汽轮机机组ETS说明书(300MW)

300MW机组

危急遮断系统( ETS ) 使用说明书

上海汽轮机有限公司

2011年11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%

· EH油压低

·润滑油压低

·冷凝器真空度低

·推力轴承磨损（轴向位移大）

·由用户决定的遥控遮断信号

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、三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摇控试验操作面板。

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，或者通过摇控试验操作面板遥控试验电磁阀，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，控制柜中有两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、报警功能的备用的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，这三只传感器装在同一个齿轮旁。

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。

操作员试验面板由一块液晶显示触摸屏器实现，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。

3.1 ETS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（所有指示灯都显示绿色），并且提示情况正常的信息。若反之，查明情况并预以改正。

·确认当汽机升速时，转速表报警器中的转速显示与汽轮机转速相同。

3.2操作员试验面板说明：

ETS操作面板分为“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”四个页面（见图2—图5）。

ETS操作员试验盘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的触点打开时指示汽机通道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的触点打开时指示汽机通道2遮断。

·直流电源1 故障──该指示灯亮表示直流24V电源#1故障。·直流电源2 故障──该指示灯亮表示直流24V电源#2故障。·交流电源1 故障──该指示灯亮亮表示交流电源#1故障。·交流电源2 故障──该指示灯亮表示交流电源#2故障。

·系统报警──该指示灯亮表示现场压力开关故障或汽机遮断。·遮断记忆──该指示灯亮表示汽机遮断有首出信号出现。

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——按下后指示灯亮表示系统处于试验方式。

?通道1——按下后指示灯亮表示选择通道1试验。

?通道2——按下后指示灯亮表示选择通道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。

?电超速1、电超速2、电超速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，灯亮表示选择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，灯亮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——低真空试验选择键，带灯按钮，灯亮表示选择低真空试验或在正常状态时指示63-1，2，3，4/LV压力开关

触点动作。

?轴位移GN——发电机向轴位移试验选择键，带灯按钮，灯亮表示选择发电机向轴位移试验或轴位移遮断。

?轴位移GV——调速器向轴位移试验选择键，带灯按钮，灯亮表示选择调速器向轴位移试验或轴位移遮断。

输入信号状态画面监视着进入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，相应的指示灯就会亮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亮。

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亮。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。

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，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）。

·按“通道1或通道2”键对应于要试验的通道。

·按“试验确认”键。

·验证被试验通道的传感器正处于非正常状态（灯亮）。

·证实所试验通道处于遮断状态（灯亮）。

·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（灯灭）。

·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:

·在ETS试验面板上按“进入试验”键，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）将被试验。

·“通道1”或“通道2”键上相应的灯亮，“电超速1”和“电超速3”对应于通道1，“电超速2”对应于通道2。

·在键盘上按“试验确认”键。

·证实试验的超速通道处于遮断状态（灯亮）。

·证实相应的遮断通道处于遮断状态（灯亮）。

·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（灯灭）。

·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的正常电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。

·再按“超速切除”键。

·“超速切除”键上指示灯亮，指示110%电超速保护被禁止。

·机械超速完成后，按“退出试验”键可以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：IEC 68-2-6，10～57Hz（震幅0.15mm）

──晃动：IEC 68-2-27，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，63-1/ASP，63-2/ASP。

·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/LBOT，20-2/LBOT。

·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/LPT，20-2/LPT。

·低真空试验块，包括压力开关63-1/LV，63-2/LV，63-3/LV，63-4/LV和试验电磁阀20-1/LVT，20-2/LVT。

·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

──一套带有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

图1、危急遮断系统（ETS）系统图

图2、操作员试验面板（第一页）

图3、输入信号状态1（第二页）

图4、输入信号状态2（第三页）

图5、首出遮断报警（第四页）