湘潭ETS说明书600MW.docx

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湘潭ETS说明书600MW

湘潭电厂

危急遮断系统（ETS）

使用说明书

上海汽轮机有限公司

2005年12月

1.系统概述：

上海汽轮机有限公司（STC）生产的危急遮断系统（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%（OS）

·EH油压低（LP）

·润滑油压低（LBO）

·冷凝器真空度低（LV）

·轴向位移大（RP）

·由用户决定的遥控遮断信号（RM）

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。

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组件是由两套双机冗余的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、报警的备用的PLC单元；如果MPLC故障，BPLC将继续工作，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，继电器的触点动作。

超速保护采用三选二方式。

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。

操作员试验面板安装在控制柜内，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外部（电厂）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使用说明：

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。

3.1ETS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。

·确定操作员试验面板无报警状态显示（所有的指示灯均为绿色）。

若反之，查明情况并预以改正。

·挂闸汽机。

·确认当汽机升速时，转速报警器中的转速显示与汽轮机实际转速相同。

3.2操作员试验面板说明：

ETS操作员试验面板有四页画面，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交流电源#1故障。

·交流电源2故障──该指示灯由绿变红表示交流电源#2故障。

·系统报警──该指示灯由绿变红表示任意一个输入信号传感器故障或信号状态不正常。

·首出记忆──该指示灯由绿变红表示有首出遮断信号产生，若要察看详细的首出，只要按“首出遮断”键切换到第四页“首出遮断报警”画面即可。

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。

•1通道——按下后指示灯由绿变红表示选择通道1试验。

•2通道——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。

•试验复置——复置试验，使电磁阀20-1/AST，20-3/AST，20-2/AST或20-4/AST重新励磁，复置相应的试验通道。

•退出试验——退出试验功能，它也能复置遮断，使20-1，3/AST或20-2，4/AST重新励磁，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。

•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。

•轴位移GN——发电机向轴向位移试验选择键，带灯按钮，灯正常时为绿色，变红表示选择发电机向轴向位移试验或在正常状态时指示RP1、RP2触点动作。

•轴位移GV——调节阀向轴向位移试验选择键，带灯按钮，灯正常时为绿色，变红表示选择调节阀向轴向位移试验或在正常状态时指示RP1、RP2触点动作。

“输入信号状态1”、“输入信号状态2”两幅画面监视着进入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。

“首出遮断报警”画面监视着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，当汽机遮断时，首出记忆灯就会由绿变红，按“首出遮断”键，就可以验证首出遮断原因。

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，按键上相应的指示灯由绿变红，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）。

·“EH油压”灯和“通道1”灯由绿变红

·若要试验2通道，按“通道2”键切换到要试验的通道。

·按“试验确认”键，按键上的指示灯由绿变红，并延时5秒后断开，指示灯由红变绿。

·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“试验复置”键复置被试验的遮断通道。

·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“退出试验”键退出试验方式。

3.5操作员试验面板上试验超速功能:

若要进行超速试验，必须将控制柜内的模拟频率信号调到110%（3300R/MIN）以上。

·在ETS试验面板上按“进入试验”键，按键上相应的指示灯由绿变红，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）指示灯由绿变红，表示选择该超速通道。

·“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，按键上的指示灯由绿变红，并延时5秒后断开，指示灯由红变绿。

·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“试验复置”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“退出试验”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，按键上相应的指示灯由绿变红，进入试验方式。

·再按“超速禁止”键，键上指示灯由绿变红，指示110%（3300R/MIN）电超速保护已被禁止。

·机械超速完成后，按“退出试验”键，“进入试验”键和“超速禁止”键上的灯恢复正常，表示重新恢复正常超速保护。

·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%（3420R/MIN）。

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：

IEC68-2-6，10～57Hz（震幅0.15mm）

──晃动：

IEC68-2-27，半正弦波，15g，11ms

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

──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RP1，RP2和试验电磁阀RP1GOV，RP1GEN，RP2GOV，RP2GEN。

·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

──两套带有I/0的可编程控制器

──数字输入组件

──数字输出组件

──2个+24VDC直流电源

──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（液晶显示触摸屏）

图1、危急遮断系统（ETS）系统图

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）

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）