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危急遮断系统介绍


危急遮断系统( ETS )介绍
1、系统概述: 汽轮机危急遮断系统(ETS),根据汽轮机安全运行的要求,接受 就地一次仪表或 TSI 二次仪表的停机信号,控制停机电磁阀,使汽轮 机组紧急停机,保护汽轮机的安全。危急遮断系统(ETS)对下列参数 进行监视,一旦参数超越正常范围,通过停机电磁阀,使所有阀门油 动机关闭。 ETS 装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图

1、 ETS 系统 图)。具体监测的参数为: · 汽机超速 110% · EH 油压低 · 润滑油压低 · 冷凝器真空度低 · 推力轴承磨损(轴向位移大) · 由用户决定的遥控遮断信号 ETS 系统应用了双通道概念,允许重要信号进行在线试验,在线试 验时仍具有保护功能。 2、系统组成: ETS 系统由下列各部分组成: 一个安装遮断电磁阀和状态压力开关 的危急遮断控制块、四个安装压力开关和试验电磁阀的试验遮断块、 三个转速传感器、一个装设电气和电子硬件的控制柜以及一个遥控试 验操作面板。 汽轮机上各传感器传递电信号给遮断控制柜,在控制柜中,控制 器逻辑决定何时遮断自动停机危急遮断总管的油路。

2.1 危急遮断控制块 危急遮断控制块当自动停机遮断电磁阀(20/AST)励磁关闭时, 自动停机危急遮断总管中的油压就建立。为了进行试验,这些电磁阀 被布置成双通道。一个通道中的电磁阀失磁打开将使该通道遮断。若 要使自动停机遮断总管压力骤跌以关闭汽机的蒸汽进口阀门,二个通 道必须都要遮断。 20/AST 电磁阀是外导二级阀。EH 抗燃油压力作用于导阀活塞以关 闭主阀。每个通道的导阀压力由 63/ASP 压力开关监测,这个压力开关 用来确定每个通道的遮断或复通状态,以及作为一个联锁,以防止当 一个通道正在试验时同时再试另一个通道。 2.2 危急遮断试验块 每个试验块组装件由一个钢制试验块、二个压力表、二个截止阀、 二个电磁阀和三个针阀组成。每个组装件被布置成双通道。安装在前 轴承座上的试验块组装件(该组装件一侧是从系统供油经节流孔流入, 而另一侧与泄油或通风阀相连)与安装在附近的端子箱上的压力开关 相连接。在每个通道中均有一个节流孔,以使试验时被检测参数不受 影响。在供油端有一个隔离阀,它允许试验块组件检修时不影响系统 的其他部分。 为了更换试验块上除压力表外任一元件,首先必须关闭隔离阀, 然后打开手动试验阀泄放试验块中的介质。在更换时,须确保遵守相 应的清洁、清洗抗燃油的维护及管理程序等。压力开关和压力表可以 关闭相应的截止阀而从系统中隔离出来。在试验块中的介质被泄放后, 这些截止阀就应打开,以保证在复置自动停机前,全部截止阀是重新 开启的。

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如果介质(压力或真空)达到停机值,压力开关将动作,并且引 起自动停机遮断总管中油压泄放而遮断汽轮机。当在试验时,可以通 过就地的手动试验阀,或者通过遮断试验盘遥控试验电磁阀,使所试 验通道中的介质降到遮断停机值。 2.3 危急遮断控制柜 危急遮断控制柜采用以 PLC 为主体的 ETS 新产品,就其功能而言既 能满足对汽轮机保护的控制要求,更具有结构可靠,性能完善,外形 美观等优点,具有如下优越性: ? 采用冗余的可编程控制器作为逻辑控制元件,增强了逻辑功能,提 高了产品的灵活性和可靠性。 ? 增设了第一动作原因的记录。 ? 设置多通道外控停机选择。 该套 ETS 装置有一个控制柜和一块运行人员试验面板,控制柜中 有一套可编程逻辑控制器(PLC)组件,一个转速控制箱,其中包括三 个有处理和显示功能的转速报警器,一个交流电源箱,一个直流电源 箱以及位于控制柜背面的二排输入输出端子(U1-U4)。 PLC 组件是由一套双机热备的 PLC 组件组成:主 PLC(MPLC)和辅 助 PLC(BPLC),PLC 组件用智能遮断逻辑,必要时提供准确的汽轮机 遮断。CPU 含有遮断逻辑,I/O 接口组件提供接口功能。MPLC 为主控制 器,提供全部遮断、报警和试验功能。BPLC 为含有全部遮断、报警和 试验功能的备用的 PLC 单元;如果 MPLC 故障,BPLC 将自动无扰切换为 主控,允许机组继续运行并起保护作用。 三个转速报警器能够将独立的磁阻发生器的输入信号进行数字处 理,并且当转速超过额定转速的 10%(3300R/MIN)时,继电器的触点

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动作。超速保护采用三选二方式,这三只传感器装在同一个齿轮旁。 交流电源板要求两个独立的交流电源。其中一路电源为 UPS 供电。 如果一个电源出故障,机组将继续无扰动运行。两路独立的交流电源 由控制柜下部的交流电源盒馈入。 操作员试验面板在控制柜内,作为运行人员的信号监测及在线试 验操作。 ETS 现场接口有两排端子排,提供了与下面设备相连的接点: ? 来自三个独立的转速探头的信号 ? 到遮断电磁阀的电源 ? 监测遮断状况的压力开关 ? 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。 ? 轴向位移传感器 ? 对查检运行状况进行控制的试验电磁阀 ? 当 ETS 探测到某个故障情况时连接到 DCS 声光报警的输出信 号 ? 遥控遮断输入信号:例如手动遮断机组或遥控停机,当信号 来时,自动遮断机组。 3 试验步骤 当全部的接口接点都连接好并检查过以后,按下面的步骤运行 ETS。 3.1 ETS 通电: · 将两组相互独立的交流电源接到 ETS 柜内的交流电源盒的正确 端子上(看安装图)。 · 打开直流电源面板及交流电源面板上的电源开关。
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· 确定操作员试验面板无报警状态显示,并且提示情况正常的信 息。若反之,查明情况并预以改正。 · 确认当汽机升速时,转速表报警器中的转速显示与汽轮机转速 相同。 3.2 操作员试验面板说明: ETS 操作员试验面板画面有四页,分别为“ETS 操作员试验盘”、 “输入信号状态 1”、“输入信号状态 2”和“首出遮断报警” (见图 2-5)。 ETS 试验面板的上部是两排用于指示故障情况的八个指示灯。 下面 对每一个指示进行说明。 · 通道 1 遮断──该指示灯在自动停机遮断母管压力升高而引

起压力开关 63-1/ASP 的触点打开或汽机遮断 ASL 的触点打开时由绿变 红指示汽机通道 1 遮断。 · 通道 2 遮断──该指示灯在自动停机遮断母管压力降低而引

起压力开关 63-2/ASP 的触点打开或汽机遮断 ASL 的触点打开时由绿变 红指示汽机通道 2 遮断。 · 直流电源 1 故障 ──该指示灯由绿变红表示直流 24V 电源#1 故障。 · 直流电源 2 故障 ──该指示灯由绿变红表示直流 24V 电源#2 故障。 · 交流电源 1 故障 ──该指示灯由绿变红表示 220V 或 110V 交 流电源#1 故障。 · 交流电源 2 故障 ──该指示灯由绿变红表示 220V 或 110V 交 流电源#2 故障。

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· 汽机跳闸 ──该指示灯在自动停机遮断母管压力降低而引起 压力开关 63-1/AST 的触点打开时指示汽机遮断。 · 首出记忆 ──该指示灯由绿变红表示有首出信号产生。

在面板的下部是一个功能键盘,用来试验和系统诊断,下面是每 一键的说明。 ? 进入试验——按下后指示灯由绿变红表示系统处于试验方式。 ? 通道 1——按下后指示灯由绿变红表示选择通道 1 试验。 ? 通道 2——按下后指示灯由绿变红表示选择通道 2 试验。 ? 试验确认——选定的试验功能。只有按“试验确认”键,才能 进行试验。 ? 超速 1、超速 2、超速 3——在按下“进入试验”键后选择超速 试验通道,再按“试验确认”键,即可进行该超速通道的试验。 ? 试 验 复位 —— 复置 试 验, 使电 磁阀 20-1/AST,20-3/AST , 20-2/AST 或 20-4/AST 励磁,复置相应的试验通道。 ? 取消试验——退出试验功能,它也能复置遮断,使 20-1,3/AST 或 20-2,4/AST 励磁,指示出汽机被复置。 ? EH 油压——EH 油压试验选择键,带灯按键,灯正常时为绿色, 变红表示选择 EH 油压试验或在正常状态时指示 63-1,2,3, 4/LP 压力开关触点动作。 ? 润滑油压——润滑油压试验选择键,带灯按键,灯正常时为绿 色,变红表示选择润滑油压试验或在正常状态时,指示 63-1, 2,3,4/LBO 压力开关触点动作。
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? 真空低 1——低真空 1 试验选择键, 带灯按钮, 灯正常时为绿色, 变红表示选择低真空试验或在正常状态时指示 63-1,2,3, 4/LV1 压力开关触点动作。 ? 真空低 2——低真空 2 试验选择键, 带灯按钮, 灯正常时为绿色, 变红表示选择低真空试验或在正常状态时指示 63-1,2,3, 4/LV2 压力开关触点动作。 ETS 报警监视着进入 ETS 系统的现场信号和其他系统来的跳闸输入 信号,若某个报警情况出现,相应的指示灯就会由绿色变为红色。 首出跳闸信号监视着 ETS 最先引起跳闸的信号,当汽机跳闸时, 最先引起跳闸的信号指示灯就会由绿变红。 3.3 正常运行时操作员试验面板的使用: 若某个报警或遮断情况出现,操作员试验面板上相应的指示灯就 会由绿变红。当每一个通道的传感器处在以下的报警状态,如:EH 油 压低,轴承油压低,冷凝器真空低或者三个超速通道中有两个传感器 指示超速,汽机就遮断。 3.4 用操作员试验面板进行在线试验: · · 在 ETS 试验面板上按“进入试验”键,进入试验方式。 按下要试验项目的功能键(例如:EH 油压、润滑油压、真空

低等)。 · · 按“通道 1 或通道 2”键对应于要试验的通道。 按 “试验确认”键。

· 验证被试验通道的传感器正处于非正常状态(灯由绿变红)。 · · 证实所试验通道处于遮断状态(灯由绿变红)。 按“试验复位”键复置遮断通道。

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· ·

证实试验的通道不再处于遮断状态(灯由红变绿)。 如果试验完成,按“取消试验”键退出试验方式。

3.5 操作员试验面板上试验超速功能: · 在 ETS 试验面板上按“进入试验”键,进入试验方式。 · 按“超速 1 或超速 2 或超速 3”键,相对应的超速通道(1-3) 将被试验。 · “通道 1”或“通道 2”键上相应的灯由绿变红,“超速 1”和 “超速 3”对应于通道 1,“超速 2” 对应于通道 2。 · 在键盘上按“试验确认”键。 · 证实试验的超速通道处于遮断状态(灯由绿变红)。 · 证实相应的遮断通道处于遮断状态(灯由绿变红)。 · 按“试验复位”键复置遮断通道。 · 证实试验的通道不再处于遮断状态(灯由红变绿)。 · 按“取消试验”键,退出试验方式。 为了进行汽轮机的机械超速保护试验,可将 ETS 的正常超速保护 设定点提升到 114%,以下步骤能实现这一目的: · · · 按“进入试验”键。 再按“超速禁止”键。 “超速禁止”键上指示灯由绿变红,指示 110%电超速保护已

被禁止。 · 保护。 · 在电超速禁止状态下,ETS 仍然具有超速保护功能,这时超速 保护的设定点被提高到额定转速的 114%。 机械超速完成后,按“取消试验”键可以重新恢复正常超速

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4、使用环境要求: · 温度 ──运行:0~55℃ ──运输和保存:-25~70℃ · 湿度 ──室内 15~95%的湿度。 · 机械 ──震动:IEC 68-2-6,10~57Hz(震幅 0.15mm) ──晃动:IEC 68-2-27,半正弦波, 5、电源要求: · 控制柜中电源 允许电压范围: 210~240V-rms(对于 220VAC.rms) 允许频率范围:45~63Hz · 压力开关,推力轴承和遥控遮断触点的电源。 正常触点闭合所需电压:115VAC-rms。 压力范围:105~125V-rms。 频率范围:47~63Hz 与通道 1 相连的设备由交流电源#1 供电。 与通道 2 相连的设备,由交流电源#2 供电。 通道 1 与通道 2 各用保险丝,相互独立。 · 遮断电磁阀 20/AST 和试验电磁阀 20/LB, 20/LP, 20/LV 和 20/TB 的供电。 ──对于电磁阀正常压力:115VAC ──电压范围:对于 115VAC-rms:105~125V-rms 15g,11ms

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──频率范围:47~63Hz · 与通道#1 相连接的电磁阀由交流电源#1 供电。 与通道#2 相连接的电磁阀由交流电源#2 供电。 6、ETS 的相关设备 ETS 电气控制柜与下列设备组成 ETS 系统: · 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,63-2/AST 和 63-T/AST。 · 低轴承油压试验块:包括压力开关 63-1/LBO,63-2/LBO,

63-3/LBO,63-4/LBO 和电磁阀,20-1/LBO,20-2/LBO。 · 低 EH 压力试验块, 包括压力开关 63-1/LP, 63-2/LP, 63-3/LP, 63-4/LP 和试验电磁阀 20-1/LP,20-2/LP。 · 低真空 1 试验块, 包括压力开关 63-1/LV1, 63-2/LV1, 63-3/LV1, 63-4/LV1 和试验电磁阀 20-1/LV1T,20-2/LV1T。 · 低真空 2 试验块, 包括压力开关 63-1/LV2, 63-2/LV2, 63-3/LV2, 63-4/LV2 和试验电磁阀 20-1/LV2T,20-2/LV2T。 · 轴向位移设备,包括轴向位移位置传感器,接点 K1,K2 和试 验电磁阀 20-1/RPGOV,20-1/RPGEN,20-2/RPGOV,20-2/RPGEN。 · 两个相互独立的 47~63Hz,220V 单相交流电源。 7、电气部件清单 ·ETS 控制柜 ──四周封闭,前后开门 ──一套带有 I/0 的可编程控制器 ──数字输入组件 ──数字输出组件

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──2 个+24VDC 电源 ──3 个转速转换器, ──2 排端子,用于与外部连接 ──全部内部连线和安装设备 ──交流电源的开关及保险丝 ·操作试验面板(在 DEH 画面上及液晶显示触摸屏)

图 1、危急遮断系统(ETS)系统图

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图 2、危急遮断系统(ETS)试验盘(第一页)

图 3、危急遮断系统(ETS)试验盘(第二页)

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图 4、危急遮断系统(ETS)试验盘(第三页)

图 5、危急遮断系统(ETS)试验盘(第四页)

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