1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。ETS汽機保護講義-一、概述：ETS（EMERGENCYTRIPSYSTEM）是汽輪機危急跳閘系統的簡稱。汽輪機危急跳閘系統用以監視汽輪機的某些參數，當這些參數超過其運行限制值時，該系統就關閉全部汽輪機蒸汽進汽閥門，緊急停機。以保證汽輪機安全運行，被監控的這些參數是：1.汽輪機轉速-超速跳閘；2.推力軸承磨損-軸向位移大跳閘；3.調節油壓力低-低EH油壓跳閘；4.軸承潤滑油壓低-低潤滑油壓跳閘；5.凝器器真空低-低真空跳閘；6.軸承振動大-軸承振動大跳閘；7.脹差大-脹差大跳閘；8.發電機主保護-發電機

2、主保護跳閘；9.MFT-鍋爐保護跳閘；10.高排溫度高高排溫度高跳閘；（電廠選定）11.透平壓比低透平壓比低跳閘；（電廠選定）12.后汽缸溫度高后汽缸溫度高跳閘；（電廠選定）13.軸承溫度高軸承溫度高跳閘；（電廠選定）14.DEH110%-DEH110%跳閘；（電廠選定）15.DEH失電DEH失電跳閘；（電廠選定）16.遠控手動跳機遠控手動跳閘；（電廠選定）17.中壓抽汽高中壓抽汽高跳閘；（電廠選定）18.低壓抽汽高低壓抽汽高跳閘；（電廠選定）19.遠控跳閘信號（備用點）對于60萬機組來說，跳閘信號一般在1-16條件中選定，遠控跳閘接口再置4路作為備用。系統應用了雙通道概念，布置成“或與”門的

3、通道方式，這就允許在線試驗，并在試驗過程中裝置仍起保護作用，另外三低信號的每個接點連接成在線監視狀態，從而保證此系統的可靠性。工作原理：系統機柜放在電子間，采用兩套PLC并聯運行，即定義為A機和B機，A、B機冗余控制。當運行機故障時，另外機立即切至運行狀態。觸摸屏上設有跳閘“首出”信號記憶燈，且每一組信號都可以給出“首出”記憶信號，即第一個到來的跳閘信號指示燈閃動亮，其它跳閘信號指示燈常亮，手動復位后，跳閘信號消失。閘塊工作原理：跳閘塊安裝在前箱的右側，塊上共有6個電磁閥，2個OPC電磁閥是110VDC，常閉電磁閥，OPC電磁閥由DEH控制；4個AST電磁閥由ETS控制，電磁閥電源為110VD

4、C，常開閥。正常情況下，AST電磁閥是常帶電結構，兩路110VDC電源取自電氣直流屏。其中一路電源控制AST1、AST3電磁閥，另一路電源控制AST2、AST4電磁閥。機柜中有各路電源檢測繼電器檢測電源工作狀況。跳閘塊電磁閥連接如下圖：P1點壓力為130kg/cm左右。通過節流孔J1、J2使P2點壓力為65kg/cm左右。在作試驗時，20-1/AST和20-3/AST動作，使得P2點壓力升高至130kg/cm；若20-2/AST和20-4/AST動作，則P2點壓力降為0kg/cm。壓力開關K1、K2設定值分別為K1：90kg/cm，K2：40kg/cm。通道1（20-1/AST，20-3/AS

5、T）動作試驗時，K1動作；通道2（20-2/AST，20-4/AST）動作試驗時，K2動作；K1、K2分別送出指示信號。由于整個跳閘塊采用“雙通道”原理，當一個通道中的任一只電磁閥打開都將使該通道跳閘；但不能使汽輪機進汽閥關閉，只有當兩個通道都跳閘時，才能使汽輪機進汽閥關閉，起到跳閘作用，因此大大提高其可靠性，可有效地防止“誤動”和“拒動”。跳閘試驗塊工作原理：該系統共有4個試驗塊，EH油試驗塊，LBO潤滑油試驗塊和LV1、LV2真空試驗塊。每個塊的原理均相同。原理圖如下：每個試驗塊都被布置成雙通道。J1、J2為節流孔；F、F1、F2為手動閥；S1、S2為電磁閥；B1、B2為壓力表；K1、K2

6、、K3、K4為壓力開關。節流孔的作用是將兩路隔離開，試驗時互不干擾。試驗可以手動就地試驗，也可以在主控室通過試驗按鈕遠方試驗。用遠方試驗時，電路上有閉鎖，保證不會兩路同時試驗，一路試驗時，另一路還有保護功能。用就地手動閥試驗時，不能兩路同時作，否則將會引起誤跳機。手動試驗時，尤其要注意。正常情況下，壓力油通過節流孔送到壓力開關和指示表B1和B2，指示表將指示正常油壓，一旦油壓降低，兩邊的4個壓力開關只要各有一個開關動作，將引起跳機。電磁閥接成“兩或-與”關系，即可防止誤跳，又可防止拒跳。（見圖3）。試驗時，打開F1或S1，則B1上指示將緩緩下降達到設定值時，K1、K3將動作。ETS遠方在線試驗

7、時，對應試驗盤上指示燈亮，表示出相應跳閘控制閥上某一路在試驗。由于跳閘閥布置成雙通道，所以只試驗一路不會產生跳閘信號，若此時被測參數真的達到停機值，則試驗塊上的壓力開關將全部動作，兩路信號通過“與”的作用，產生跳閘信號，通過跳閘控制塊使機組停下來。所以說該試驗塊可以在線試驗，并不影響機組的保護功能。試驗塊電磁閥的電源是220VAC。試驗完畢后，要注意表壓是否恢復到正常值，否則不準試驗另一路，以免引起誤跳機。五、觸摸屏：觸摸屏是人機接口界面，目前廣泛的應用于工業領域的各個方面。它完全可以取代原始的按鍵式操作盤，簡單靈活的可視化操作界面、多樣化的報警功能、及按鍵式操作盤無法實現的功能等。界面說明如

8、下：設備正常工作時，首出跳閘信號燈是綠色的，當有信號跳閘時，相應信號的燈會不斷的閃爍（由綠變紅色在變綠），隨后到來的報警信號只能是常亮（平光紅色），這就是具有首出的功能。ETS跳閘后，汽機停機燈會常亮(由綠色變為紅色)。試燈：當按下此健后可以看到所有的報警燈會變成紅色，這個功能主要是檢查報警信號與plc通訊是否正常。在線試驗功能：盤上面有一個開關，當旋轉到在線試驗位置時，在線試驗燈會亮，表示可以進行下列試驗。兩個通道的按鈕是互鎖的關系并且ASP1和ASP2也參與兩個通道的互鎖關系，用以防止兩個通道同時試驗引起誤跳停機。（鑰匙開關在其它位置時在線試驗做不了）。做在線試驗時應當注意：剛試驗過的通道

9、恢復正常后，才可以進行另一路試驗。這要觀察一下ASP1和ASP2指示燈的狀態。否則另一通道的試驗就做不了，因為通道是互鎖的關系。超速抑制功能：盤上面有一個開關，當旋轉到超速抑制位置時，超速抑制燈會亮（變紅色），表示可以進行超速試驗。ETS電源監視燈：ETS正常工作時，盤上的電源監視燈是紅色常亮的，在停機狀態和故障狀態時該燈是綠色的。5.當盤下鑰匙開關旋轉到機組運行位置時，超速抑制燈和再線試驗燈都不亮，相應的功能也不起作用。保護投退開關：保護投退開關設在機柜后端子排的內側，可以對單項信號保護按要求斷開或投入。七、ETS控制柜：ETS控制柜主要包括可編程控制器、電源組件、繼電器組件、觸摸屏和端子排

10、部分。7.1可編程控制器：可編程控制器用來完成邏輯控制。合上兩路電源開關，兩臺可編程序控制器同時工作，如一臺PC機損壞，需要維修，可讓另一臺單機運行。7.2電源組件：兩路交流電源輸入，在內部直流組成冗余輸出，交流組成互為切換結構，用以保證ETS的供電。7.3繼電器組件：繼電器組件主要用來擴展跳閘的報警信號。7.4端子排端子排上安裝有輸入端子卡件和輸出繼電器卡件及接觸器等元器件。ETS系統的可靠性綜上所述，危機跳閘系統采用了雙通道的原理，無論是一次監測元件還是跳閘電磁閥，都采用雙通道，因此，可大大提高系統的可靠性。一般系統的可靠性是用下述公式表示的：可靠性=MTBF/MTBF+MTBR式中MTB

11、F-平均無故障時間；MTBR-平均維修時間。可見，MTBF越大越好，MTBR越小越好。增加雙通道系統后，可使系統的MTBF大大提高。使用雙通道后，MTBF是這樣計算的：MTBFD=MTBFS+MTB2S/2MTBR式中MTBFD-雙通道的平均無故障時間；MTBFS-單通道的平均維修時間。使用雙通道后，系統的MTBF是按指數規律增加的，這樣系統的可靠性大大提高了。九、使用維護：所有跳閘功能在每次啟動前必須進行試驗。控制柜上的所有開關及按鈕一經調整好，不能隨意亂動，當發現控制柜中的任何一個指示燈及開關損壞，應立即更換。所有使用維護必須由專門人員操作。汽機主保護汽機主保護序號保護名稱保護源信號信號來

12、源定值1EH油壓低63/LP-1壓力開關8Mpa63/LP-2壓力開關8Mpa63/LP-3壓力開關8Mpa63/LP-4壓力開關8MPa2潤滑油壓低63/LBO-1壓力開關0.06Mpa63/LBO-2壓力開關0.06Mpa63/LBO-3壓力開關0.06Mpa63/LBO-4壓力開關0.06MPa3真空低3.1高背壓凝汽器真空低63/LV1-1壓力開關28KPa(絕對壓力)28KPa(絕對壓力)28KPa(絕對壓力)28KPa(絕對壓力)63/LV1-2壓力開關63/LV1-3壓力開關63/LV1-4壓力開關3.2低背壓凝汽器真空低63/LV2-1壓力開關28KPa(絕對壓力)63/LV2

13、-2壓力開關28KPa(絕對壓力)63/LV2-3壓力開關28KPa(絕對壓力)63/LV2-4壓力開關28KPa(絕對壓力)4軸向位移大軸向位移大TSI1.0mm5TSI超速TSI超速TSI3300rpm6軸振大軸相對振動大TSI250um7相對位移/膨脹大高缸相對膨脹大TSI高脹：+11.1mm/-4.7mm低脹：23.5mm/-1.52mm8DEH失電DEH失電DEH9手動停機手動停機操作臺10DEH110%超速DEH110超速DEH110%11發電機主保護發電機主保護發電機保護柜11.1發電機斷水12爐MFT爐MFTFS113推力軸承溫度高推力軸承溫度(正)P4DEH107推力軸承溫度

14、(正)P2107推力軸承溫度(付)G4107推力軸承溫度(付)G210714汽輪機壓比低高排壓力1ATC調節級壓力/高排壓力1.734高排壓力2調節級壓力1調節級壓力2調節級壓力315高排溫度高高壓排汽蒸汽溫度1ATC427高壓排汽蒸汽溫度242716再熱汽溫突降ATC50/10min17過熱汽溫突降50/10min十一、現保護說明：保護項目1、EH油壓低保護：EH油壓低信號為就地EH油壓開關信號，共四路，此四路信號直接引入ETS系統，采用雙通道連接方式（63/LP-1、63/LP-3和63/LP-2、63/LP-4），每一通道至少有一開關動作做為停機信號，即63/LP-1或63/LP-3動作

15、與上63/LP-2或63/LP-4動作。壓力開關的整定值為8MPa。2、汽輪機潤滑油壓低保護：汽輪機潤滑油壓低信號為就地壓力開關信號，共四路。此四路信號直接引入ETS系統，采用雙通道連接方式（63/LBO-1、63/LBO-3和63/LBO-2、63/LBO-4），每一通道至少有一開關動作做為停機信號，即63/LBO-1或63/LBO-3動作與上63/LBO-2或63/LBO-4動作。壓力開關的整定值為0.06MPa。3、凝汽器真空低：凝汽器真空低信號為就地真空開關信號，共八路，每一低壓缸對應四路，任意一個低壓缸真空低保護動作即發出保護動作。#1低壓缸四個壓力開關（63-1/LV1-1、63-

16、3/LV1-1和63-2/LV1-1、63-4/LV1-1），#2低壓缸四個壓力開關（63-1/LV2-1、63-3/LV2-1和63-2/LV2-1、63-4/LV2-1）每一通道至少有一開關動作做為停機信號，即63-1/LV1-1或63-3/LV1-1動作與上63-2/LV1-1或63-4/LV1-1動作，真空開關的整定值為28KPa(絕對壓力)；4、汽輪機軸向位移大：汽輪機軸向位移大信號取自TSI，在前箱推力瓦西側一共安裝四支軸向位移傳感器，軸向位移1和軸向位移2安裝在測量盤西側，軸向位移3和軸向位移4安裝在測量盤東側，其零點位置為推力瓦中心，當同向安裝的兩個軸向位移都達到-1.0mm或

17、+1.0mm時，即側1和3都動作或2和4都動作，軸向位移檢測儀表發出軸向位移大接點信號送到ETS系統，實現軸向位移保護。5、TSI超速：TSI超速信號取自TSI；TSI系統檢測的三路轉速信號，三路轉速探頭安裝在盤車處88齒測速盤，當任意一路轉速信號達到3300RPM時，都將使轉速檢測儀表發出一電超速接點信號，三路信號經三取二邏輯送到ETS系統，實現電超速保護。6、軸振大：該汽輪發電機組共有九個軸瓦，#1-#8軸瓦分別設置X方向和Y方向軸振傳感器，共有十六個測點，任意一個軸振大于250m，同時其它任意一個軸振大于150m，保護動作。此保護要在DCS中先判斷軸振大于250m外不同的另一點的軸振大于

18、150m，輸出一DO點，到ETS中和TSI中任一點軸振大于250m相與后保護動作。7、相對位移/膨脹大：所謂的脹差就是汽輪機缸體和轉子之間的熱膨脹差。信號取自TSI系統，高壓缸脹差安裝兩個探頭，輸出為兩探頭復合輸出，低壓缸脹差為LVDT傳感器。原設計汽輪機高壓缸脹差達到：正向+11.1mm，負向4.7mm；汽輪機低壓缸脹差達到：正向+23.5，負向1.52mm。此四項中的任何一項都會使汽輪機脹差保護動作。目前汽機“高低缸脹差大”保護決定取消，改為一級報警，提醒運行人員手動停機。8、DEH失電：DEH接口電源和控制電源共四路保護，當任意一路電源保護動作，向ETS發出DEH失電保護動作。9、手動停

19、機：手動停機按扭安裝在控制室操作臺，兩個按扭同時按下，向ETS發出手動停機保護。10、DEH110%超速：DEH判斷三路轉速信號，實行三取中，當轉速大于3300RPM時發出保護動作信號，到ETS停機。11、發電機保護動作：當發電機保護動作時，發出保護動作信號，到ETS停機。其中發電機斷水保護由內冷水站內冷水進出口差壓低開關三取二延時30S實現，邏輯做在SC4控制器，DO輸出硬接線經ETS機柜至電氣。12、爐MFT：當鍋爐MFT保護動作，發出保護動作信號，到ETS停機。13、推力軸承溫度高：推力瓦塊共安裝4支溫度元件，推力軸承溫度(正)P4，推力軸承溫度(正)P2，推力軸承溫度(付)G4，推力軸

20、承溫度(付)G2，當任意一支溫度元件溫度超過107，汽機“軸承溫度高”保護決定引入各支持軸承金屬溫度帶防跳切除，任一支持軸承金屬溫度高或推力軸承溫度高均汽機跳閘，并且該保護并網前有效，并網后自動退出。14、汽輪機壓比低：調節級壓力1、2、3信號為高選，高排壓力1、2為高選，當調節級壓力/高排壓力15%,則鍋爐MFT，主汽門關閉信號送到電氣，由發電機逆功率保護將發電機解列。小機保護：一、保護項目：設備名稱保護名稱小機（MEH）1）軸位移大2）小機前軸振動大3）小機后軸振動大4）汽泵前軸振動大5）汽泵后軸振動大6）DCS緊急停機7）小機潤滑油壓低（三取二）8）小機排汽壓低（三取二）9）小機抗燃油壓

21、低10）小機速關油壓低11）小機超速12）MEH畫面板停機13）速關閥關閉停機14）手動停機另：硬接線跳機1）手動停機2）小機TSI來小機超速3）控制器CPU故障二、保護說明：2.1小機“軸向位移大”信號取自小機TSI，當兩位移均大于動作值小機TSI繼電器接點動作，信號送到MEH，實現軸向位移保護。2.2小機“軸振大”保護采取以下策略：任意一個軸振大于80um，同時其它任意一個軸振大于50um，保護動作。此保護要在DCS中先判斷出其它軸振大于50um，然后與TSI軸振80um信號邏輯與。2.3汽泵“軸振大”保護采取以下策略：任意一個軸振大于125um，同時其它任意一個軸振大于100um，保護動

22、作。此保護要在DCS中先判斷出其它軸振大于100um，然后與TSI軸振125um信號邏輯與。2.4“DCS緊急停機”信號來自汽泵保護，任一汽泵保護條件均跳相應小機。汽泵保護包括以下內容：1）除氧器水位A三取二低延時2秒2）前置泵保護跳閘3）三條件相與，延時20秒1汽泵運行2汽泵再循環門已關3汽泵流量低于120T/H4）推力軸承內側溫度1越限后延時2秒5）泵推力軸承內側溫度2越限后延時2秒6）小機推力軸承溫度1越限后延時2秒7）小機推力軸承溫度2越限后延時2秒8）小機推力軸承溫度3越限后延時2秒9）小機推力軸承溫度4越限后延時2秒10）小機推力軸承溫度5越限后延時2秒11）小機推力軸承溫度6越限后延時2秒12）鍋爐MFT，4秒鐘脈沖。2.5小機“潤滑油壓低”保護由三個壓力開關三取二實現。2.6小機“排汽真空低”保護由三個真空開關三取二實現。2.7小機“EH油壓低”保護由兩個壓力開關相與實現。2.8小機“速關閥油壓低”保護增加了一臺速關油壓力變送器，此模擬量油壓低且油壓開關動作時保護動作。2.9小機“速關閥關閉”保護采取三取二邏輯，信號分別為速關閥關閉、速關閥開啟非、速關閥行程LVDT5%來實現。2.10“小機超速”保護由MEH判斷三路轉速信號，實行三取中，當轉速大于6430R