昌暉儀表:汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)ETS
汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)也稱(chēng)為危機(jī)遮斷系統(tǒng)或ETS(Emergency Trip System)，它是一個(gè)汽輪機(jī)安全監(jiān)控及輔機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，它能在汽輪機(jī)正常工作、啟動(dòng)和停止運(yùn)行方式下，連續(xù)監(jiān)視汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)，包括、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速以及軸承的溫度、油壓、真空等，并且進(jìn)行邏輯運(yùn)算和判斷，通過(guò)聯(lián)鎖裝置使設(shè)備按照既定的合理程序完成必要的操作，以保證汽輪機(jī)的安全。它在防止運(yùn)行人員操作失誤及系統(tǒng)故障情況下引起的安全事故方面起著非常重要的作用。
由于汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的重要性，因此需要保護(hù)裝置快速動(dòng)作，過(guò)去一般采用運(yùn)算周期為毫秒級(jí)的PLC系統(tǒng)，它具有硬接線(xiàn)少、故障低、易于與其他系統(tǒng)連接的特點(diǎn)。近些年FPGA(Field-Programmable Gate Array)可編程邏輯陣列得到快速發(fā)展，它具有很強(qiáng)的邏輯處理能力，速度上也滿(mǎn)足要求，因此，很多設(shè)備廠(chǎng)家應(yīng)用這種技術(shù)制造了專(zhuān)用的ETS模塊或單元，這樣更加增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性，同時(shí)也提供了很好的接口與其他系統(tǒng)連接。
以下一些信號(hào)的動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生ETS跳閘指令：汽輪機(jī)超速、軸向位移大、真空壓力低、潤(rùn)滑油壓低、EH抗燃油壓力低、軸承振動(dòng)大、電氣保護(hù)跳閘、軸承溫度高、MFT動(dòng)作、手動(dòng)打閘、其他保護(hù)、DEH掉電。當(dāng)這些信號(hào)中的任意一個(gè)發(fā)生時(shí)，ETS系統(tǒng)會(huì)發(fā)出跳閘信號(hào)，這個(gè)信號(hào)送到FSSS系統(tǒng)使鍋爐停運(yùn)，關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門(mén)、抽汽逆止門(mén)，還要送到電氣系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)解列。有人可能會(huì)問(wèn)了，這也起不到保護(hù)作用啊，所有設(shè)備都停運(yùn)了。是的，它的任務(wù)是保護(hù)重要設(shè)備和人身安全，因?yàn)楫a(chǎn)生跳閘的上述原因足以危害其他設(shè)備，ETS的作用就是把損失降到，并且設(shè)置了首出邏輯判斷，為事故以后的分析提供依據(jù)。當(dāng)然了，由于每個(gè)信號(hào)都設(shè)置了聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)，也只有聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)投入的時(shí)候，這些信號(hào)才會(huì)產(chǎn)生跳閘指令，這樣增加了系統(tǒng)的靈活性。在下面介紹ETS跳閘原因及影響，因?yàn)楦鲝S(chǎng)家機(jī)組設(shè)計(jì)的差異，因此與實(shí)際應(yīng)用有偏差，僅供參考。
①電超速保護(hù)當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的110%時(shí)，電超速保護(hù)動(dòng)作迫使機(jī)組緊急停運(yùn)，以防止超速飛車(chē)事故的發(fā)生。電超速保護(hù)由一個(gè)安裝在盤(pán)車(chē)設(shè)備處的磁阻發(fā)送器和安裝在遮斷電器柜中的超速插件所組成。
②軸向位移保護(hù)在運(yùn)行中，汽輪機(jī)的軸向位移是受到嚴(yán)格限制的，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的推力過(guò)大，產(chǎn)生超過(guò)允許值的位移時(shí)，會(huì)引起推力軸承磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與靜止部分產(chǎn)生摩擦，甚至?xí)斐扇~片斷裂等重大事故，因此，汽輪機(jī)都設(shè)置軸向位移保護(hù)，當(dāng)機(jī)組軸向位移進(jìn)到+lmm或-lmm時(shí)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的安全保護(hù)。
③潤(rùn)滑油壓低保護(hù)機(jī)組軸承油壓過(guò)低，將引起供油量不足，容易造成軸頸與軸瓦之間的干摩擦，燒壞瓦塊，引起機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)等，為此汽輪機(jī)設(shè)置潤(rùn)滑油壓低保護(hù)，當(dāng)機(jī)組潤(rùn)滑油壓低時(shí)起保護(hù)的作用。
④EH油壓低保護(hù)EH油是DEH系統(tǒng)中的控制和動(dòng)力用油，用以控制所有主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥，當(dāng)油壓低時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)失控而釀成事故。因此，汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置了油壓低保護(hù)，當(dāng)EH油壓降低至9.31MPa時(shí)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。
⑤真空低保護(hù)一般來(lái)說(shuō)，機(jī)組真空過(guò)低主要是由循環(huán)水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)等故障引起的。當(dāng)機(jī)組真空過(guò)低時(shí)，會(huì)引起排汽溫度升高，低壓缸安全門(mén)爆破，基至低壓缸變形，機(jī)組振動(dòng)增大，如果處理不當(dāng)還會(huì)造成其他嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故。為此，系統(tǒng)設(shè)置為凝汽器真空降低至66kPa時(shí)，低真空保護(hù)動(dòng)作停機(jī)，以防因真空過(guò)低而造成設(shè)備損壞。
⑥其他外接遮斷信號(hào)a、手動(dòng)停機(jī)操作員可通過(guò)手動(dòng)停機(jī)按鈕進(jìn)行遠(yuǎn)方手動(dòng)停機(jī)，為防止誤操作，一般手動(dòng)停機(jī)按鈕由兩個(gè)按鈕執(zhí)行，并且?guī)в蟹雷o(hù)蓋，當(dāng)同時(shí)按下兩個(gè)按鈕時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。b、DEH失電DEH失去電源時(shí)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。c、DEH超速。機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的110%時(shí)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。d、鍋爐MFT保護(hù)MFT動(dòng)作汽輪機(jī)跳閘。e、發(fā)電機(jī)故障發(fā)電機(jī)解列汽輪機(jī)跳閘。f、透平壓力低在發(fā)電機(jī)并列狀態(tài)下，調(diào)節(jié)級(jí)壓力與高壓缸排汽壓力之比低于1:7時(shí)，汽輪機(jī)跳閘，此保護(hù)用于防止汽輪機(jī)高壓缸過(guò)熱。g、高壓缸排汽溫度高當(dāng)高壓缸排汽溫度高至427℃時(shí)，保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。
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