汽輪機監(jiān)視保護系統(tǒng)說明書

1、 密級：公司秘密n-32000型凝汽器說明書m700-068000asm編制 校對 審核 標審 錄入員 潘忠欽東方汽輪機有限公司dongfang turbine co., ltd.汽輪機監(jiān)視保護系統(tǒng)說明書編 號d150d-000208asm版本號a2010年6月編號d150d-000208asm編制校對審核會簽審定批準換版記錄版本號日期換 版 說 明a2010年6月首次發(fā)布目 錄序號章-節(jié)名 稱頁數備注10-1系統(tǒng)概述120-2軸系330-3油壓真空540-4溫度250-5輔機260-6ets30-1 系統(tǒng)概述汽輪機電氣監(jiān)視保護系統(tǒng)圖由軸系、油壓真空、溫度、輔機及ets五部分組成。本系統(tǒng)說明將

2、介紹軸系部分測點的配置；闡述油壓真空、溫度、輔機部分中關系到汽輪機安全正常運行的各種信號以及各種電器、電機的控制邏輯；介紹汽輪機的危急遮斷系統(tǒng)(ets)。本系統(tǒng)說明中所涉及的各種信號設定值均需以汽輪機啟動運行說明書中的規(guī)定值為準。本系統(tǒng)說明書可作為設計院作相關設計的依據。0-2 軸系1 概述汽輪發(fā)電機組軸系需要連續(xù)監(jiān)測的參數有：轉速、零轉速、超速、高中壓脹差、低壓脹差、軸向位移、高壓缸熱膨脹、偏心、軸振、瓦振等。2 轉速監(jiān)測轉速傳感器共8只（epro傳感器5只），其中tsi用5只，deh用3只（deh自帶）。2.1 轉速及鑒相轉速及鑒相各用一只傳感器，對應于05000r/min的轉速測量范圍，

3、監(jiān)測儀表有420ma的標準電流信號輸出供用戶使用。當轉速從高速降至2r/min時，有零轉速繼電器接點信號輸出，作為汽輪機自動盤車的啟動信號。2.2 三取二的電超速保護電超速保護采用三只傳感器，當機組轉速n3300r/min且滿足三取二的邏輯要求時，超速保護輸出繼電器接點，經ets邏輯處理后，遮斷汽輪機。3 位移監(jiān)測3.1 高中壓脹差采用一只傳感器，監(jiān)測器有420ma標準電流信號輸出。當高壓脹差4.2mm或-1.5mm時，報警繼電器動作，輸出報警信號；當高壓脹差5.0mm或-2.5mm時，停機繼電器動作，輸出停機信號。3.2 低壓脹差采用一只傳感器，監(jiān)測器有420ma標準電流信號輸出。當低壓脹差

4、8.0mm時，監(jiān)測器驅動報警繼電器動作，輸出報警信號；當低壓脹差8.5mm時，監(jiān)測器驅動報警繼電器動作，輸出停機信號。3.3 軸向位移軸向位移監(jiān)測采用兩只傳感器，對應于-2+2mm軸向位移測量范圍，監(jiān)測器有420ma標準電流信號輸出。當軸向位移值0.8mm或-0.8mm時，報警繼電器動作，輸出報警信號；當兩個軸向位移都1.0mm或-1.0mm時，危險繼電器動作，輸出接點信號至ets，遮斷汽輪機。3.4 偏心偏心測量采用一只傳感器，對應于0100m的偏心測量范圍，監(jiān)測器有420ma的標準電流信號輸出。當軸偏心大于原始值30m時，監(jiān)測器驅動報警繼電器動作，輸出報警信號。3.5 熱膨脹汽輪機前軸承箱

5、左右兩側，分別設一個汽缸膨脹監(jiān)測通道，用以監(jiān)測汽缸相對于汽機基礎的膨脹。熱膨脹監(jiān)測采用二只國產35mm絕對膨脹傳感器及兩只配套的絕對膨脹監(jiān)測器。對應于035mm的高中壓汽缸膨脹測量范圍，兩監(jiān)測器各有420ma的直流信號輸出；當膨脹超越設定i值、ii值時，兩監(jiān)測器中各有兩只警告繼電器動作，輸出報警信號。4 振動4.1 軸振為了監(jiān)測轉子相對于軸承的徑向振動，機組的1#5#支持軸承各設有水平（x向）、垂直（y向）兩個軸振監(jiān)測通道，共12個通道。采用10只渦流傳感器，對應于0400m的軸振測量范圍，監(jiān)測器的每個通道均有420ma的直流信號輸出；任一通道的軸振0.125mm時，相應監(jiān)測器通道中的警告報警

6、繼電器動作，輸出報警信號；任一通道的軸振0.2mm時，相應監(jiān)測器通道的危險繼電器動作，輸出危險報警信號。4.2 瓦振為了監(jiān)測軸承瓦相對于自由空間的絕對振動，機組1#5#軸承各設一個垂直方向的瓦振監(jiān)測通道，共6個通道。采用6只渦流傳感器。對應于0100m的瓦振測量范圍，監(jiān)測器的每個通道均有420ma的直流信號輸出；任一通道的瓦振50m時，相應監(jiān)測器中的報警繼電器動作，輸出報警信號。任一通道的瓦振80m時，相應監(jiān)測器通道中的危險繼電器動作，輸出危險報警信號。5 機頭轉速表機頭轉速監(jiān)測采用一只國產df6101型磁阻式轉速傳感器（表自帶）及一塊國產智能瞬態(tài)數顯轉速表df9011。該表具有兩級超速報警、

7、零轉速報警、快速轉速顯示、最高轉速存貯及再現、自檢與校驗功能。兩級超速與零轉速報警均有繼電器接點輸出。6 電機側轉速表 同樣采用國產df9011型智能瞬態(tài)數顯轉速表及自帶傳感器。（注意：本節(jié)所提到的的各種報警、停機值最終應以該工程的汽輪機啟動運行說明書的相關內容為準。）0-3 油壓真空1 概述汽輪機電氣監(jiān)視保護系統(tǒng)中的油壓真空部分包括了與油壓、真空有關的各種信號的去向以及各種與油壓信號有關的閥門、油泵、盤車裝置的控制邏輯。2 排汽裝置低真空、低潤滑油壓遮斷器及抗燃油油源壓力開關排汽裝置低真空遮斷器中裝有四只壓力控制器；低潤滑油壓遮斷器中裝有七只壓力控制器?？谷加陀驮瓷涎b有四只壓力開關。2.1

8、排汽裝置低真空遮斷器輸出信號當排汽裝置真空低，p0.05mpa時，代號為psa1的壓力開關動作，輸出報警信號；當排汽裝置真空過低，p0.055mpa時，代號為psa2psa4的三只壓力開關動作，將輸出的信號送至ets，三取二邏輯運算后輸出停機信號。2.2 低潤滑油壓遮斷器輸出信號當潤滑油路油壓低至報警值時，代號為psb1的壓力開關動作，輸出報警信號；代號為psb2的壓力開關也同時動作，輸出信號用于自動啟動交流潤滑油泵。當潤滑油路油壓低至停機值（p 0.0392mpa）時，代號為psb3的壓力開關動作，輸出信號用于自動啟動直流事故油泵；代號為psb4psb6的三只壓力開關也同時動作，將輸出信號送

9、至ets，三取二邏輯運算后輸出停機信號。由于汽機停機經惰走后必然進入盤車狀態(tài)，故若潤滑油路油壓繼續(xù)下降，當低至停盤車設定值（p0.0294mpa）時，代號為psb7的壓力開關動作，輸出信號用于停止盤車，同時報警。2.3 抗燃油油源壓力開關當抗燃油路油壓p11.20.2mpa時，代號為ps9的壓力開關動作，輸出報警信號并自動啟動備用抗燃油主油泵；當抗燃油路油壓p7.8mpa時，代號為ps6ps8的三只壓力開關應動作，將輸出信號送至ets，三取二邏輯運算后輸出停機信號。3 主油箱上油泵的控制邏輯汽輪機運行過程中所需的透平保安油是由與汽機同軸的主油泵直接供給的，潤滑油則是由主油泵經射油器供給的。主油

10、箱上設置了二只油泵：交流潤滑油泵用于機組啟、停時，代替主油泵出口的射油器或在機組運行中潤滑油路油壓p0.049mpa時與主油泵出口的射油器并聯，向機組軸承、盤車裝置、頂軸裝置供油；直流事故油泵在潤滑油路油壓p0.0392mpa時(此時機組已獲停機信號)，與交流潤滑油泵一起或當交流潤滑油泵因故障停運時獨立向機組的各軸承提供潤滑油，使機組完成惰走進而實行盤車。3.1 交流潤滑油泵控制邏輯3.1.1自動方式交流潤滑油泵在dcs上的自動-手動控制方式按鈕選擇在“自動”位時，機組運行過程中，只要主油泵出口油壓由正常值降至p1.8mpa或潤滑油路油壓跌至p0.049mpa或汽機轉速n2850r/min時，

11、交流潤滑油泵自動啟動。該泵自動啟動后，除非其電動機出現電氣故障，否則將持續(xù)運行，直至切至“手動”方式，才能用其在dcs上的停止按鈕使其停止。3.1.2 手動方式該泵在dcs上的自動-手動控制方式按鈕選擇在“手動”位時，用其在dcs上的啟動、停止按鈕，可在任意時刻啟、停該泵。這種方式也滿足了該泵要定期試驗的要求。3.1.3 信號dcs上設置了該泵自動方式、啟動及停止的信號燈。當泵電動機出現電氣故障時，有報警信號輸出。3.2 直流事故油泵控制邏輯直流事故油泵是在汽輪機事故狀態(tài)下投入的油泵。在dcs上它不設自動-手動控制方式選擇鈕，僅設置了主要用于試驗的啟動、停止按鈕。另外，還設置該泵“啟動”及“停

12、止”的信號燈。機組運行過程中，出現下列情況之一，直流事故油泵即自動啟動：a) 潤滑油路油壓跌至設定值時，交流潤滑油泵因其泵電機控制電源欠電壓或其泵電機出現電氣故障而沒有自動啟動；b) 潤滑油路油壓跌至設定值時。直流事故油泵電動機控制回路不應設任何保護，因它是汽機軸承潤滑油的最后提供者，不應為了保護價值相對低的直流電機而燒損了汽機軸瓦。因此，當該泵電機出現電氣故障時，僅供給報警信號。4 抗燃油泵控制邏輯每臺機組設有兩臺抗燃油泵，正常工作時，一臺運行，另一臺備用?？谷加捅脼槠啓C的調節(jié)保安系統(tǒng)提供油動機的動力油及保安油。兩臺抗燃油泵可由機旁柜上的操作開關控制及dcs控制。4.1 抗燃油泵滿足下列任

13、一條件時可啟動泵：a) dcs給出聯鎖投入信號時，郵箱內油位正常；b) dcs給出聯鎖投入信號時，若1#抗燃油泵處于運行狀態(tài)，抗燃油路油壓p11.20.2mpa，2#抗燃油泵立即自動啟動，反之亦然；c) dcs給出聯鎖投入信號時，若1#抗燃油泵處于停止狀態(tài)，則2#抗燃油泵會立即自動啟動，反之亦然；d) 就地控制開關打在“投入”位，按下相應“啟動”按鈕；e) 就地控制開關打在“投入”位，dcs給出相應啟動信號。4.2 當下列任一條件滿足時，將停泵：a) 抗燃油泵電動機過載保護動作；b) 抗燃油泵電動機斷路器跳閘；c) 抗燃油箱液位開關檢測到油位過低；d) 機旁控制開關打在“切除”位；e) dcs

14、相應開關或按鈕打在“停止”位。4.3信號泵旁設置了兩臺泵的啟動、停止的信號燈。5 盤車控制邏輯正常盤車前，潤滑油路必須正常，盤車傳動是這樣的：電機經減速后帶動擺輪，擺輪與轉子上嵌套的大齒輪嚙合（投入到位）、帶動轉子旋轉。盤車啟動要完成以下步驟：a) 電磁閥通電。這時經電磁閥引入的壓力油先解除回轉油缸聯鎖，再使回轉油缸帶著擺輪靠向轉子上的大齒輪；b) 電機啟動，擺輪與轉子上大齒輪嚙合（投入到位），電機將持續(xù)運轉。5.1 自動方式自動盤車用于停機過程。當盤車裝置在dcs上的自動-手動控制方按鈕選擇在“自動”位時，如潤滑油路及頂軸油路油壓正常，當汽機由額定轉速降至零轉速時（n2r/min時，由tsi

15、給出接點信號），將自動完成上述a、b二個步驟：首先電磁閥通電，30秒后盤車電機啟動，延時的目的是保證擺輪有足夠的時間靠向大齒輪。如盤車裝置投入到位（此時，電磁閥斷電），盤車電機將持續(xù)運轉。盤車電機運行過程中，如潤滑油路油壓過低或盤車電機出現電氣故障時，電機將自動停止。5.2 手動方式當盤車裝置在dcs上的自動-手動控制方式按鈕選擇在“手動”位時，如潤滑油路及頂軸油路油壓正常，則可用dcs上的啟動、停止按鈕按需要啟、停盤車。手動方式分兩種：一種是用dcs上的“盤車啟動”的按鈕信號代替零轉速信號，另一種是“投入”與“電機啟動”分別由按鈕完成。采用后一種方式時，按下“投入”按鈕，電磁閥將通電，直至“

16、投入到位”后或按了“停止”鈕才斷電。再按下“電機啟動”，若頂軸油路油壓正常，30秒后電機才啟動，后續(xù)狀況如5.1中相應部分所述。為了在事故狀態(tài)，如頂軸油壓不正常的情況下，仍能盤車，特設置了電機緊急啟動按鈕。此外，為了操作方便，需設置就地操作，包括“盤車啟動”、“投入”、“停止”、“電機啟動”、“電機緊急啟動”、“甩開”按鈕及信號燈。dcs上的“停止”按鈕，不論是自動還是手動方式按下均有效。如要終止盤車，先按“停止”按鈕。待盤車電機降速后再按“甩開”按鈕，使盤車電機反轉，甩開擺輪，讓盤車裝置回到甩開位。如盤車過程中直接按“甩開”按鈕將無效。汽機由盤車狀態(tài)沖轉，當轉速達到一定值時，擺輪將受大齒輪增

17、大了的離心力的作用而自動甩開，擺輪處于甩開位置時，盤車電機自動停止。5.3 信號dcs上設有自動方式、盤車裝置投入到位、盤車裝置在甩開位以及“盤車”信號燈。當盤車電機出現電氣故障時，有報警信號輸出。6 主油箱及抗燃油供油裝置油箱油位信號主油箱上有一只油位計。油位計上有兩只可設定位置的上、下限報警微動開關，另有一只液位信號遠傳發(fā)送器。使用汽機廠配供的電源箱，可獲得滿量程420ma的直流輸出。同時油箱油位三個液位開關，用作三取二油箱油位低停機?？谷加凸┯脱b置上設有可反映油箱油位過低、油位低、油位高的油位開關，另外還配備了一只420ma直流信號輸出的油壓變送器。上述各種油位信號均需送往dcs、抗燃油

18、箱油位過低及油壓變送器還需接入deh。主油箱油位計檢測到的油位低信號還用作主油箱加熱器加熱停止。抗燃油供油裝置油箱油位過低的信號還用作1#及2#抗燃油泵的聯鎖。0-4 溫度1 概述汽輪機電氣監(jiān)視保護系統(tǒng)的溫度部分包括為保證汽輪機本體及相關輔助裝置正常啟動、運行而采取的各種與溫度相關的措施以及汽機廠所提供的各種溫度測點。排煙風機電動機應具有事故電源。（請參閱隨機所供資料）2 主油箱排煙風機電動機的控制邏輯主油箱上設有排煙風機。在就地儀表控制柜上設置了排煙風機的啟動、停止按鈕；同時有遠傳dcs信號，也可在遠方完成排煙風機的啟、停操作。就地設置有風機的運行信號燈；風機電動機電氣故障時，將有報警信號輸

19、出至dcs。3 主油箱加熱器的控制邏輯主油箱上配置了六支電加熱器。使用時分成兩組：每組三支，每只額定電壓220v，星形連接在三相380v電路中。dcs上應為每組加熱器設置啟動、停止按鈕；就地儀表控制柜上設置有加熱器運行、潤滑油溫度高指示、潤滑油箱液位低指示信號燈，同時有報警信號輸出至dcs。同組的三支加熱器中，有一支通電，“通電”信號燈即亮；三支均斷電，“斷電”信號燈才亮。加熱器投入的條件是：主油箱中的油位正常（不低）、任一潤滑油泵已在運行、油箱油溫低時。為了避免因加熱器表面溫度過高而破壞透平油質，每支加熱器的表面設有熱電阻。當加熱器表面溫度140時，加熱中止。另外，當油箱中的油溫35或加熱器

20、出現電氣故障（如保護開關因過載、短路跳閘）時，加熱終止。4 抗燃油循環(huán)油泵的控制供油裝置上設置的兩臺互為備用的循環(huán)泵。當對抗燃油油箱中的油進行加熱或冷卻或對油箱中的油進行再生處理時需開啟本泵。就地與dcs上需分別設置本泵的啟動、停止操作開關，用于手動控制。當油箱中油溫低、加熱器通電前，必須先啟動本泵。油泵運行過程中，其電動機出現電氣故障時，泵電機將自動停止運行。就地設置了本泵啟動及停止的信號燈，dcs上也應設置本泵啟動、過載的信號。5 抗燃油箱加熱器的控制邏輯在抗燃油箱油位正常以及抗燃油循環(huán)油泵已投運的前提下，電加熱器才可投用。電加熱器使用時，兩支加熱器串聯后接在380v電路中。就地與dcs上

21、應分別設置了加熱啟動、停止按鈕及加熱器通電的信號燈。（注意：本節(jié)所提到的的各種定值最終應以該工程的汽輪機啟動運行說明書的相關內容為準。）0-5 輔機1 概述汽輪機電氣監(jiān)視保護系統(tǒng)的輔機部分包括汽輪機本體疏水系統(tǒng)、抽汽止回閥氣動系統(tǒng)、汽輪機汽封系統(tǒng)中各氣動閥、電動閥、電磁閥及其它電動機的控制邏輯。2 汽輪機本體疏水系統(tǒng)中氣動閥的控制邏輯汽輪機啟動、停止、低負荷或在異常情況下，需經疏水氣動閥排除汽機本體及管道內的凝結水，以防汽缸進水，引起轉子彎曲、部件損壞。汽輪機本體疏水系統(tǒng)中的疏水氣動閥共有15只。2.1 各氣動閥的自動控制方式當某疏水閥在dcs上的自動-手動控制方式選擇按鈕在“自動”位時，該疏

22、水閥門的啟閉即處于自動控制下。自動方式下，當發(fā)電機油開關由合至斷，即油開關跳閘時閥門就開啟。自動方式下，當發(fā)電機負荷升至25%額定負荷時，由deh給出信號，關閉高壓段、中壓段、低壓段的疏水閥門；當發(fā)電機負荷降至25%額定負荷時，由deh給出信號，依次開啟低壓段、中壓段、高壓段的疏水閥門。2.2 各氣動閥的手動控制方式當某疏水閥在dcs上的自動-手動控制方式選擇按鈕在“手動”位時，該疏水閥即處于手動控制下。此時，操作dcs上該閥門的開啟或關閉按鈕，該疏水閥門即開啟或關閉。3 抽汽止回閥氣動系統(tǒng)中止回閥的控制邏輯汽輪機各抽汽口設置抽汽止回閥的作用是防止甩負荷時汽缸內壓力下降造成抽汽管及各加熱器內蒸

23、汽倒入汽缸而引起超速。3.1 各止回閥控制邏輯中的相同點：a） dcs上設有一只自動-手動控制方式的選擇按鈕、一只開啟按鈕、一只關閉按鈕；b） 止回閥處于“自動”方式時，dcs上有相應信號燈指示。此外，dcs上還有各抽汽止回閥處于關閉狀態(tài)的信號燈指示。信號燈受止回閥上相應的限位開關控制。3.2 各抽汽止回閥的自動控制方式當某抽汽止回閥在dcs上的自動-手動控制方式選擇按鈕在“自動”位時，該抽汽止回閥的啟閉即處于自動控制下。3.2.1 去各加熱器的抽汽止回閥的自動控制方式去各加熱器的抽汽止回閥的具體數量請參閱相應的輔機系統(tǒng)圖。a) 去用戶汽前氣動快關閥；b) 去用戶汽前氣動逆止閥；3.2.2 上

24、述的抽汽止回閥，凡同時滿足下列條件者將自動開啟；a) 其對應的加熱器投入；b) 其對應的加熱器水位正常；c) 發(fā)電機油開關沒由合至斷（即油開關已合閘）；d) 主汽閥已開啟。3.2.3 上述的抽汽止回閥滿足下列條件之一，即自動關閉：a) ets接受到各種電氣遮斷信號；b) ets發(fā)出了主汽閥已全關的信號；c) 其對應的加熱器水位高；d) 其對應的加熱器被切除；e) 發(fā)電機油開關跳閘（由合至斷）。3.3 各止回閥的手動控制方式當某止回閥在dcs上的控制方式選擇按鈕在“手動”位時，該止回閥的啟、閉即處于手動控制下。此時，操作dcs上該止回閥的開啟或關閉按鈕，該止回閥即開啟或關閉。4 汽輪機汽封系統(tǒng)中

25、各閥的控制邏輯汽輪機自密封系統(tǒng)中共4只氣動調節(jié)閥。氣動調節(jié)閥控制的具體要求參見供貨商隨機提供的圖樣資料。0-6 ets1 概述ets即汽輪機危急遮斷系統(tǒng)（emergency trip system）。當汽機故障以及發(fā)電機跳閘、鍋爐主燃料跳閘時，它能自動啟動關斷回路快速關閉進汽閥（各主汽閥、調節(jié)閥）。本ets由機械-液壓、電氣-液壓二種方式構成。即故障的檢測可采用機械、電氣二種方式，但進汽閥的關閉最終總有賴于液壓調節(jié)保安系統(tǒng)。2 機械液壓式危急遮斷危急遮斷器是機械式的超速故障檢測器。當汽機的轉速n3300r/min時，在離心力作用下有飛環(huán)飛出，使危急遮斷裝置掉閘。危急遮斷裝置牽動遮斷隔離閥組中的

26、遮斷閥換向，卸掉高壓安全油；高壓安全油泄壓后經一單向閥使超速限制安全油也泄壓從而使汽機高、中壓主汽閥及調節(jié)閥油動機的卸荷閥上的控制油壓消失、各卸荷閥開啟，從而使各汽閥油動機快速關閉。主汽閥全關后將給出限位開關信號，經電氣控制回路使各止回閥關閉。3 電氣液壓式危急遮斷它采用電氣方式來檢測汽機的各種故障以及發(fā)電機跳閘、鍋爐主燃料跳閘等故障，再將電氣遮斷信號同時作用到機械遮斷電磁鐵（3yv）、高壓遮斷電磁閥（58yv）、超速限制電磁閥（27yv、28yv）以及各汽閥油動機各自的遮斷電磁閥（914yv；17yv20yv）上。電氣遮斷信號作用到機械遮斷電磁鐵（3yv）上，使3yv通電，電磁鐵牽動停機機構使危急遮斷裝置掉閘。后續(xù)動作如第“2”中相應部分所述。電氣遮斷信號作用到高壓集成塊遮斷電磁閥（58yv）上，使各電磁閥斷電，卸掉了高壓安全油壓。后續(xù)動作如第“2”中相應部分所