汽轮机ETS保护系统可靠性分析及改进Word下载.docx

汽轮机ETS保护系统可靠性分析及改进Word下载.docx

《汽轮机ETS保护系统可靠性分析及改进Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽轮机ETS保护系统可靠性分析及改进Word下载.docx（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

ETS系统；

汽轮机；

可靠性；

改进措施

　　汽轮机作为电厂的常见的一种机器，其危急遮断系统一直是人们研究的重点，同时作为保护汽轮机的发电组正常工作，不可或缺的保护装置，其的可靠性价直接关系到机器的安全，当汽轮机组在运行的过程中突然存在某种故障的时候，就会导致机组处于危险之中，这时候就需要ETS来保护机器的安全，同时因为机器本身的原因，ETS系统作为电厂汽轮机的最后的一层保护程序，对系统的安全性以及可靠性、紧急遮断的快速性都有非常高的要求。

　　1ETS系统现状

　　某发电厂2号机组ETS系统为施耐德昆腾系列PLC控制系统，2004年随机组基建投产。

设置一面机柜，PIO模块采用施耐德双机热备配置，CPU为113型号，IO卡件集中配置，电源模块为单配。

　　2ETS保护系统可靠性分析

（1）#2机组ETS系统跳闸硬回路失电保护拒动风险，手动跳闸及ETS跳闸是通过PLC节点驱动ETS110VDC主跳闸回路，若中间继电器24V电源系统故障，将导致机组危机状态下无法通过“手动停机按钮”和ETS跳闸系统停机。

（2）#2机组ETS系统通讯网络未完全独立的冗余配置，不具备无扰切换功能。

无法满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》9.1.2条要求，分散控制系统的控制器、系统电源、为I/O模件供电的直流电源、通讯网络等均采用完全独立的冗余配置，且具备无扰切换功能。

（3）#2机组ETS系统输入、输出卡件未达到全程相对独立的原则。

无法满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》9.4.3条要求，所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二”的逻辑判断方式，保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则，确因系统原因测点数量不够，应有防保?

o误动措施。

（4）#2机组并网后投入ETS电跳机保护的瞬间机组误跳闸。

12时13分56秒841毫秒ETS装置发汽轮机主汽门关闭、MFT指令；

56秒940毫秒发变组出口开关2201跳闸；

57秒10毫秒发电机灭磁开关跳闸；

57秒22毫秒汽机主汽门关闭；

58秒867毫秒ETS装置发出发电机出口开关跳闸信号。

（5）#2机2016年因雷击跳闸，SOE没有记录到跳闸信号。

判断是户外电缆引入雷电波，导致PLC误判，发跳机指令。

但由于雷电波太短，SOE没有捕捉到此信号。

　　通过近期发生的机组非停时间可以发现，ETS系统的设备原因是其主要的故障因素，同时现在已经面世的ETS系统其原理和功能都没有统一的标准，并且差别非常的大，发现很多的ETS都是设备厂家有供配需要时才生产的。

这样一来导致了在生产的过程中无法有效的落实二十五项反措，并且在生产的过程中对于主设备的保护也无法有效的展开，对于系统整体的可靠性产生了极大的影响，进一步导增大了系统故障的发生概率。

　　3汽轮机组ETS保护系统改进措施

　　ETS系统要想适应未来更新越来越匀速的汽轮机的发展，就必需对自身的系统进行不断的完善系统，同时ETS作为汽轮机正常运行的最后一道保障，其作用是不可替代的，同时作为检测汽轮机的参数是否异常，及时对汽轮机进行保护的紧急遮断系统，以保护机组的安全作为前提的的一种系统保护机制，其整个系统的稳定性是机组安全的重要前提，这就需要对系统的稳定性进行进一步的改进，对系统现有的部件进行更新，以进一步的提高系统保护机制的整体性能。

具体的改进措施如下：

　　3.1电阻改造

　　首先是对ETS系统的电阻进行改造，采用充电式的电阻，对点系统的电缆进行充电，通过简单并且容易实施的方案对系统进行改造，既可以解决PLC通道电压的突降情况，又可以让电缆在充电时不会影响保护动作时间，又可以把充电电阻旁路掉，使其对保护动作时间不会造成影响。

　　3.2硬接线回路

　　3.2.1原ETS保护跳闸硬接线回路

　　四个AST跳闸电磁阀回路电源为直流110VDC控制回路，AST1、AST3为一组，AST2、AST4为一组，保护主回路为失电动作。

　　3.2.2改进后ETS保护跳闸硬接线回路

　　ETS系统直接驱动110VDC控制回路，手动打闸、ETS跳闸均增加到此回路，AST跳闸回路依然为两路110VDC独立供电，跳闸节点为110VDCETS系统跳闸继电器的常开节点，机组正常运行时110VDCETS系统跳闸继电器带电，则跳闸回路通，AST电磁阀得电；

机组跳闸或ETS系统失电时，则跳闸回路断开，AST电磁阀失电跳机。

　　3.3ETS保护控制逻辑

　　3.3.1在对ETS系统进行研究时，我们发展ETS的轴向位移的度比较大，这就使得在对ETS的保护控制进行逻辑推理和现实判断时，既1或2动作与3或4动作实现停机，TSI系统输出一路轴向位移大信号到ETS系统中，单点保护。

改进后由TSI系统实现逻辑判断，TSI系统输出增加两路轴向位移大信号，送三路轴向位移大信号到ETS系统中，保护三取二动作跳闸。

　　3.3.2振动大停机：

TSI系统输出一路大于150μm的开关量（硬接线）；

TSI系统输出一路大于250μm的开关量（硬接线），两路相与后实现跳机。

　　3.3.3发电机故障：

在汽轮机的发电机出现故障时，我们可以对ETS的单位点保护进行改进，使其由两路发电机故障保护开关的信号变为三个，这样就可以有效的对汽轮机的安全进行保护，同时，在电气保护柜的增加也可以让保护动作更加的完善，做到三取二的基本保护策略。

　　3.4抗雷击干扰改造

　　对于在ETS的基本改造中有时候会出现雷击的干扰，也就使得在对ETS进行改造的时候必须对气的抗雷击性进行改造，只有这样才能保证遮断系统本身的稳定性，同时在保证汽轮机安全的前提下，对其做了为期十秒的滤波躲避性的雷电干扰组态对照，通过组态对照试验对汽轮机的整体的保护动作时间修改为十二秒，同时保证汽轮机的飞升转速在安全的范围之内，同时用双层屏蔽电缆代替原来的信号电缆，来提升ETS的抗雷击的性能，避免干扰。

　　4结束语

　　综上所述，ETS系统对于汽轮机来讲是非常重要的，ETS系统对汽轮机组的重要参数进行异常监视，一旦发现数据超出规定的标准，ETS系统就会对汽轮机进行紧急的关闭停机，来保护汽轮机的安全。

这就对ETS系统的整体性能提出了更加严格的要求，这就使得必须对现有的ETS控制系统进行改造，对原有的系统进行拆除，只保留一次元件和就地的线缆，对硬接线的回路进行更换、IO进行重新的布置、ETS的逻辑进行进一步的优化，来完善ETS保护系统。

　　参考文献

　　[1]朱延海，安思琪.火力发电厂控制系统电源可靠性分析及改进措施[J].南京工程学院学报（自然科学版），2016，14

（1）：

32-36.

　　[2]王蕾，白志伟.火力发电厂DCS系统应用可靠性分析[J].山东工业技术，2015（8）：

214-214.

　　[3]苗颖.电厂热控保护系统可靠性分析[J].黑龙江科技信息，2017（18）.

　　[4]李超.火电厂热控系统可靠性及其优化分析[J].商品与质量，2016（8）.