1、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
2、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(BACK UP OVERSPEED TRIP) 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
3、、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(RELAY EMERGEN
4、CY TRIP SYSTEM)。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(RELAY DUMP VALVE ) 危急跳闸油压力开关 蓄压器 CV和ICV的继动
5、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%(16501665RPM)偏心环复位值: 102%(1530RPM)偏心环直径: 330.2MM跳闸时偏心环的行程: 11.11MM2.2 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(EMERGENCY TRIP
6、 ASSEMBLY)。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: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(RELAY EMERGENCY TRIP SYSTEM)1) 本分系统的主要功能是通过一继动排放阀(RDV: Relay Dump Valve),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(RELAY EMERG
7、ENCY TRIP SUPPLY)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(MECHANICAL TRIP VALVE)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: TOKIMEC Inc. 型
8、号: F3DG2S-062A-50-LH-JA-AM-S399H-M 流体性质: FYRQUEL EHC 额定容量: 114L/MIN 额定压力: 11.0MPA 行程: 24MM3.1 主跳闸电磁阀(MASTER TRIP SOLENOID VALVE)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
9、行在线试验。3) 性能参数如下: 1 TOKIMEC Inc. F3SDG5S4-062A-220DC-50-JA-AM-S635H-M FYRQUEL EHC 10L/MIN 11.0MPA 18.6MM 供电电源: DC220V 电流: 0.14A 带电的功率: 31Wx23.2 闭锁阀(LOCKOUT VALVE)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。 F3DG5S2-062A-220AC-50-JA-AM-S631H-M 150L/MIN 24MM AC220V,单相,50HZ 0.9/0
10、.17A 13W3.3 注油试验电磁阀及复位电磁阀(OIL TRIP SOLENOID VALVE and RESETTING SOLENOID VALVE)1) 其功能分别参见章节3.5及6.1.1。 2 F3DG4S4-012A-220AC-50-JA-AM-S617H-J ISO VG 32 1.55MPA 6.4MM3.4 继动排放阀(RELAY DUMP VALVE)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)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
11、卸入油箱,CV及ICV关闭。 F3DG3S4-062A-50-JA-AM-S193H-M3.5 机械跳闸电磁装置(MECHANICAL TRIP SOLENOID)1) 它的动作原理参见图2.2。 TOHO SEISAKUSYO CO。,LTD。 MM-2025C 25.4MM 0.66A 145W3.6 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
12、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 PS1/2/3 PS1/2/3 检测器卡环油压0.118Mpa(g)0.04Mpa(g)0.80.9mm0 mm 轴向位移由上图可知,当轴向位移为0.80.9MM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(BACKUP OVERSPEED TRIP)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
13、,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。3.10 EH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
14、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#33凝汽器真空压力高Nor. 4.9kpa(a)25.3kpa(a)延时2S64119-PS5340#1#2#3#44推力轴承磨损大Nor. 40kpa(g)118kpa(g)64135-PS5337#1#2#364135-PS5338#1#2#35低压缸排汽温度高Nor. 3010764118-TS5307#1#2#3#46EHC油压低Nor. 9.8Mpa(g)7.55Mpa(g)三取二
15、,延时2S64133-PS5315#1#2#37MSR高水位高Alarm MSR壳体最低点-76.2mmMSR中心线-1562mm三取二,延时10S64112-LS4311#1#2#364112-LS4312#1#2#38轴承振动高Alarm 0.175mm0.25mm64111-YS5331 to 53459LP-T L-0隔板进口温度高23025064118-TS5301#1#2#310HP-T排汽缸温度高39042064119-TS5313#1#2#311汽机前轴承箱前的手动跳闸装置12安全油压力低5.49Mpa(g)64133-PS5325#1#213定子冷却水出口温度高77三取二,延
16、时8S64127-TS53333#1/#2/#314定子冷却水人口压力低101KPa64127-PS5325#1/#2/#315EHC 主故障16电气故障跳机17逆功率跳机18TRIP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:TURBINE TRIP。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。
17、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
18、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,641
19、18-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-TS5
20、313#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(MSR A为:64112-LS4311#1,64112-LS4311#2和64112-LS4311#3。MSR B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MSR centre-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-PS53
21、25#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:Transformer lockout relay make, Transformer lockout relay make, Generator lockout relay make, Generator
22、 lockout relay make, Unit transformer lockout relay make。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(Primary protection)或者后备保护(Back up protection)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
23、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:TURBINE SYSTEM FAILURE。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=25.4mm。来自64111-ZMS5323。h) 低压缸差胀=-3.3
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