传递函数为：
WT2
s
1
2
1T1is
Tds
忽略导前区的惯性和迟延，则简化后导前区传递函数为：
W1
s
1
WB
1
1
此时主回路原理方框图可以简化为：
W X 1 S x y 1 1 S S 1 W T 1 S W W T 1 T S 2 W S T W 2 D S 1 W S D W 1 D S 2 W S D 2 W m S 1 S W Z S
(8-2) (8-3)
对于一个定值系统，扰动造成的影响应该越小越好，而定值部分应尽量保持恒定，因
1 WB 1
W0(s)
θ2
γθ2
上图中对应的主回路广义调节器的传递函数为：
W T2
sW 2B
1
2
1T1isTds
则主回路广义调节器的等效比例带为：
2
2 1 1 2
此时主回路广义调节器中各参数可以通过试验得到的等效被
控对象W0(s)的输出端过热汽温θ2在减温水量WB扰动下的阶跃响 应曲线，按单回路控制系统整定方法进行计算：(P175表6-6)
（8-5）
则有：
W b 2SK zK T 2K fK 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z
T 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z S 1
令： K b 2 1 K K T z2 K K T 2 fK K 2 fK K m 2 2K z,T b 2 1 K T 2K T f2 K 2K m 2K z
Iθ 2 -
I 2 1 1
内回路
γθ2
W2(s) θ2
主回路原理方框图 如果主调节器为PID调节器，其传递函数为：
WT2
s
1
2
1T1is
Tds
忽略导前区的惯性和迟延，则简化后导前区传递函数为：
W1
s
1
WB
1
1
此时主回路原理方框图可以简化为：
热工自动控制系统PPT课件
防止办法： 1。解除调节器的积分作用 2。外部反馈模式 3。引入阀位指令限制
第33页/共45页
五、再热汽温的控制
第34页/共45页
第九章 燃烧过程自动控制系统
上第一35页页/共45页
返回目录
一、燃烧过程自动调节的任务
锅炉燃烧过程自动调节的目的在于使进入锅炉的燃烧 的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证 锅炉燃烧过程安全经济地运行。 锅炉燃烧调节需 要包括下列几项内容：
G01 (s)
∙根据单回路整定方法来整定外回路。
第29页/共45页
三．采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节系统
导前汽温微分信号双回路系统为串级系统的方框图
上第一30页页/共45页
返回目录
1．系统构成及工作原理 该系统可用等效串级系统整定和补偿法整定两种方法来整定。
2．等效串级系统整定方法
等效主调节器 （1）等效主调节器
第16页/共45页
五、 变速给水泵的安全工作
设计变速泵最小流量控制系统：用一次测量元件和流量变送器对 各个给水泵的入口流量进行测量，通过各泵的再循环调节阀将泵出口 的部分给水流回除氧器，以保证通过给水泵的流量高于设计的最小流 量。
第17页/共45页
第八章 汽温调节系统
The Steam Temperature Control System
第27页/共45页
（1）内回路分析
设副调节器选用比例调节规律：
Gp
(s)
1
2
此时可将除G02(s)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为:
G
* p
(s)
1
2
K u K z r 2
1
* 2
* 2
第33页/共45页
五、再热汽温的控制
第34页/共45页
第九章 燃烧过程自动控制系统
上第一35页页/共45页
返回目录
一、燃烧过程自动调节的任务
锅炉燃烧过程自动调节的目的在于使进入锅炉的燃烧 的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证 锅炉燃烧过程安全经济地运行。 锅炉燃烧调节需 要包括下列几项内容：
G01 (s)
∙根据单回路整定方法来整定外回路。
第29页/共45页
三．采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节系统
导前汽温微分信号双回路系统为串级系统的方框图
上第一30页页/共45页
返回目录
1．系统构成及工作原理 该系统可用等效串级系统整定和补偿法整定两种方法来整定。
2．等效串级系统整定方法
等效主调节器 （1）等效主调节器
第16页/共45页
五、 变速给水泵的安全工作
设计变速泵最小流量控制系统：用一次测量元件和流量变送器对 各个给水泵的入口流量进行测量，通过各泵的再循环调节阀将泵出口 的部分给水流回除氧器，以保证通过给水泵的流量高于设计的最小流 量。
第17页/共45页
第八章 汽温调节系统
The Steam Temperature Control System
第27页/共45页
（1）内回路分析
设副调节器选用比例调节规律：
Gp
(s)
1
2
此时可将除G02(s)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为:
G
* p
(s)
1
2
K u K z r 2
1
* 2
* 2
第十二章 热工保护
5．轴向位移过大保护
课题三 锅炉的热工保护
一、锅炉主蒸汽压力高保护 二、汽包水位异常保护 三、锅炉灭火保护 四、直流锅炉断水保护
一、锅炉主蒸汽压力高保护
二、汽包水位异常保护
原 理 图
汽 包 水 位 保 护 电 气
水位保护
水位保护
三、锅炉灭火保护
四、直流锅炉断水保护
课题四 单元机组的热工保护
方 框 图
单 元 机 组 保 护
二、单元机组旁路系统热工保护
旁路系统的保护作用是：当单元机组大幅度甩负荷或主 蒸汽压力高时，将一部分蒸汽排入汽轮机的凝汽器，使锅 炉能在最低负荷下维持稳定运行和中间再热器不被烧坏， 或防止锅炉超压，避免安全门动作。 为保证安全，对旁路系统的投入和运行要设置必要的保 护闭锁环节。例如 对Ⅰ级旁路装置，当作为减温的给水 例如: 例如 压力低于规定值或再热器进口蒸汽温度高于设定值时，应 禁止投入旁路或将已投运的旁路切除；对Ⅱ级旁路装置， 当作为减温水的冷凝水压力低于设定值或凝汽器真空过低 或旁路装置出口汽温过高时，应禁止投入旁路装置或将已 投运的旁路装置切除。
当机组出现异常情况不断发展甚 至可能危及机组设备的安全时，自动 保护系统的跳闸回路使用最后的极端 措施——立刻停止机组运行，确保机 组设备及人身的安全。
保护、连锁、 保护、连锁、程序控制的逻辑 框图符号
1．热工保护是保证设备及人身安全的最高手段 ； 2．热工保护的操作指令拥有最高优先级 ； 3．热工保护系统必须与其他自动控制配合使用 ； 4．热工保护检测信息的可靠性高 ； 5．热工保护具有监测和试验手段 ； 6．热工保护的结构与特点各不相同 ； 7．热工保护具有专门的记录系统。
2．单元机组保护动作条件
（1）当保护动作紧急停机时，将自动投入旁路， 开启凝汽器喷水门，跳发电机断路器，使锅炉出力降 至点火负荷，同时启动备用电动泵。 （2）当发生事故停炉时，将自动停炉和停全部给水 泵。 （3）当发生事故停止全部给水泵时，将自动停炉、 停机。 单元机组保护方框图 （4）当辅机出力不足时，将自动减负荷至辅机所能 承受的出力为止。
热工保护系统
热工保护系统热工保护系统是一种为热工设备提供保护的系统，包括发电机组、锅炉、压缩机等。
该系统是为了防止热工设备在运行中因超过允许的温度和压力而导致事故发生而设计的。
热工保护系统的工作原理热工保护系统通过检测热工设备的温度、压力、流量、转速等参数，来判断热工设备是否正常工作。
当热工设备发生故障或运行超标时，系统会自动断开电源或采取其他措施，以防止事故的发生。
热工保护系统可以根据不同的设备类型和工作情况进行不同的设置，以适应不同的工作环境和要求。
热工保护系统的组成部分热工保护系统主要包括以下几个部分：传感器传感器是热工保护系统中最基本的组成部分之一，用于获取热工设备的温度、压力、流量、转速等参数信息。
控制器控制器是热工保护系统的核心部分，用于接收传感器获取到的参数信息，并根据设定的参数范围进行判断和控制。
当热工设备发生故障或运行超标时，控制器会向执行机构发出指令，采取相应的措施。
执行机构执行机构是热工保护系统中用于采取措施的部分，根据控制器发出的指令来进行相应的操作。
例如，当热工设备温度超标时，执行机构可以自动断开电源或采取其他措施来降低温度。
电源系统电源系统是热工保护系统中用于提供电力的部分，包括供电变压器、电源线路、控制电源等。
其作用是保证热工保护系统的正常运行，以保障热工设备的安全。
热工保护系统的应用热工保护系统广泛应用于各种热工设备中，例如发电机组、锅炉、压缩机、加热炉等。
其作用是保证热工设备的正常工作，提高设备的可靠性和安全性。
在电力工业中，热工保护系统是必不可少的一部分，以保证发电机组的安全运行。
在石油、化工、冶金等行业中，热工保护系统也被广泛应用，以保障设备和工厂的安全运行。
热工保护系统的发展趋势随着工业各个领域的发展和技术的进步，热工保护系统的应用越来越广泛。
同时，热工保护系统也在不断发展和创新。
现代热工保护系统已经可以实现自动化、智能化和部分自主控制。
例如，在某些大型发电厂中，热工保护系统已经可以实现全自动化的控制，可以随时随地对发电机组的运行状态进行监测和控制。
电厂热工自动化技术《单元机组联锁保护系统(PPT)》
一 单元机组热工自动保护的作用
单元机组是由锅炉、汽轮机和发电机三者构成的一个整体， 在机组运行过程中，任何一个局部出现异常时，都将影响其他 局部的平安运行。
单元机组热工自动保护的作用是当单元机组某一局部发生事故时， 根据事故的具体情况迅速、准确地将单元机组按预先拟定好的保护 程序减负荷或停机、停炉。
第四页，共九页。
三 单元机组热工自动保护的保护方式 大型单元机组发生带有全局性影响事故时的保护方式：
锅炉主要辅机发生局部重大故障，而汽轮机和发电机正常，如个 别送风机跳闸、引风机跳闸等，这时锅炉必须减少燃料，机组相 应地减负荷运行，这种方式称为辅机故障减负荷〔RB〕。
第五页，共九页。
四 炉、机、电大联锁保护
第三页，共九页。
三 单元机组热工自动保护的保护方式
大型单元机组发生带有全局性影响事故时的保护方式： 全局性的危险事故：如炉膛灭火、送风机全部跳闸、引风机全部跳闸和汽包严
重缺水等，停止机组运行，切除全部燃料，称为主燃料跳闸保护〔MFT〕。
锅炉运行正常，而机、电方面发生事故：如电网故障、汽轮机或发 电机发生故障等，使锅炉维持在尽可能低的负荷下运行，汽轮发电 机跳闸或汽轮机空载或自带厂用电运行，以便故障消除后较快地恢 复运行，称为机组快速甩负荷〔FCB〕。
第二页，共九页。
二 单元机组热工自动保护的动作条件
单元机组保护在汽轮机事故停机时，作用于锅炉的保护方案 ：
当汽轮机事故停机时，立即停炉； 当汽轮机事故停机时，立即开启旁路控制系统，同时将锅炉出力降
至并维持在点火负荷。
第二种方案最大的优点是当误动作引起汽轮机停机时，能快 速地将机组恢复运行。
内容总结
单元机组是由锅炉、汽轮机和发电机三者构成的一个整体，在机组运行过程中，任何一个局部出 现异常时，都将影响其他局部的平安运行。当保护动作紧急停机时，将自动投入旁路，开启凝汽器喷 水门，跳发电机断路器，使锅炉出力降至点火负荷，同时启动备用电动泵。当辅机出力缺乏时，将自 动减负荷至辅机所能承受的出力为止。单元机组保护在汽轮机事故停机时，作用于锅炉的保护方案：。 炉、机、电大联锁保护。谢谢大家
单元机组是由锅炉、汽轮机和发电机三者构成的一个整体， 在机组运行过程中，任何一个局部出现异常时，都将影响其他 局部的平安运行。
单元机组热工自动保护的作用是当单元机组某一局部发生事故时， 根据事故的具体情况迅速、准确地将单元机组按预先拟定好的保护 程序减负荷或停机、停炉。
第四页，共九页。
三 单元机组热工自动保护的保护方式 大型单元机组发生带有全局性影响事故时的保护方式：
锅炉主要辅机发生局部重大故障，而汽轮机和发电机正常，如个 别送风机跳闸、引风机跳闸等，这时锅炉必须减少燃料，机组相 应地减负荷运行，这种方式称为辅机故障减负荷〔RB〕。
第五页，共九页。
四 炉、机、电大联锁保护
第三页，共九页。
三 单元机组热工自动保护的保护方式
大型单元机组发生带有全局性影响事故时的保护方式： 全局性的危险事故：如炉膛灭火、送风机全部跳闸、引风机全部跳闸和汽包严
重缺水等，停止机组运行，切除全部燃料，称为主燃料跳闸保护〔MFT〕。
锅炉运行正常，而机、电方面发生事故：如电网故障、汽轮机或发 电机发生故障等，使锅炉维持在尽可能低的负荷下运行，汽轮发电 机跳闸或汽轮机空载或自带厂用电运行，以便故障消除后较快地恢 复运行，称为机组快速甩负荷〔FCB〕。
第二页，共九页。
二 单元机组热工自动保护的动作条件
单元机组保护在汽轮机事故停机时，作用于锅炉的保护方案 ：
当汽轮机事故停机时，立即停炉； 当汽轮机事故停机时，立即开启旁路控制系统，同时将锅炉出力降
至并维持在点火负荷。
第二种方案最大的优点是当误动作引起汽轮机停机时，能快 速地将机组恢复运行。
内容总结
单元机组是由锅炉、汽轮机和发电机三者构成的一个整体，在机组运行过程中，任何一个局部出 现异常时，都将影响其他局部的平安运行。当保护动作紧急停机时，将自动投入旁路，开启凝汽器喷 水门，跳发电机断路器，使锅炉出力降至点火负荷，同时启动备用电动泵。当辅机出力缺乏时，将自 动减负荷至辅机所能承受的出力为止。单元机组保护在汽轮机事故停机时，作用于锅炉的保护方案：。 炉、机、电大联锁保护。谢谢大家
汽轮机组热工保护PPT课件
这一现象称为自感现象，所产生的电动势
为自感电动势。L称为自感系数，简称自感
，其大小与线圈匝数、几何形状以及线圈中 铁芯的磁导率有关。
7
3.互感系数
过线两圈个1线产圈生1磁和通2放得，很它近穿时过，线电圈流2的i1那流
部分磁通在线圈2中将产生感应电动势—
互感电动势：
e21
M
di1 dt
式中，M为互感系数，简称互感，H。
Z 2 ( r1 L L 1 K 2 r 2 )L 1 r 2 k 2 K2 L 1 2 L 2 2 ( 1 K 2 ) NhomakorabeaK
L 2 ( r 1 L 2 L 1 K 2 r 2 )22 L 1 2 L 2 2 ( 1 K 2 )2
L r
K 在
Z 的近似下，
对
Z K
2KL1的 偏微分可近似为
2
对汽轮机组的监测由TSI完成
3
4
3.1传感器
传感器可分为电量参数变化型与发电型两类。电参数 变化型传感器是将机械参量转换成电学参数，如电阻、 电容、电感等。由于它本身不能产生电信号，因此， 必须接入具有辅助电源的基本测量电路中。常用的有 电涡流式、电容式、电阻式传感器等。发电型传感器 是将被测机械参量直接变换成电信号，它本身能产生 电信号，无需辅助电源，常用的有磁电式、压电式传 感器等。
i2F '(e,,,,D ,) ZF(e,,,,D ,)
事实上，金属导体内的涡流难以直接测量，但涡流所产生的磁场对
原激励磁场产生影响，使原边线圈的品质因素Q及等效阻抗 Z和等效电
L 感 L发生变化，因此借助于对Q、Z、 的测量，可得到相关的一些参
数。
9
Zf(e,,,,D,
10
为自感电动势。L称为自感系数，简称自感
，其大小与线圈匝数、几何形状以及线圈中 铁芯的磁导率有关。
7
3.互感系数
过线两圈个1线产圈生1磁和通2放得，很它近穿时过，线电圈流2的i1那流
部分磁通在线圈2中将产生感应电动势—
互感电动势：
e21
M
di1 dt
式中，M为互感系数，简称互感，H。
Z 2 ( r1 L L 1 K 2 r 2 )L 1 r 2 k 2 K2 L 1 2 L 2 2 ( 1 K 2 ) NhomakorabeaK
L 2 ( r 1 L 2 L 1 K 2 r 2 )22 L 1 2 L 2 2 ( 1 K 2 )2
L r
K 在
Z 的近似下，
对
Z K
2KL1的 偏微分可近似为
2
对汽轮机组的监测由TSI完成
3
4
3.1传感器
传感器可分为电量参数变化型与发电型两类。电参数 变化型传感器是将机械参量转换成电学参数，如电阻、 电容、电感等。由于它本身不能产生电信号，因此， 必须接入具有辅助电源的基本测量电路中。常用的有 电涡流式、电容式、电阻式传感器等。发电型传感器 是将被测机械参量直接变换成电信号，它本身能产生 电信号，无需辅助电源，常用的有磁电式、压电式传 感器等。
i2F '(e,,,,D ,) ZF(e,,,,D ,)
事实上，金属导体内的涡流难以直接测量，但涡流所产生的磁场对
原激励磁场产生影响，使原边线圈的品质因素Q及等效阻抗 Z和等效电
L 感 L发生变化，因此借助于对Q、Z、 的测量，可得到相关的一些参
数。
9
Zf(e,,,,D,
10
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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，必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。
❖ 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。
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。
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。
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。
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
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。
❖
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。
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
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
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。
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。
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，必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。
❖ 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。
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。
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。
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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。
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
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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。
❖
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。
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。
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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
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
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。
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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。
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。