汽轮机危急遮断系统ETS

汽轮机危急遮断系统ETS

1 系统简介

为了保证机组的安全运行，汽轮机设置自动停机遮断系统即ETS，其主要功能就是监视汽轮机的某些运行参数，当这些参数超过某运行限制值时，该系统动作，关闭高、中压主汽门和高、中压调速汽门。

1.1 主要监视参数

ETS系统监视的主要参数有：主机转速、主机轴向位移、主机润滑油压力、EH油压力、汽机振动大(VB)、凝汽器真空及其他需要监视并用于跳机的保护(炉MFT、发电机主保护动作、DEH失电等)。1.2 系统组成

ETS控制系统由保护机柜、冗余电源组件、冗余中央控制处理单元及其输入输出卡件、隔离或扩展继电器、冗余跳闸电磁阀、试验电磁阀、压力开关、在线试验操作盘等组成。其中保护机柜有两排可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个超速控制箱，三个带处理和显示功能的转速继电器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背后的两排输入输出端子（U1——U4）。

另外两套PLC共用一组I/O卡件，两组处理器单元（含CPU卡，I/O接口卡，电源卡，通讯卡）互为备用，两CPU卡中所存遮断逻辑完全一致。

三个转速继电器均能够将独立的磁阻发送器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过继电器设定点时，继电器的触点闭合或断开。在每个转速继电器中有二个转速设定点触发二个独立的继电器，并提

供转速指示，S1为正常超速设定点，通常被设定为额定转速的110%（3300 r/min），S2定义提高的超速设定点，通常定义为额定转速的114%（3420 r/min）。

三只磁阻传感器探头探测转速。当PLC逻辑指示出三个转速继电器中有两个转速超出设定点，PLC就发出超速信号遮断汽轮机，这样可以防止因一个传感器或转速继电器出故障，引起汽轮机遮断的误动或者拒动。

两排端子向用户提供现场输入输出信号接口。

交流电源箱要求两个独立的交流电源。如果一个电源出故障，ETS 仍然具有保护作用，机组仍可继续运行。

两路独立的交流电源由控制柜下部的交流电源盒馈入。

1.3 用户接口

操作员试验面板安装在控制室作为操作员的监测及操作之用。ETS柜的现场接口有2排共80芯的端子排，端子提供了与下面设备相连的接点：

1)来自三个独立的转速探头的信号

2)到遮断电磁阀的电源

3)监测遮断状况的压力开关

4)对汽机运行时重要的监视参数，如轴承油压、EH油压和冷凝

器真空度等进行监测的压力开关。

5)来自TSI的轴向位移输出接点

6)试验电磁阀

7)当ETS探测到某个故障情况时发出报警的输出信号

8)遥控遮断输入信号：提供外部的输入，例如手动遮断、振动、

发电机故障、高旁保护等，当信号来时，自动遮断机组。

1.4 电源要求

1)控制柜中电源

——允许电压范围：210～240-rms

——允许频率范围：45 ～63HZ

2)遮断电磁阀20/AST和试验电磁阀20/LBOT，20/LPT，20/LVT。

——对于电磁阀正常电压：110VAC

——电压范围：110VAC-rms:105～125V-rms

——频率范围：47～63HZ

与通道#1相连的电磁阀由交流电源#1供电

与通道#2相连的电磁阀由交流电源#2供电

3)OPC电磁阀20/OPC，电磁阀正常工作电压为110VDC

1.5 系统动作原理

图2 ETS工作原理图

ETS系统动作原理如图2所示，系统中有4个AST电磁阀，分别是20-1／AST，20-2／AST，20一3／AST和20-4／AST，它们是受ETS电气信号所控制的。AST电磁阀在正常运行时是被励磁关闭的，从而封闭了自动停机遮断油总管(AST总管)中高压抗燃油的泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下的油压建立起来，当有自动停机遮断信号存在时，AST电磁阀失电打开，则AST总管泄油，导致所有蒸汽阀关闭停机。4个AST电磁阀分别布置在2个通道内，每个通道有2个AST电磁阀，其中电磁阀20-1／AST和20—3／AST为并联，组成一通道，而电磁阀20-2／AST和20-4／AST为并联，组成二通道。一通道和二通道又按照串联方式布置，这就是所谓的电磁阀串并联布置，1个通道中的任何1个电磁阀打开将使该通道处于泄放状态。

这样的安装布置方式具有多重保护功能，每个通道至少有1只电

磁阀打开，才能导致停机。同时也提高了保护动作的可靠性，4只AST 电磁阀中任意一只损坏或拒动均不会影响自动停机。由图中可知：必须2个通道同时处于泄放状态，AST油路的油才能泄放，主汽阀和调节汽阀才能关闭。当ETS系统发出的信号作用在电磁阀上时，该布置不会因某个电磁阀拒动而妨碍危急遮断油路的泄压及进汽阀的关闭。反之，如果有1只电磁阀误动，也不会使危急遮断油路泄压而影响正常工作。

在一通道和二通道之间有一泄油通道，该通道上装有2个压力开关(63-l／ASPl，63-2／ASP2)，分别用于点亮一通道和二通道的跳闸指示灯。压力开关的动作值分别被整定为：63—1／ASP1>9.31 MPa，63—2／ASP2<4.25MPa。在压力开关的进油侧和出油侧各安装1个Φ0.5的节流孔，目的是不至于因此泄油通道的存在而造成危急遮断油管路的泄压，同时也为AST电磁阀能够进行在线试验提供条件。

1.6 ETS相关设备

◆遮断块：包括电磁阀20-1/AST，20-2/AST，20-3/AST，20-4/AST 和压力开关63-1/AST(>6.89Mpa)，63-2/AST(>6.89Mpa)和63-1/ASP(>9.31Mpa), 63-2/ASP(<4.1Mpa),63/OPC(>6.89Mpa)

◆低轴承油压试验块：包括压力开关(定值均为<40Kpa动

作)63-1/LBO，63-2/LBO，63-3/LBO，63-4/LBO和试验电磁阀

20-1/LBOT，20-2/LBOT。

◆低真空试验块：包括压力开关（定值均为>-81Kpa动作）

63-1/LV，63-2/LV，63-3/LV，63-4/LV和试验电磁阀20-1/LVT，