ETS 培训教材更新版.docx
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ETS培训教材更新版
汽机停机系统
TurbineTripSystem
41140
汽轮机紧急停机系统的目的和功能
1.1目的
当汽轮机运行异常，汽轮发电机控制系统无法控制汽轮机系统在正常范围内时，为防止损害汽轮发电机系统，TTS使汽轮机跳闸，关闭所有的汽轮机进汽阀。
1.2功能
TTS的功能为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。
2设计准则
1）.对保护设备的设计采用故障安全准则，如丧失控制液压油将导致立即关闭所有的主汽门及调门。
2）TTS系统设计为：
当出现停机信号时，TTS系统动作，关闭所有的汽轮机的蒸汽阀（即：
MSV、CV、RSV和ICV），同时关闭到加热器的抽汽逆止阀，以确保汽轮机发生故障时安全停下，避免损坏汽轮机或其辅助设备。
3）设计有两种不同原理的停机方式：
机械引发的停机和电气引发的停机。
这样增加了系统的可靠性。
4）多重性，如停机参数均采用多通道
5）采用局部符合逻辑，如局部三取二逻辑
系统描述
概述
1）TTS的功能为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，使汽轮机跳闸。
被监视的参数有如下各项：
（相应的整定值见表1）
●汽轮机润滑油压力低
●推力轴承磨损
●EHC液压油压力低
●汽轮机振动高
●汽轮机低压缸排气温度高
●汽轮机低压缸L-0蒸汽温度高
●高压缸排汽口蒸汽温度高
●凝汽器背压高
●MSR分离器水位高
●定子冷却水进水压力低
●定子冷却水出口温度高
●任一蒸发器水位高高
●EHC大故障
●发电机逆功率运行
●后备超速跳闸（BACKUPOVERSPEEDTRIP）
●主控室或就地手动停机
●ETS油压低
●发电机变压器组故障（86TA、86TB、86GA、86GB和86T-U1中之一动作）
2）为了保证汽轮发电机组的运行寿命及不出现严重损坏，TTS系统中设计有以下保护装置：
●主汽门（MSV）
●再热汽门（RSV）
●危急遮断器（机械式）和危急跳闸阀
●后备超速跳闸装置（电气）BUG
●主跳闸电磁阀
●手动跳闸装置
●MSR汽水分离器水位高跳闸装置
●振动高跳闸装置
●推力轴承磨损探测器
●凝汽器真空跳闸装置
●轴承润滑油供油油压低跳闸装置
●EH液压油压力低跳闸装置
●LP-T排汽温度高跳闸装置
●HP-T排汽温度高跳闸装置
●L-0隔板进口温度高跳闸装置
3）汽轮机紧急停机系统由三个分系统组成：
危急遮断系统、液压跳闸系统以及继动危急遮断系统（RELAYEMERGENCYTRIPSYSTEM）。
下面分别简述这三个分系统。
2.1危急遮断系统
1）由安装在汽轮机前轴承箱内的机械式危急遮断器和危急跳闸阀组成。
2）危急遮断器的功能是当汽轮机超速（转速大于110%）时，汽机跳闸，以防止损坏汽轮机。
3）危急遮断器为一偏心环，通过一弹簧使之与汽轮机轴同心。
当汽轮机转速大于110%，偏心环的离心力大于弹簧的拉力，偏心环与汽轮机轴偏心，它击打到一超速跳闸凸轮装置上，使危急跳闸阀动作。
4）危急跳闸阀为一三通阀。
危急跳闸油（ETS）经此阀、闭锁阀送到
●加热器的抽汽逆止阀的继动排放阀（RELAYDUMPVALVE）
●危急跳闸油压力开关
●蓄压器
●CV和ICV的继动排放阀
●MSV和RSV的操作油缸
5）危急跳闸阀可通过下面任一参数动作：
●汽轮机超速
●就地手动机械式打闸手柄
●机械跳闸电磁装置得电
●注油试验电磁阀带电
6）危急遮断器的性能参数如下：
型式：
机械式偏心环
数量：
1
动作设定值：
110%~111%（1650~1665RPM）
偏心环复位值：
102%（1530RPM）
偏心环直径：
330.2MM
跳闸时偏心环的行程：
11.11MM
2.2液压跳闸系统
1）液压跳闸系统的所有设备均位于汽轮机的前轴承箱内。
2）由三个串联的液压阀等设备组成。
这三个串联的液压阀为机械式危急跳闸阀、闭锁阀以及主跳闸电磁阀，并形成危急跳闸电磁阀组件（EMERGENCYTRIPASSEMBLY）。
来自EH液压油系统的高压EH油经上述三个串联的阀门，产生危急跳闸油（ETS），供给到：
●加热器的抽汽逆止阀的继动排放阀（RELAYDUMPVALVE）
●危急跳闸油压力开关
●蓄压器
●CV和ICV的继动排放阀
●MSV和RSV的操作油缸
在正常运行时，当其中的危急跳闸阀或主跳闸电磁阀两个阀门中之一动作，TTS油卸入油箱，汽轮机所有的进汽阀全关，汽机停机。
3）当跳闸系统复位时，ETS油压建立；若跳闸系统跳闸时，ETS油压卸压。
2.3
●
●
●
●
●
2.4继动危急遮断系统（RELAYEMERGENCYTRIPSYSTEM）
1）本分系统的主要功能是通过一继动排放阀（RDV:
RelayDumpValve），把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸。
（RDV后的油称为RETS（RELAYEMERGENCYTRIPSUPPLY）油）
2）继动排放阀（RDV）的开关与危急跳闸油（ETS）压力有关。
当ETS油压力建立时，RDV开启，把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸；当ETS跳闸时，RDV关闭，供给到4个CV和4个ICV的操作油缸的EH油中断，同时RETS油卸入油箱，CV及ICV关闭。
3设备描述
机械式危急跳闸阀（MECHANICALTRIPVALVE）
1）它是危急跳闸电磁阀组件的一部分，为一三通阀。
机械上与超速跳闸凸轮装置相连，当汽轮机跳闸和复位时，使机械跳闸阀从全开到全关。
2）性能参数如下：
●数量：
1
●制造厂：
TOKIMECInc.
●型号：
F3DG2S-062A-50-LH-JA-AM-S399H-M
●流体性质：
FYRQUELEHC
●额定容量：
114L/MIN
●额定压力：
11.0MPA
●行程：
24MM
3.1主跳闸电磁阀（MASTERTRIPSOLENOIDVALVE）
1）它是直流电磁阀操作的三通阀，位于闭锁阀的下游。
2）如章节2描述，主跳闸电磁阀动作导致汽轮机跳闸，这是电气信号引发的跳闸。
这种形式的跳闸是重要的一种汽轮发电机、推力轴承磨损、低真空跳闸以及远方遥控停机的保护。
它的动作原理参见图2.3。
它采用2取2逻辑动作方式，即只有当两个电磁伐同时失电时，主跳闸电磁阀动作,将危急遮断油卸掉。
这种方式可进行在线试验。
3）性能参数如下：
●数量：
1
●制造厂：
TOKIMECInc.
●型号：
F3SDG5S4-062A-220DC-50-JA-AM-S635H-M
●流体性质：
FYRQUELEHC
●额定容量：
10L/MIN
●额定压力：
11.0MPA
●行程：
18.6MM
●供电电源：
DC220V
●电流：
0.14A
●带电的功率：
31Wx2
3.2闭锁阀（LOCKOUTVALVE）
1）它是电磁阀操作的三通阀。
2）在正常功率运行时，当做注油试验时，为了不影响机组的正常运行，可以通过此闭锁阀的动作来闭锁危急遮断器。
3）性能参数如下：
●数量：
1
●制造厂：
TOKIMECInc.
●型号：
F3DG5S2-062A-220AC-50-JA-AM-S631H-M
●流体性质：
FYRQUELEHC
●额定容量：
150L/MIN
●额定压力：
11.0MPA
●行程：
24MM
●供电电源：
AC220V，单相，50HZ
●电流：
0.9/0.17A
●带电的功率：
13W
3.3注油试验电磁阀及复位电磁阀（OILTRIPSOLENOIDVALVEandRESETTINGSOLENOIDVALVE）
1）其功能分别参见章节3.5及6.1.1。
2）性能参数如下：
●数量：
2
●制造厂：
TOKIMECInc.
●型号：
F3DG4S4-012A-220AC-50-JA-AM-S617H-J
●流体性质：
ISOVG32
●额定容量：
10L/MIN
●额定压力：
1.55MPA
●行程：
6.4MM
●供电电源：
AC220V，单相，50HZ
●电流：
0.9/0.17A
●带电的功率：
13W
3.4继动排放阀（RELAYDUMPVALVE）
1）继动排放阀（RDV），把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸。
（RDV后的油称为RETS油）
2）继动排放阀（RDV）的开关与危急跳闸油（ETS）压力有关。
当ETS油压力建立时，RDV开启，把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸；当TTS跳闸时，RDV关闭，供给到4个CV和4个ICV的操作油缸的EH油中断，同时RETS油卸入油箱，CV及ICV关闭。
3）性能参数如下：
●数量：
1
●制造厂：
TOKIMECInc.
●型号：
F3DG3S4-062A-50-JA-AM-S193H-M
●流体性质：
FYRQUELEHC
●额定容量：
150L/MIN
●额定压力：
11.0MPA
●行程：
18.6MM
3.5机械跳闸电磁装置（MECHANICALTRIPSOLENOID）
1）它的动作原理参见图2.2。
2）性能参数如下：
●数量：
1
●制造厂：
TOHOSEISAKUSYOCO。
，LTD。
●型号：
MM-2025C
●行程：
25.4MM
●供电电源：
DC220V
●电流：
0.66A
●带电的功率：
145W
3.6
推力轴承磨损探测器
为了维持动、静部件之间有足够的轴向间隙，保持转子的轴向定位，在高、低压转子之间装有推力轴承。
该推力轴承为锥面型结构简单，没有动部件，具有较高的可靠性和承载能力。
推力轴承装有轴承磨损检测装置，并将测量信号作为汽机的一个跳机信号。
当发生轴向位移时，会引起推力轴承磨损，而用于监测推力轴承磨损的油压会上升，两者的关系如图所示。
间隙
主孔板
PS1/2/3PS1/2/3
检测器卡环
油压
0.118Mpa（g）
0.04Mpa（g）
0.8~0.9mm
0mm轴向位移
由上图可知，当轴向位移为0.8~0.9MM时，对应的油压为0.118MPA，此值为对应的停机值，这样压力开关动作，使主跳闸电磁阀失电，汽轮机停机。
当作推力轴承磨损试验时，试验把手须放在试验位，此时，推力轴承磨损保护停机参数失效，即旁通。
3.7后备超速跳闸（BACKUPOVERSPEEDTRIP）
在闭锁阀闭锁危急遮断器，使危急遮断器失去超速保护功能或危急遮断器失效时，如果汽轮发电机发生超速，将触发后备超速跳闸逻辑，使主跳闸电磁阀失电，汽轮机停机，以保护汽轮发电机。
采用三取二逻辑,允许在线试验,并增加可靠性。
它的逻辑简图如下：
转速信号（C）
3.8真空跳闸装置
包括4个压力开关，每个凝汽器有2个。
当凝汽器的背压大于25.3KPaa，延时2S，使主跳闸电磁阀失电，汽轮机停机。
3.9轴承油压低跳闸装置
三个压力开关安装在轴承润滑油供油母管上。
当供油母管压力低于69KPa时，压力开关触点闭合，使主跳闸电磁阀失电，汽轮机停机。
3.10EH液压油压力低跳闸装置
EH液压油泵出口管上安装有压力开关。
当出口母管压力小于7.55MPa时，延时2S，压力开关触点闭合，使主跳闸电磁阀失电，汽轮机停机。
仪表与控制
所有跳机条件和参数，见表1。
表1
序号
跳闸信号
正常值/报警值
跳闸设定植
逻辑
测量仪表
1
机械超速
超过额定转速的110%~111%
2
轴承润滑油压低
Nor.176kpa（g）
≤69kpa（g）
三取二
64135-PS5320#1#2#3
3
凝汽器真空压力高
Nor.4.9kpa（a）
≥25.3kpa（a）
延时2S
64119-PS5340#1#2#3#4
4
推力轴承磨损大
Nor.40kpa（g）
≥118kpa（g）
三取二
64135-PS5337#1#2#3
64135-PS5338#1#2#3
5
低压缸排汽温度高
Nor.30℃
≥107℃
延时2S
64118-TS5307#1#2#3#4
6
EHC油压低
Nor.9.8Mpa（g）
≤7.55Mpa（g）
三取二，延时2S
64133-PS5315#1#2#3
7
MSR高水位高
AlarmMSR壳体最低点-76.2mm
>MSR中心线-1562mm
三取二，延时10S
64112-LS4311#1#2#3
64112-LS4312#1#2#3
8
轴承振动高
Alarm>0.175mm
≥0.25mm
延时2S
64111-YS5331to5345
9
LP-TL-0隔板进口温度高
Alarm>230℃
≥250℃
延时2S
64118-TS5301#1#2#3
10
HP-T排汽缸温度高
Alarm>390℃
≥420℃
三取二，延时2S
64119-TS5313#1#2#3
11
汽机前轴承箱前的手动跳闸装置
12
安全油压力低
≤5.49Mpa（g）
延时2S
64133-PS5325#1#2
13
定子冷却水出口温度高
≥77℃
三取二，延时8S
64127-TS53333#1/#2/#3
14
定子冷却水人口压力低
≤101KPa
三取二，延时8S
64127-PS5325#1/#2/#3
15
EHC主故障
16
电气故障跳机
17
逆功率跳机
18
TRIP按钮按下
19
蒸气发生器液位高高
20
后备超速
超过额定转速的112%
部分PL13盘报警窗的报警条件说明（与汽机停机系统相关的内容）:
1）PL13-1：
TURBINETRIP。
下列跳机信号将触发此报警。
a）润滑油压低跳机。
此跳机信号由三个压力开关（64135-PS5320#1，64135-PS5320#2和64135-PS5320#3）经三取二逻辑触发。
当润滑油压力低于69Kpag时，压力开关应动作，汽轮机跳机。
b）轴向推力磨损大跳机。
推力轴承磨损是通过测量油压来监测的（具体结构图见4.7），在推力轴承两侧分别有三个油压开关（前侧为：
64135-PS5337#1，64135-PS5337#2和64135-PS5337#3。
后侧为：
64135-PS5338#1，64135-PS5338#2和64135-PS5338#3）。
此两侧（前侧和后侧）都是三取二逻辑，当压力高于118Kpag时，压力开关动作跳机。
c）EH油压低跳机。
此跳机信号由三个压力开关（64133-PS5315#1，64133-PS5315#2和64133-PS5315#3）经三取二逻辑触发。
当EH油压力低于7.55Mpag时，压力开关应动作，汽轮机跳机。
d）轴振动高跳机。
这是来自TSI的开关量信号，当一个报警值（振动高于0.175mm）和其他任何一个跳机值（振动高于0.250mm）同时发出时，汽轮机跳机。
e）低压缸排汽罩温度高跳机。
此跳机信号由四个温度开关（64118-TS5307#1，64118-TS5307#2，64118-TS5307#3和64118-TS5307#4）触发，此四个温度测点分别安装在两低压缸的两侧。
当一侧的温度高于107度和另一侧的任一温度也同时高于107度时，汽轮机跳机。
f）低压缸末级隔板入口蒸气温度高跳机。
此跳机信号由四个温度开关（64118-TS5301A，64118-TS5301B，64118-TS5301C和64118-TS5301D）触发，此四个温度测点分别安装在两低压缸的两侧末级隔板入口。
当一侧的温度高于250度和另一侧的任一温度也同时高于250度时，汽轮机跳机。
g）凝汽器真空低跳机。
此跳机信号由四个真空压力开关（64119-PS5340#1，64119-PS5340#2，64119-PS5340#3和64119-PS5340#4）触发，此四个压力测点分别安装在两凝汽器的两侧。
当一侧的压力高于25.3Kpag和另一侧的任一压力也同时高于时25.3Kpag，汽轮机跳机。
h）高压缸排汽罩温度高跳机。
此跳机信号由三个温度开关（64119-TS5313#1，64119-TS5313#2和64119-TS5313#3）经三取二逻辑触发。
当高压缸排汽温度高于420度时，温度开关应动作，汽轮机跳机。
i）MSR液位高跳机。
两个MSR分别有三个液位开关（MSRA为：
64112-LS4311#1，64112-LS4311#2和64112-LS4311#3。
MSRB为：
64112-LS4312#1，64112-LS4312#2和64112-LS4312#3）。
此两MSR（A和B）的液位都是三取二逻辑，当液位高于MSRcentre-1562mm时，液位开关动作跳机。
j）定子冷却水入口压力低跳机。
此跳机信号由三个压力开关（64124-PS5325#1，64124-PS5325#2和64124-PS5325#3）经三取二逻辑触发。
当定子冷却水入口压力高于101Kpag时，压力开关应动作，汽轮机跳机。
k）定子冷却水出口温度高跳机。
此跳机信号由三个温度开关（64124-TS5333#1，64124-TS5333#2和64124-TS5333#3）经三取二逻辑触发。
当定子冷却水出口温度高于77度时，温度开关应动作，汽轮机跳机。
l）电气故障跳机。
电气故障主要来源：
Transformerlockoutrelaymake,Transformerlockoutrelaymake,Generatorlockoutrelaymake,Generatorlockoutrelaymake,Unittransformerlockoutrelaymake。
m）蒸气发生器液位高/高跳机。
每个蒸气发生器有三个液位开关，当液位高高时，经三取二逻辑去跳机。
n）EHC主故障。
此信号来自EHC，当两EHC的CPU都失电时，此信号发出，汽轮机跳机。
o）逆功率跳机信号。
此信号来自65100-PL4036盘，当主保护（Primaryprotection）或者后备保护（Backupprotection）动作时，汽轮机跳机。
p）后备超速跳机。
此信号来自EHC，当汽轮机转速>=112%额定转速时，经三取二逻辑去跳机。
q）TRIP按钮按下。
此按钮在PL13盘上，可手动按下，使汽轮机跳机。
r）安全油压低跳机。
油压低开关（64133-PS5325#1和64133-PS5325#2）安装在汽轮机前箱里，当安全油（ETS油）压力低于5.49Mpag时，如果两个开关都动作，汽轮机跳机。
注意：
除了上面的跳机信号外，下列3个条件出发也可使安全油压低：
I.打闸手柄跳机
安装在前箱里，可人为拉出使汽轮机跳机。
II.48VDC或者220VDC供电电源失去。
当48伏或者220伏电源失去时，两个主跳闸电磁阀同时失电，汽轮机跳机。
III.危急遮断器动作。
当汽轮机转速达到110%~111%时，安装在汽轮机轴上的偏心环（也叫飞环）在离心力的作用下甩出，打到机械跳闸装置上使汽轮机跳机。
2）PL13-2：
TURBINESYSTEMFAILURE。
下列信号触发此报警：
a）轴偏心大:
来自64111-XMS5315。
b）任一振动大于0.250mm。
c）振动大跳机。
d）任一振动大于0.175mm。
e）高压缸差胀>=4.7mm
来自64111-ZMS5321。
f）高压缸差胀<=-4.4mm。
来自64111-ZMS5321。
g）低压缸差胀>=25.4mm。
来自64111-ZMS5323。
h）低压缸差胀<=-3.3mm。
来自64111-ZMS5323。
i）TSI面板故障。
j）高压缸排汽罩温度高跳机。
k）高压缸排汽罩温度高。
这是由64119-TS5313#1发出的信号，当高压缸排汽温度高于390度时，此开关动作。
l）T-G辅助系统控制面板故障。
m）汽轮机后备超速跳机。
n）TRIP按钮按下。
o）超速跳机（危急遮断器动作）。
p）锁定阀位置开关（64114-ZS5102#1）闭合。
q）凝汽器真空低。
当真空低于13.3Kpag（a）时，如果64119-PS5345#1或者64119-PS5345#2任何一个动作，此信号发出。
r）推力轴承磨损大跳机。
s）推力轴承磨损大（油压大于118Kpag）。
当6个油压开关：
（64135-PS5337#1，2，3和64135-PS5338#1，2，3）中任何一个动作，此信号发出。
t）蒸气发生器液位高/高跳机。
u）逆功率跳机信号。
v）凝汽器真空低跳机。
w）凝汽器真空低于25.3Kpag（a）。
当4个真空压力开关（64119-PS5340#1，2，3，4）中任何一个动作，此信号发出。
x）低压缸排汽罩温度高于107度。
当4个温度开关（64118-TS5307#1，2，3，4）中任何一个动作，此信号发出。
y）润滑油压力低于69KPag。
当3个压力开关（64135-PS5320#1，2，3）中任何一个动作，此信号发出。
zz）EH油压力低于7.55MPag。
当3个压力开关（64133-PS5315#1，2，3）中任何一个动作，此信号发出。
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