汽轮机紧急跳闸保护系统
汽轮机ETS保护
J1
K1（63-2/ASP-1）
K2（63-2/ASP-2）
20-1/AST
20-2/AST
P1
P2
20-3/AST
20-4/AST
J2
（图1）
▪
由于整个跳闸块采用“双通道”原理，当一个通道中
的任一只电磁阀打开都将使该通道跳闸；但不能使汽
轮机进汽阀关闭，只有当两个通道都跳闸时，才能使
▪
10、DEH110%超速：DEH判断三路转速信号，实行
三取中，当转速大于3300RPM时发出保护动作信号，
到ETS停机。
▪
11、发电机保护动作：当发电机保护动作时，发
出保护动作信号，到ETS停机。
▪
其中发电机断水保护由内冷水站内冷水进出口差
压低开关三取二延时30S实现，逻辑做在SC4控制器，
DO输出硬接线经ETS机柜至电气。
▪ 试验块电磁阀的电源是220VAC。试验 完毕后，要注意表压是否恢复到正常值， 否则不准试验另一路，以免引起误跳机.
▪
设备正常工作时，首出跳闸信号灯是绿色的，当有信号跳闸
时，相应信号的灯会不断的闪烁（由绿变红色在变绿…），随后
到来的报警信号只能是常亮（平光红色），这就是具有首出的功
能。ETS跳闸后，汽机停机灯会常亮(由绿色变为红色)。
汽门、调门实现停机
▪
DEH超速：汽机转速＞3300rpm（信号来自DEH）
▪
TSI超速：汽机转速＞3300rpm（信号来自TSI）
▪
轴向位移大：汽机轴位移达到±1.0mm（零位在推
力中心线）
▪
真空低：汽机凝汽器真空小于70 kPa（绝对压力大
于28.0kPa）
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。
汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
@ 16 3
．
c o r n
o 孑 。 心
八
维普资讯
仪 表（ Ｉ 、 ＴＳ ） 炉膛 安全 监控 系统 （ Ｓ Ｓ 、 Ｆ Ｓ ） 发变 组 保护 系 统 以及 汽轮 机本 身互相 联系 。 因此 ， 进 行 Ｅ Ｓ设 计 在 Ｔ
保护测 速通 道都 有 ３路 ， 在各 自系 统 内按 三 取 二逻 辑 设 计 。此 外 ， 了 区分 应 将 Ｅ Ｓ或 ＴＳ 为 Ｔ Ｉ中的 汽 轮 机 １ ０ 电超 速保 护定 值与 在 ＤＥ 中 的汽轮 机 １ ０ 电 １ Ｈ １ 超速保 护设 置 为不 同定值 。
动 复 位 或 使 汽 轮 机 挂 闸 更 不 允 许 自动 打 开 汽 轮 机 进
，
汽阀
( 1 ) 采用 P L C
。
应为
一
个 独 立 的 系统 即具
，
。Leabharlann (8 )一般不 允许设 置 保 护 投 切 开 关 以 免保 护 功
、
，
有独立 的采用 冗 余 电源 的 供 电 系 统 的
E T S
在
DCS
内完 成
， ，
本文将对 采 用 可 编程 逻 辑控 制器 (P L C ) 设 置 原则及方法进行探讨
。
入 E T S 并且 跳 闸汽轮 机 后 联 动其 它 设 备 的功 能不 应
，
的
ETS
在
E T S
。
(7 )E T S 在未 接 到挂 闸或 复位指令前 不 允许 自
1
E TS
的设 置 原 则
的
E T S
E T S
汽轮机 监 视
蕺
●
q
作者简介
E
汽轮机跳闸保护
编辑本段跳闸保护系统ETS在工业领域是汽轮机跳闸保护系统的简称。
全拼为Emergency trip systemETS控制系统至少具有下列停机功能：● 汽机转速>110%额定转速[1]● 轴向位移过大● 润滑油压≤0.02MPa（三取二）● 支持轴承温度>75℃（或）● 推力轴承担温度>75℃（或）● 凝汽器真空低于0.06MPa（三取二）● 发变组故障● 手动停机保护ETS的目的：当气轮机运行异常，汽轮发电机控制系统无法控制气轮机系统在正常范围内时，为防止损害汽轮发电机系统，ETS使汽轮机跳闸，关闭所有的汽轮机进汽阀。
ETS的功能：ETS的功能为监视气轮机的某些参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀。
具体有如下功能：(1). 在危险工作状态下，通过励磁机械跳闸电磁线圈（MTS）以及使主跳闸电磁阀（MTSV）失电对汽轮机提供跳闸逻辑。
(2). 当汽轮机启动条件确定时，在中央控制室中手动做汽轮机复位工作。
ETS是TCS系统的一部分，它除了完成机组的危急遮断功能外，现场电磁阀的控制信号也由ETS输出。
ETS主要完成的保护功能：(1). 轴承油压非常低跳机(2). 抗燃油压非常低跳机(3). A低压缸排气口温度非常高跳机(4). B低压缸排气口温度非常高跳机(5). 汽轮机并网以后，在额定负荷工况下，MSV入口汽温非常低跳机(6). 凝汽器真空非常低跳机(7). 推力轴承金属温度非常高跳机(8). 汽轮机、电机轴振非常高跳机(9). EHG输出主要故障跳机(10). 超速跳机(11). 锅炉总燃料故障跳机(12). 发电机故障跳机(13). 发电机定子冷却水出口温度高跳机(14). 发电机定子冷却水入口压力低跳机(15). 轴向位移大跳机(16). 加热器旁路快切故障跳机(17). VV阀故障开跳机ETS为PLC控制，所有逻辑通过PLC卡件中的程序自动执行，可以通过ATS的CPU进行逻辑查询和修改条件有：电超速、轴承油压低、EH油压低、真空低、轴向位移大、MFT、DEH失电、轴振动大、高压缸排气压力高、发电机内部故障、手操跳闸等，引起结果：关闭所有汽门、关闭抽气逆止门随着DCS的发展，ETS的设计从继电器到PLC，最终由DCS所取代。
汽轮机TSIDEHETS系统介绍
使用键相位配合轴振动探头，可以完美的捕捉到启动/停止时的振 动趋势；
第3个是正常使用时检测转轴的轴向扭曲，因为这种异常会导致 转轴彻底报废，虽然很少发生 但是由于这种变形根本无法在普通 的轴振动探头单独体现出来，这个叫相位角测量；
2 OPC电磁阀
OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀;他们是受 DEH控制器的OPC部分所控制; 正常运行时，这 两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油 压的泄油通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执 行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制 板动作，这两个电磁阀就被通电开启，使OPC母 管油压泄放。这样执行机构上的卸荷阀快速开启， 使调节汽阀和再热调节汽阀关闭。
电子控制部分主要由分布式控制系统 DCS 及 DEH 专用模件组成;它完成信号的采集 综合 计算、逻辑处理、人机接口等方面的任务; 液压 调节保安部分主要由电液转换器、电磁阀、油 动机、配汽机构等组成，它将电气控制信号转 换为液压机械控制信号，最终控制汽轮机进汽 阀门的开度。
DEH液压控制系统主要包括：供油系统 伺 服油动机、保安系统; 主要完成下述功能:
图5 ETS系统框图
ETS 停机信号
1 EH油压低 2 润滑油压低 3 真空低 4 电超速保护 5 轴振大保护 6 轴向位移大保护 7 差胀大保护
8 高排压力高保护 9 高排压比低保护 10 高排温度高保护 11 锅炉MFT动作 12 发电机保护 13 DEH失电跳机
其中;EH油压低 润滑油压低、真空低压力开关装 在机头左侧，开关量保护动作送至ETS跳机; 机组 振动、轴向位移、胀差通过TSI监测系统输出开关 量至ETS跳机。电超速包括DEH超速和ETS超速， 动作转速均为110%额定转速。DEH超速探头3个 在主机前箱，接受现场转速探头来的转速信号送给 专门的转速卡件，转速超过110%额定转速经内部 逻辑处理三取二后输出信号至ETS柜，再去动作现 场的AST电磁阀。
和利时汽轮机紧急跳闸系统ETS应用方案
和利时汽轮机紧急跳闸系统ETS应用方案利时汽轮机紧急跳闸系统（Emergency Trip System，简称ETS）是一种用于汽轮机的自动安全保护装置，用于在发生紧急情况时迅速切断汽轮机的燃料供应和再循环系统，以防止事故进一步扩大。
下面将详细介绍ETS的应用方案。
1.ETS的工作原理：ETS是通过监测汽轮机的关键参数，如温度、压力、转速等，来判断是否存在潜在的风险，当参数超过设定的安全阈值时，ETS将会触发并切断汽轮机的燃料供应和再循环系统，以确保设备和人员的安全。
2.ETS的关键技术：a)参数监测：ETS需要通过传感器实时监测汽轮机的关键参数，如温度、压力、转速等。
传感器应具有高精度和可靠性，能够在恶劣的工作环境下正常工作。
b)阈值设定：ETS需要根据不同的工况和设备的特点，设置适当的安全阈值。
阈值的设置需要经过充分的考虑和实验，以确保在真正发生危险时能及时触发。
c)可靠性设计：ETS是一项关键的安全装置，必须保证其工作的可靠性。
在设计ETS时，需要考虑到双重检测、高可靠性的电气设备和可靠的控制系统等因素。
d)过程控制：ETS需要与汽轮机的自动控制系统进行有效的协作。
在正常工作状态下，ETS应处于待机状态，当检测到危险信号时，ETS应能及时接管控制系统并执行紧急切断操作。
3.ETS的应用场景：ETS广泛应用于各种类型的汽轮机系统中，包括电力厂、石化工厂、造纸厂等。
具体应用场景包括：a)温度和压力过高：当汽轮机的温度和压力超过设定的安全阈值时，ETS将会触发并切断燃料供应，以防止设备和人员的受损。
b)转速异常：汽轮机的转速异常可能是由于机械故障或其他原因引起的，若无法及时处理此问题，可能会导致设备严重损坏。
ETS将通过监测转速并判断是否异常，触发紧急切断操作。
c)燃料供应中断：当燃料供应系统出现故障导致供应中断时，ETS将自动切断燃料供应系统以防止意外发生。
d)其他危险信号：根据具体情况，ETS还可以监测其他危险信号，如润滑油压力异常、冷却水温度过高等，当检测到相应的信号时，ETS将采取相应的措施以确保安全。
汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试
Automatic Control •自动化控制Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 99【关键词】ETS 静态试验 整套启动调试1 前言ETS （EMERGENCY TRIP SYSTEM ）是汽轮机危急跳闸系统的简称。
本研究发电机采用上海电机厂有限公司生产的QFNS-350-2发电机。
ETS 采用施耐德公司的高端可编程序控制器——昆腾(Quantum)系列PLC 。
ETS 由控制柜，操作面板，四个AST 电磁阀，一个复置电磁阀，试验电磁阀，压力开关，转速探头和转速控制模块等设备组成。
ETS 跳闸送出每一个跳闸首出信号给SOE ，为事故分析提供数据。
2 ETS系统工作原理ETS 就地由四个AST 电磁阀，试验电磁阀，压力开关，转速探头等设备组成。
ETS 采用双通道控制概念，四个AST 电磁阀采用串并联结构，汽轮机运行时，四个AST 电磁阀带电励磁，建立安全油压，当ETS 监控的汽轮机运行重要参数超过汽轮机运行极限时，四个AST 电磁阀失电，泄去汽轮机安全油，关闭汽轮机所有主汽门和调门。
由于该系统采用双通道控制概念，这就允许ETS 可以进行在线试验，当一个通道进行在线试验时，另一个通道进行在线试验功能被抑制，ETS 进行在线试验时，系统仍具有保护功能。
只有当二个通道同时动作时才遮断汽轮机。
3 ETS系统静态试验3.1 调试前工作硬件检查，ETS 机柜内的硬件完好，具备送电条件。
系统连线检查：根据提供端子接线图以及I/O 清册对控制柜、就地的接线和盘、柜之间的连线逐个检查，确保接线准确，符合设计院热控接线图纸要求。
汽轮机紧急跳闸系统（ETS)调试文/危利锋电源检查：根据图纸，检查电源回路，确定电源接线正确，电源电压值、极性均与设计相符，上电后，进行电源切换试验，电源系统动作正常。
控制系统冗余检查：系统上电组态下装后，对控制器、网络进行了冗余切换试验，切换正常，系统所属设备均可正常工作。
基于FPGA技术的汽轮机紧急跳闸系统
文 献标 识码 ： Ａ
ｌ引言
所 以 对十 Ｅ Ｔ Ｓ系统 米 说 ，最 为 晕婪 的 就 足快 速 Ｉ ￣ Ｊ Ｉ ￣ ， Ｌ 、安 全 町 算 。 口前 市 场 ｌ 的Ｅ Ｔ Ｓ系统 人 多 能 解 决 ． １ ｌ Ｉ 述 的 问题 ， 然Ｉ ｎ 这
对十ｌ ’ 水说， 最 ｔ ｌ Ｉ 的就 足 当汽 轮 机 转 速 快速 飞 升 ， 然
轮机超速 、 润滑油失去、 真空失去等） ， 为 了使 汽轮机尽快将各调 门、 主汽门完全 关闭， 而采用的一套泄油系统。 一 旦发 生上述危 险状况 ． Ｅ Ｔ Ｓ系统 立即使 ＡＳ Ｔ电磁 阀失电， 泄掉保 安油， 从而让所有汽机调门和主汽门完全 关闭。
Ｅ Ｔ ｓ系 统 快速 、 可 靠 的运 行 可 以避 免 汽 轮 机 处 干 危 险 状况 ， 对 于 电厂 的 安 全 、 稳定、 高 效运 行 具 有 重 要 意 义 。 推 荐 一种 基于 现 场 可 编 程 门 阵列（ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ） 技 术 的 多重冗 余 Ｅ Ｔ Ｓ系统 配 置 方 案 ， 不仅 满足 Ｅ Ｔ Ｓ系统 快 速 响 应 和 高 可
另 一方 面 ， 虽 然 汽 轮 机 发 生 扪 动 情 况 ， 但 足汽 ４ 仑 机 频 繁地 ２基 于 Ｆ Ｐ ＧＡ技 术 的 Ｅ Ｔ Ｓ系 统 配 置 方 案
动 作，那也足ｌ 所 能接 受 的 。Ｅ Ｔ Ｓ的 动 和 误 动 小 仅 给 Ｉ
Ｅ Ｔ Ｓ系统 采 用 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 技 术 ，主 要 足 十 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 以下 两 个
Ｅ Ｔ Ｓ 系统却并没何发 Ｉ Ｉ ； 跳 指 令 Ｅ Ｔ Ｓ系统 却 只能 处 理 开 关 量 输 入 的 信 ， 一． 口 ．
间内发…跳闸指令， 导敛 汽 轮 机 飞 事 敞 。如 ｌ 、 ２ 所示 ， 为 遇 到模 拟 量 输 入 的 信 就 无法 伙 速 处 。本 文 描 述 一 利－ 于 南。 某 ｌ Ｕ 站 进 行 趟 速 试 验 时 ， 荇种保护失灵， ｔ ｑ ． 负责 现场 于 Ｆ Ｐ ＧＡ技 术 的 Ｅ ｒ Ｓ系 统 配 置方 案 ， 即 町处 模 拟 量 信 ｌ ， 又 能 动 打 的 人 员 小 Ｔ 作 岗 位 导敛 汽 轮 机 飞 的 事 故现 场 。 达 到伙速Ｉ Ｉ 向 和 口 Ｊ ‘ 靠性的婴求 。
汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
汽轮机紧急跳闸系统的设置原则作者：张烈，吕凯，熊巍摘要：ETS是机组在紧急情况下迅速关闭汽轮机所有进汽阀，停止汽轮机运行的控制系统，其主要任务是监视对机组安全运行有重大影响的某些参数。
当这些参数超过安全运行限定值时，通过自动停机跳闸(AST)电磁阀失电控制汽轮机保安系统，关闭汽轮机全部蒸汽进汽阀，紧急停机。
ETS主要由控制部件、电气保护装置及现场检测元件等组成。
由于ETS对汽轮机安全运行起着至关重要的保护作用，所以在设计和调试中必须保证其高可靠性。
本文将对采用可编程逻辑控制器（PLC）或DCS的ETS设置原则及方法进行探讨。
一、ETS的设置原则(1)采用PLC的ETS应为一个独立的系统，即具有独立的采用冗余电源的供电系统。
在DCS内完成的ETS应采用独立的控制器。
(2)各个保护控制信号均应使用硬接线接入ETS中，减少保护控制信号的中间环节和延迟时间，避免转接、扩展和转换。
保护控制信号不可使用串接信号，应为独立信号。
(3)4个AST电磁阀一般应设置为失电动作方式，且采用2路电源切换后的冗余电源。
当系统中没有电源切换装置时，1号、3号和2号、4号AST电磁阀应分别采用不同的2路电源。
(4)ETS必须冗余配置，即当故障时，备用系统仍然具有使汽轮机停止运行的功能。
故障系统可进行在线维修、更换。
(5)ETS应具有首出跳闸原因的记录功能。
(6)仅作为报警监视而不控制停机的信号不应进入ETS，并且跳闸汽轮机联动其它设备的功能不应在ETS内完成，以保证紧急停机的快速性及可靠性。
(7)ETS在未接到挂闸或复位指令前，不允许自动复位或使汽轮机挂闸，更不允许自动打开汽轮机进汽阀。
(8)一般不允许设置保证投、切开关，以免保护功能被错误地切除。
在特殊情况下，必须具备保护投、切开关时，该开关必须具有可记录的功能，保护切除后，应有报警提示。
二、ETS与其它系统的关系ETS与数字式电液控制系统(DEH)、汽轮机监视仪表(TSI)、炉膛安全监控系统(FSSS)、发变组保护系统以及汽轮机本身互相联系。
热工技能竞赛试题1
热控专业理论考试试卷姓名：岗位：得分：一、选择题（每题2分，共15题30分）1.汽轮机紧急跳闸保护系统的简称为( D )。
(A)TSI；(B)DEH；(C)DCS；(D)ETS。
2.继电器是一种借助于( B )或其他物理量的变化而自动切换的电器。
(A)机械力；(B)电磁力；(C)电流；(D)电压。
3.汽轮机转速调节主要依靠( C )。
(A)蒸汽进汽温度；(B)蒸汽进汽压力；(C)蒸汽进汽流量；(D)机组负荷。
4.中间再热机组采用旁路系统的目的是( d )。
(A)提高机组出力；(B)提高热力系统效率；(C)调节主蒸汽参数；(D)启动或低负荷时通过锅炉产生的多余蒸汽，维持燃烧。
5. 生产厂房内、外工作场所的井、坑、孔、洞或沟道，必须覆以与地面平齐的坚固的盖板。
检修各种需取下盖板的设备时，必须( C )。
(A)派人看守；(B)挂警告标志；(C)设临时围栏；(D)周围摆放障碍物。
6. 压力的法定计量单位名称是( C )。
(A)mmH2O；(B)bar；(C)Pa；(D)Ton。
7. 根据欧姆定律，相同的电压作用下，下列( B )的描述是对的。
(A)电阻越大，电流越大；(B)电阻越大，电流越小；(C)电阻越小，电流越小；(D)电流大小与电阻无关。
8. 现代科学技术所能达到的最高准确度等级是( B )。
(A)计量标准器具；(B)国家基准；(C)工作计量器具；(D)最高计量标准。
9. 检定变送器时，选用的标准器及配套设备所组成的检定装置，其测量总不确定度应不大于被检变送器允许误差的( A )。
(A)1／4；(B)1／3；(C)1／2；(D)2／3。
10. 热电偶输出电压与( C )有关。
(A)热电偶两端温度；(B)热电偶热端温度；(C)热电偶两端温度和电极材料；(D)热电偶两端温度、电极材料及长度。
11. 精确度为1／20的游标卡尺，其主尺与副尺每格刻度相差( C )。
(A)0.5mm；(B)0.1mm；(C)0.05mm；(D)0.01mm。
ETS
北京国电智深控制技术有限公司新品发布汽轮机紧急跳闸系统（ETS）TPM保护模块组1213TPM使用说明及注意事项简介TPM特性简介TPM保护模块组简介及产品线2汽轮机紧急跳闸系统（ETS）用作汽轮发电机组危急情况下的保护。
ETS系统工艺需求：既防拒动又防误动；具有在线试验功能；具有SOE与首出记忆功能；在数据采集防抖滤波的基础上，保护逻辑反应时间尽可能短。
ETS系统最早由中间继电器、时间继电器、接触器等器件组成，后逐步改为PLC、DCS控制。
其中ETS系统主要采用PLC 或DPU内的软逻辑（同时采用继电器实现重要保护）予以实现。
除由继电器搭建的硬回路外，反应时间都取决于控制器的扫描周期，基本在百毫秒级别，且前后期的电装、维护工作量很大。
为此，隆重推出新品——TPM保护模块组。
3TPM保护模块组硬件组成：3块TPM卡件1块TPM底座1块TPM继电器板占用机柜一列的5个卡件位置。
右为排布示意图及实物照片TPM保护模块组是ETS系统实现的基本单元4TPM保护模块组原理示意图采用完全的3冗余结构，输入信号同时接入3块TPM卡件、每块TPM卡件独立完成保护逻辑运算并单独输出，在继电器板上通过3取2硬回路完成表决。
安全可靠，可实现在线维护。
5ETS系统一般采用独立机柜，结构如右所示：电源独立信号独立接地独立通讯独立DPU独立可配置1至3组TPM保护模块组，另外附加测速保护SD卡或其它标准IO卡件，共同完成ETS系统。
6ETS系统中的安全保护功能由TPM保护模块组独立完成，不依赖于DPU。
而非安全部分则由DPU及其它部件完成。
右图为ETS数据流示意78TPM产品线：产品型号输入通道输出通道产品定货号电平型TPM卡件NT100-TPM24603IO05311B01脉冲型TPM卡件NT100-TPMP 24603IO05312A01TPM底座NT100-TPM-BASE 246×303BS00051A01TPM继电器板NT100-TPM-RELAY5冗余+3独立03BS00061A01TPM核心特点：采用工业级FPGA芯片作为保护逻辑运算载体，与PLC或DPU 相脱离。
汽轮机ETS
汽轮机ETSETS汽轮机紧急跳闸系统是为大型发电机组的运行配备的安全可靠的保护装置，当存在某种可导致机组损害的危险情况时，该装置能使汽轮机自动遮断，保护机组的安全。
以往我们所用的ETS装置是继电器形式的，其可靠性由继电器的质量决定，灵活性受到一定限制。
随着可编程控制技术的发展，我公司选用可编程控制器（PLC）进行编程控制，并且采用双CPU，双I/O，使ETS的可靠性和灵活性大大提高。
一、ETS系统的基本功能1、ETS的主要功能是检测跳闸请求信号的准确性，并对正确的跳闸请求信号快速响应，当超过极限时，关闭汽轮机全部进汽阀门和调节汽门，迫使汽轮机紧急停机。
2、留有所有跳机信号的输出接口（SOE）及相应的与DCS、DEH使用的输出接口等。
3、PLC组件是由两套独立的PLC组件组成：主PLC和辅助PLC，这些PLC组件采用智能遮断逻辑，必要时提供准确的汽轮机遮断，每一组PLC均包括处理器卡（CPU）和I/O接口卡，I/O接口组件提供接口功能，（ETS系统采用冗余的工作站完成逻辑处理。
任一个PLC工作站出现故障，不影响ETS系统的运行，冗余的PLC工作站保证系统的控制和保护功能不会丢失或延迟。
）每一项停机信号均有两个互为冗余的DO（干接点）输出。
两PLC工作站的电源模块间具有保护电路，确保电源模块的正常工作。
4、ETS系统能在系统故障时发出系统故障报警信号,同时自动切断相应的停机信号输出5、ETS系统电源失电故障性属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，PLC模块能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。
6、ETS系统所有接点输入模件都有防抖动滤波处理（ETS系统所有数字量输入都有防抖动处理功能。
），数字量输出模块采用光电隔离输出。
能直接驱动控制电动机、中间继电器或接触器。
每一个DO所输出的接点（干接点）均满足控制回路的要求。
7、ETS系统能接受与电厂电气共用地网的接地方式。
8、ETS系统对于冗余的输入（或输出）信号，不在同一个I/O模块上。
火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
闸信号；轴承油温等跳 闸信号 。这些信号经Ｄ Ｅ Ｈ 处理后送至
周 淼
（ 大唐 苏州热电有限责任公 司发 电部 ，江苏 苏州 ２ １ ５ ０ ０ ０）
摘要 ：Ｅ Ｓ Ｔ 系统是火电厂发电机组最重要的一个环节，文章通过对这种紧急系统进行分析，介绍了跳 闸类型 、
停 机 的各 种 方式 、系统组 成结构 等 ，并对 系统的设 置调试要 求 、 系统 与其他 各 工作 系统接 口关 系及信 号传 送
（ ６ ）Ｅ Ｔ Ｓ 不能在接 到复位 指令前 自动开 启汽轮 机 ，报
设置 为单个轴承各两个振动 信号收集装置 ，这 种信 号可 以 在Ｔ Ｓ Ｉ 系 统中判断实现，Ｅ Ｔ Ｓ 系统容纳有 限，信 号需简化综
合处理 。机轮转子在气缸差热膨胀跳 闸信号 。
警信 号不能控制停机 ，紧 急跳 闸过程排 除汽轮机 联动其他
２ 紧急跳 闸系统与其他 系统的关系及接 口原则
Ｄ Ｅ Ｈ 、Ｔ Ｓ Ｉ 、Ｅ Ｓ Ｓ Ｓ 、发 变组等 系统 的设 计原 则各 不相
同 ，硬 件 型 号 水 平 也 不 一 ，信 号 方 式 存 在 差 别 ， 因 此在 Ｅ Ｔ Ｓ
与这些系统进行信号交换 时情况 有区别 ，紧急跳 闸系统调 试 时必须按各 自系统实际情况对待 。
２ ． １ ． ２ 跳闸信号 ：汽轮机停 电跳闸信 号为电源 故障结 点闭合处产 生，通过Ｄ Ｅ Ｈ 控制柜收集 。当系统无电源 监视器 时则无此信 号收集功能 。 ２ ． １ ． ３ 挂闸信号：此信号是指令信号， 由远方控制 油 压，是Ａ Ｓ Ｔ 电磁阀带电，开启进气 阀门。 ２ ． １ ． ４ 其他信号：对于高压缸设置压 比低、排压高、 排温高等跳 闸信 号；中压缸过流保护 、金属温度等汽轮 跳
汽轮机紧急跳闸系统
(三)润滑油压低保护
SHANDONG UNIVERSITY
机组轴承油压过低，将引起供油量不足，
容易造成轴颈与轴瓦之间的干摩擦，烧坏瓦块
，引起机组强烈振动等，为此汽轮机设置润滑
油压低保护，当机组润滑油压降至0.041MPa
时保护动作停机。
(四)EH油压低保护
EH油是DEH系统中的控制和动力用油，
用以控制所有主汽阀和调节汽阀，当油压过低
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二、危急跳闸装置保护项目 (一)电超速保护 当机组转速超过额定转速的110%时，
电超速保护动作迫使机组紧急停运，以防止 超速飞车事故的发生。
电超速保护由一个安装在盘车设备处的磁 阻发送器和安装在遮断电器柜中的超速插件 所组成。
图10-3为电超速遮断系统原理图
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(三)EIS控制柜 ETS控制柜是系统的核心部分，完成系统的控制 和监视，由电气超速组件、逻辑组件、电源组件及 端子排组成。机柜上部装有两块转速表，中间部分 为两组PC机，下面装有一块模拟试验盘，并有7个 电源指示灯，即对应有7电源开关。 7个电源指示 灯分别用于指示A、B侧220V；A、B侧110V；A 、B侧24V和24V电源(模拟试验盘的电源)。最下 面还有3个预制电缆插座。
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汽轮机紧急跳闸保护系统
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ETS的功能：
ETS(emergency trip system) 是汽轮机危急跳闸 系统的简称。危急跳闸系统用以监视汽轮机的某些参数 ，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部
汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机。ETS与TSI(汽轮机安 全监视仪表系统)、DEH(数字电液调节系统)一起构成 汽轮发电机组的监控系统。
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³ 2100rpm转时作通道试验
传保护时对EH油、润滑油作开关做 定值动作试验
³ 前面我们介绍过试验块的原理。下面我们对照就
地实物图着重介绍下传动过程。
³ 首先我们将机组挂闸，机组挂闸后，将1通道手轮
缓慢打开，压力表压力开始下降，当ETS画面显 示1、3开关动作后分别记下每一个开关的动作值， 然后将2通道手轮缓慢打开，当ETS画面显示2、4 任何一个开关动作后，机组将会打闸，然后分别 记录2、4开关的动作值，与定值比较，偏差较大 要重新对开关进行整定
AST油：
³ 从系统图上看当机组要挂闸时4个AST电磁阀
（MAX61AA401）带电左侧针型阀关闭，致使高压油向右 侧流，由于高压油向右侧流动将带动右侧针型阀向右侧运 动， 从而关闭其通路，此时由于中主门的油路一直通过 AST油管经AST电磁阀流回油箱，由于AST的截断，致使 AST油管路充满高压油，同时由于油压的升高导致中压主 汽门开启，所以在挂闸的同时中主门就会打开，并不是像 我们所认知的一般的阀门靠指令来打开，此时挂闸完毕。 正常运行时AST电磁阀是常带电的，其挂闸指令的产生 是 由运行人员在DEH画面操作，指令经DEH继电器卡件送至 ETS，如果没有任何跳闸条件，ETS即发出指令，四个电 磁阀带电，如果30S 内挂闸油压（AST油压）未建立，视 为挂闸失败，电磁阀失电
由DCS系统送来 由TSI系统送来 由TSI系统送来 由TSI系统送来 由TSI系统送来
由DEH系统送来 由DEH系统送来 由DEH系统送来 由旁路系统送来 由电气系统送来
³ 这里我们主要讲解以下
几个保护
³ 手动打闸 ³ 高排温度高 ³ 高排压比低 ³ 功率负荷不平衡
³ 其他的都是由各自系统
接进模拟量，当模拟量 超过定值，即发出报警， 送至ETS跳机
推挂闸杆看隔膜阀油压从0上升到0.7MPa左右松开后，远 方即可正常挂闸，这是由于没有压缩空气没有办法对隔膜 阀进行充油
³ 此图是EH油试验块从高压油母管来油后分别经过
两个截流孔后送至开关，从图上我们可以看到当 手动开1这个阀门时左侧管路被卸油，由于有截流 孔木管和右侧油压不会下降很多，而左侧油路油 压被卸掉，两个开关动作，同理在做电磁阀的通 道实验时是一样的
³ 1、EH油系统原理及各阀门动作原理 ³ 2、ETS 系统相关名词简介 ³ 3、ETS系统的保护项目 ³ 4、ETS 系统控制柜内布置 ³ 5、ETS系统的电源配置 ³ 6、ETS系统的各实验的操作
EH油系统图
³ 此系统图中 ³ 粉色为高压供油 ³ 绿色为opc油管路 ³ 蓝色虚线为AST油管路 ³ 清绿色实线为有压回油 ³ 清绿色虚线为无压回油
OPC油
³ OPC油压建立：高压EH油通过中调门进油后，流经一滤网
进入MOOG阀，出来再通过一个逆止门，向OPC总管供油。 在系统图上我们可以看到MAX81AA001的这个逆止阀，逆 止阀的另一侧为AST油由于AST母管已经建立了油压，使 得逆止门被顶死，从而使逆止门里另一侧建立了OPC油压， 当OPC动作时MAX81AA401和MAX81AA402打开使得OPC 管路的油被卸掉，因为我厂机组的布置为所有的8个调门 与OPC油来相连，所以当OPC油压被卸掉后所有调门迅速 关闭 我厂二期机组的OPC电磁阀的控制是由DEH直接输出指令 控制的，当DEH系统检测到转速超过103%后输出指令， 使得OPC电磁阀带电，OPC电磁阀打开，OPC油压被泄掉
³ 高排温度高（以下条件 与） ³ 1、负荷<60MW ³ 2、高排温度>424℃（三取中） ³ 功率负荷不平衡（以下条件与） ³ 1、机组并网 ³ 2、中排压力不全是坏点 ³ 3、中排压力（三取中）*0.09-负荷
*0.16>40
³ 高排压比低（以下条件与）
³
1、负荷<60MW
³
2、旁路阀门打开（三个旁路阀门中的任意
³ 控制油来源为高压密封备用油泵 ³ 对于动作过程我们就不多说了，现在有几个点要说一下当
在作充油实验时，一个手应该始终将实验杆控制在实验位 置，同时在做完实验后必须将打闸杆向挂闸方向推助（也 可远方重新发一下挂闸指令）后才松开实验杆，否则就会 使机组就地跳闸 当然这个充油实验是由运行人员操作的
³ 同时在系统没有压缩空气时需要挂闸，我们可以就地手动
³讲到这里还有一个阀门 要介绍一下：
³在中主门侧面还有一个小阀门也是接在油
路上从网上查这个门
³中主门旁通阀：正常运行时，封住中主门
杆漏气，在跳闸时，通过EH油泄压而打开， 排出中主门杆漏气给门后泄压，使中主关 闭时间更快 此阀门根本没有涉及到热工
的任何东西，只作介绍
二 ETS系统的相关的名词介绍
空气引导阀
³ 当机组挂闸后opc油压
建立将会推动阀芯向 左运动，使得排气孔 被关闭，压缩空气进 入各排气逆止门，也 就是说在机组未挂闸 时所有逆止门是不能 被操作的同时，当机 组打闸时，各抽气逆 止门被关闭，当然也 不是说压缩空气供到 各抽气逆止门处，逆 止门就能打开。抽气 逆止门的开还需要再 其控制的管道内有蒸 汽流动才会被冲开
³ 有压回油：是指回油具有一定的压力，压力的产生是由
管路末端有一带弹簧的逆止阀，每次启机前机务或运行都 要检查使其压力维持在0.6MPa左右，有压回油存在好处是 可以减少系统的波动，缓冲对系统的冲击
³ AST油压：是指AST母管的油压，有三个压力开关用来表
征机组挂闸成功，或是说机组已经挂闸
³ ASP油压：在四个AST电磁阀中间，可以通过ASP 油压的
变化来判断四个电磁阀两两的状态，例如正常运行时其压 力应该在 6-7MPa 当前面两个电磁阀发生了泄露，将使 ASP有压升高，如果是后两个电磁阀泄露，将使ASP油压 降低
三ETS系统的保护功能
³ 1.手动打闸 ³ 2.就地打闸 ³ 3.润滑油压低 ³ 4.EH油压低 ³ 5.凝汽器真空低 ³ 6.汽包水位高三值 ³ 7.轴向位移大 ³ 8.高压胀差大 ³ 9.低压胀差大 ³ 10.轴承振动大 ³ 11.DEH失电 ³ 12.高排温度高 ³ 13.高排压比低 ³ 14.功率负荷不平衡 ³ 15.旁路跳闸 ³ 16.发电机跳闸 ³ 17.110%超速 ³ 18.114%超速
阀供电，就有一种情况产生，当有一路电 源失电后将造成对应的两个电磁阀失电
³ 3、电源切换继电器只是为M4 与风扇供电
直流电源控制箱
³ 从图上看直流系统配有两个交流转直流的
开关电源，整个系统比较简单，在这里我
们就不过多的叙述了
六 ETS系统的各实验的操作
³ 传保护时对EH油、润滑油作开关做定值动
³ 当AST 电磁阀动作后，OPC油管路的油压通过
MAX81AA001这个逆止阀泄掉，从而就保证了当AST动作 后，所有阀门均快速关闭
³ 下面我们在来看一下主汽门和调门的动作过程，
有如下动画
³ 其中主汽门和调门不同之处在于遮断油管连接为
主汽门为AST油管，调门为OPC油管，看过此动画 后我们应该对每个阀门的动作有了直观的认识
³ 背面最上方为触摸屏式控制面板，下部为
接线端子排，左下角有一个小控制箱，内 部为ETS总的电源进线开关，
五、ETS系统的电源配置
³ 今天我们本次讲课就不对PLC及内部程序作过多叙
述，只对大家作简单介绍，PLC采用的是施耐德的 MODICON的昆腾系列，CPU使用的为11302 内 部程序采用984编制，其内部非常简单明了，基本 都是利用与或非这种逻辑，最复杂的不过是有几 个延时块，所以我们就不多讲了，下面主要解释 下电源的配置。刚才我们在看柜内布置图时看到 了三个有关于电源的配置箱。一个是交流电源配 置箱。一个是直流电源配置箱。还有一个为总电 源进线配置箱。下面我们就来分别介绍下这几部 分
汽轮机紧急跳闸保护系统
³ ETS(emergency trip system) 是汽轮机
危急跳闸系统的简称。危急跳闸系统用以 监视汽轮机的某些参数，当这些参数超过 其运行限制值时，该系统就打开AST电磁阀 卸掉控制全部汽轮机蒸汽进汽阀门的油， 从而使所有的蒸汽阀门关闭，切断汽轮机 的进汽，从而实现汽轮机的紧急停机。
³ 首先介绍下总电源进线控制箱，控制箱内
只有一个端子排，一面为总的电源进线， 分别为 保安和UPS，这两路电源都是由电 气系统供过来的，输出分别电源控制箱
³ 1、交流电源有两个变压器，将220v~变为
110v~为AST电磁阀及其他就地设备供电
³ 2、从接线图上看每个变压器为2个AST电磁
³
³ 谢谢、再见
³ 简单说下就地打闸 ³ ETS是通过当AST母管油
压开关动作后，机组跳 闸，但是其他保护均未 动作即判断就地打闸
手动打闸
³ 此盘前按钮有两个每个有八组开关，4组常闭。4组常开，
每两个常开串起来，三组送ETS用来证明手动打闸，一组 送SOE
³ 高排温度高、高排压比低、功率负荷不平
衡都是由DEH经过运算送至ETS的跳机信号， 这里之所以将以上几个单独拿出来进行讲 解，主要是因为DEH侧的运算并不是简单的 超过限值输出至ETS跳机。
³ 同理我们再做润滑油
2100rpm时作通道试验
³ 在此时作通道试验的原理与传保护时做通
道试验的原理是一样的，只是此时我们直 接将电磁阀带电使开关动作
³ 操作画面请看如下视频 ³ 注意事项：在现在的程序下每一项操作后
都要等待5S，这5S为动作时间。同时在每 一项做完后都要点击试验复置，此后要等 待30S，这30S为挂闸等待时间
³ 控制信号来自于DEH系统 ³ 从此原理图中我们可以看到一个隔绝阀，这个阀
门的作用就是：当此调门有问题需要处理时我们 可以先将指令缓慢归零，随后将此隔绝阀关闭， 切断阀门供油这样可以使阀门安全的被关闭
³ 下面我们来看一下系统图右侧的MAX63AA001就是就地的