汽輪機(jī)機(jī)組ETS說(shuō)明書(shū)

1、300MW機(jī)組危急遮斷系統(tǒng)( ETS )使用說(shuō)明書(shū)上海汽輪機(jī)有限公司2011年11月1. 系統(tǒng)概述：上海汽輪機(jī)有限公司（STC）生產(chǎn)的危急遮斷系統(tǒng)（ETS），根據(jù)汽輪機(jī)安全運(yùn)行的要求，接受就地一次儀表或TSI二次儀表的停機(jī)信號(hào)，控制停機(jī)電磁閥，使汽輪機(jī)組緊急停機(jī)，保護(hù)汽輪機(jī)的安全。危急遮斷系統(tǒng)（ETS）對(duì)下列參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，一旦參數(shù)超越正常范圍，通過(guò)停機(jī)電磁閥，使所有閥門(mén)油動(dòng)機(jī)關(guān)閉。ETS裝置通過(guò)各傳感器監(jiān)測(cè)著汽輪機(jī)的運(yùn)行情況(見(jiàn)圖1、ETS系統(tǒng)圖)。具體監(jiān)測(cè)的參數(shù)為：· 汽機(jī)超速110%· EH油壓低· 潤(rùn)滑油壓低· 冷凝器真空度低· 推力軸承

2、磨損（軸向位移大）· 由用戶(hù)決定的遙控遮斷信號(hào)ETS系統(tǒng)應(yīng)用了雙通道概念，允許重要信號(hào)進(jìn)行在線(xiàn)試驗(yàn)，在線(xiàn)試驗(yàn)時(shí)仍具有保護(hù)功能。2. 系統(tǒng)組成：ETS系統(tǒng)由下列各部分組成：一個(gè)安裝遮斷電磁閥和狀態(tài)壓力開(kāi)關(guān)的危急遮斷控制塊、三個(gè)安裝壓力開(kāi)關(guān)和試驗(yàn)電磁閥的試驗(yàn)遮斷塊、三個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器、一個(gè)裝設(shè)電氣和電子硬件的控制柜以及一個(gè)搖控試驗(yàn)操作面板。汽輪機(jī)上各傳感器傳遞電信號(hào)給遮斷控制柜，在控制柜中，控制器邏輯決定何時(shí)遮斷自動(dòng)停機(jī)危急遮斷總管的油路。2.1 危急遮斷控制塊危急遮斷控制塊當(dāng)自動(dòng)停機(jī)遮斷電磁閥（20/AST）勵(lì)磁關(guān)閉時(shí)，自動(dòng)停機(jī)危急遮斷總管中的油壓就建立。為了進(jìn)行試驗(yàn)，這些電磁閥被布置成雙

3、通道。一個(gè)通道中的電磁閥失磁打開(kāi)將使該通道遮斷。若要使自動(dòng)停機(jī)遮斷總管壓力驟跌以關(guān)閉汽機(jī)的蒸汽進(jìn)口閥門(mén)，二個(gè)通道必須都要遮斷。20/AST電磁閥是外導(dǎo)二級(jí)閥。EH抗燃油壓力作用于導(dǎo)閥活塞以關(guān)閉主閥。每個(gè)通道的導(dǎo)閥壓力由63/ASP壓力開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)，這個(gè)壓力開(kāi)關(guān)用來(lái)確定每個(gè)通道的遮斷或復(fù)通狀態(tài)，以及作為一個(gè)聯(lián)鎖，以防止當(dāng)一個(gè)通道正在試驗(yàn)時(shí)同時(shí)再試另一個(gè)通道。2.2 危急遮斷試驗(yàn)塊 每個(gè)試驗(yàn)塊組裝件由一個(gè)鋼制試驗(yàn)塊、二個(gè)壓力表、二個(gè)截止閥、二個(gè)電磁閥和三個(gè)針閥組成。每個(gè)組裝件被布置成雙通道。安裝在前軸承座上的試驗(yàn)塊組裝件（該組裝件一側(cè)是從系統(tǒng)供油經(jīng)節(jié)流孔流入，而另一側(cè)與泄油或通風(fēng)閥相連）與安裝在附近的

4、端子箱上的壓力開(kāi)關(guān)相連接。在每個(gè)通道中均有一個(gè)節(jié)流孔，以使試驗(yàn)時(shí)被檢測(cè)參數(shù)不受影響。在供油端有一個(gè)隔離閥，它允許試驗(yàn)塊組件檢修時(shí)不影響系統(tǒng)的其他部分。為了更換試驗(yàn)塊上除壓力表外任一元件，首先必須關(guān)閉隔離閥，然后打開(kāi)手動(dòng)試驗(yàn)閥泄放試驗(yàn)塊中的介質(zhì)。在更換時(shí)，須確保遵守相應(yīng)的清潔、清洗抗燃油的維護(hù)及管理程序等。壓力開(kāi)關(guān)和壓力表可以關(guān)閉相應(yīng)的截止閥而從系統(tǒng)中隔離出來(lái)。在試驗(yàn)塊中的介質(zhì)被泄放后，這些截止閥就應(yīng)打開(kāi)，以保證在復(fù)置自動(dòng)停機(jī)前，全部截止閥是重新開(kāi)啟的。如果介質(zhì)（壓力或真空）達(dá)到停機(jī)值，壓力開(kāi)關(guān)將動(dòng)作，并且引起自動(dòng)停機(jī)遮斷總管中油壓泄放而遮斷汽輪機(jī)。當(dāng)在試驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)就地的手動(dòng)試驗(yàn)閥，或者通過(guò)

5、搖控試驗(yàn)操作面板遙控試驗(yàn)電磁閥，使所試驗(yàn)通道中的介質(zhì)降到遮斷停機(jī)值。2.3 危急遮斷控制柜 危急遮斷控制柜采用以PLC為主體的ETS新產(chǎn)品，就其功能而言既能滿(mǎn)足對(duì)汽輪機(jī)保護(hù)的控制要求，更具有結(jié)構(gòu)可靠，性能完善，外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，具有如下優(yōu)越性：l 采用冗余的可編程控制器作為邏輯控制元件，增強(qiáng)了邏輯功能，提高了產(chǎn)品的靈活性和可靠性。l 增設(shè)了第一動(dòng)作原因的記錄。l 設(shè)置多通道外控停機(jī)選擇。該套ETS裝置有一個(gè)控制柜和一塊運(yùn)行人員試驗(yàn)面板，控制柜中有兩套可編程邏輯控制器（PLC）組件，一個(gè)轉(zhuǎn)速控制箱，其中包括三個(gè)有處理和顯示功能的轉(zhuǎn)速報(bào)警器，一個(gè)交流電源箱，一個(gè)直流電源箱以及位于控制柜背面的二排輸入

6、輸出端子（U1U4）。PLC組件是由兩套雙機(jī)冗余的PLC組件組成：主PLC（MPLC）和輔助PLC（BPLC），PLC組件用智能遮斷邏輯，必要時(shí)提供準(zhǔn)確的汽輪機(jī)遮斷。CPU含有遮斷邏輯，I/O接口組件提供接口功能。MPLC為主控制器，提供全部遮斷、報(bào)警和試驗(yàn)功能。BPLC為含有全部遮斷、報(bào)警功能的備用的PLC單元；如果MPLC故障，BPLC將繼續(xù)工作，允許機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行并起保護(hù)作用。三個(gè)轉(zhuǎn)速報(bào)警器能夠?qū)ⅹ?dú)立的磁阻發(fā)生器的輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，并且當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的10%（3300R/MIN）時(shí)，繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作。超速保護(hù)采用三選二方式，這三只傳感器裝在同一個(gè)齒輪旁。交流電源板要求兩個(gè)獨(dú)立的交流

7、電源。其中一路電源為UPS供電。如果一個(gè)電源出故障，機(jī)組將繼續(xù)無(wú)擾動(dòng)運(yùn)行。兩路獨(dú)立的交流電源由控制柜下部的交流電源盒饋入。操作員試驗(yàn)面板由一塊液晶顯示觸摸屏器實(shí)現(xiàn)，作為運(yùn)行人員的信號(hào)監(jiān)測(cè)及在線(xiàn)試驗(yàn)操作。ETS現(xiàn)場(chǎng)接口有兩排端子排，提供了與下面設(shè)備相連的接點(diǎn)：l 來(lái)自三個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)速探頭的信號(hào)l 到遮斷電磁閥的電源l 監(jiān)測(cè)遮斷狀況的壓力開(kāi)關(guān)l 對(duì)汽機(jī)運(yùn)行時(shí)重要的監(jiān)視參數(shù)，如軸承油壓、EH油壓和冷凝器真空度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的壓力開(kāi)關(guān)。l 軸向位移傳感器l 對(duì)查檢運(yùn)行狀況進(jìn)行控制的試驗(yàn)電磁閥l 當(dāng)ETS探測(cè)到某個(gè)故障情況時(shí)連接到外部（電廠）聲光報(bào)警的輸出信號(hào)l 遙控遮斷輸入信號(hào)：例如手動(dòng)遮斷機(jī)組或遙控停機(jī)，

8、當(dāng)信號(hào)來(lái)時(shí)，自動(dòng)遮斷機(jī)組。3 使用說(shuō)明：當(dāng)全部的接口接點(diǎn)都連接好并檢查過(guò)以后，按下面的步驟運(yùn)行ETS。3.1 ETS通電:· 將兩組相互獨(dú)立的交流電源接到ETS柜內(nèi)的交流電源盒的正確端子上（看安裝圖）。· 打開(kāi)直流電源面板及交流電源面板上的電源開(kāi)關(guān)。· 確定操作員試驗(yàn)面板無(wú)報(bào)警狀態(tài)顯示（所有指示燈都顯示綠色），并且提示情況正常的信息。若反之，查明情況并預(yù)以改正。· 確認(rèn)當(dāng)汽機(jī)升速時(shí)，轉(zhuǎn)速表報(bào)警器中的轉(zhuǎn)速顯示與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速相同。3.2操作員試驗(yàn)面板說(shuō)明：ETS操作面板分為“ETS操作員試驗(yàn)盤(pán)”、“輸入信號(hào)狀態(tài)1” 、“輸入信號(hào)狀態(tài)2”和“首出遮斷報(bào)警”四個(gè)頁(yè)

9、面（見(jiàn)圖2圖5）。ETS操作員試驗(yàn)盤(pán)的上部是兩排用于指示故障情況的八個(gè)指示燈。下面對(duì)每一個(gè)指示進(jìn)行說(shuō)明。· 通道1 遮斷該指示燈在自動(dòng)停機(jī)遮斷母管壓力升高而引起壓力開(kāi)關(guān) 63-1/ASP的觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)指示汽機(jī)通道1遮斷。· 通道2遮斷該指示燈在自動(dòng)停機(jī)遮斷母管壓力降低而引起壓力開(kāi)關(guān)63-2/ASP的觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)指示汽機(jī)通道2遮斷。· 直流電源1 故障 該指示燈亮表示直流24V電源#1故障。· 直流電源2 故障 該指示燈亮表示直流24V電源#2故障。· 交流電源1 故障 該指示燈亮亮表示交流電源#1故障。· 交流電源2 故障 該指示燈亮表示

10、交流電源#2故障。· 系統(tǒng)報(bào)警 該指示燈亮表示現(xiàn)場(chǎng)壓力開(kāi)關(guān)故障或汽機(jī)遮斷。· 遮斷記憶 該指示燈亮表示汽機(jī)遮斷有首出信號(hào)出現(xiàn)。在面板的下部是一個(gè)功能鍵盤(pán)，用來(lái)試驗(yàn)和系統(tǒng)診斷，下面是每一鍵的說(shuō)明。 進(jìn)入試驗(yàn)按下后指示燈亮表示系統(tǒng)處于試驗(yàn)方式。 通道1按下后指示燈亮表示選擇通道1試驗(yàn)。 通道2按下后指示燈亮表示選擇通道2試驗(yàn)。 試驗(yàn)確認(rèn)選定的試驗(yàn)功能。只有按“試驗(yàn)確認(rèn)”鍵，才能進(jìn)行試驗(yàn)。 電超速1、電超速2、電超速3在按下“進(jìn)入試驗(yàn)”鍵后選擇超速試驗(yàn)通道，再按“試驗(yàn)確認(rèn)”鍵，即可進(jìn)行該超速通道的試驗(yàn)。 試驗(yàn)復(fù)置復(fù)置試驗(yàn)，使電磁閥20-1/AST，20-3/AST，20-2/AS

11、T或20-4/AST勵(lì)磁，復(fù)置相應(yīng)的試驗(yàn)通道。 退出試驗(yàn)退出試驗(yàn)功能，它也能復(fù)置遮斷，使20-1，3/AST或20-2，4/AST勵(lì)磁，指示出汽機(jī)被復(fù)置。 EH油壓EH油壓試驗(yàn)選擇鍵，帶燈按鍵，燈亮表示選擇EH油壓試驗(yàn)或在正常狀態(tài)時(shí)指示63-1，2，3，4/LP壓力開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作。 潤(rùn)滑油壓潤(rùn)滑油壓試驗(yàn)選擇鍵，帶燈按鍵，燈亮表示選擇潤(rùn)滑油壓試驗(yàn)或在正常狀態(tài)時(shí)，指示63-1，2，3，4/LBO壓力開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作。 真空低低真空試驗(yàn)選擇鍵，帶燈按鈕，燈亮表示選擇低真空試驗(yàn)或在正常狀態(tài)時(shí)指示63-1，2，3，4/LV壓力開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作。 軸位移GN發(fā)電機(jī)向軸位移試驗(yàn)選擇鍵，帶燈按鈕，燈亮表示選擇發(fā)電機(jī)向軸

12、位移試驗(yàn)或軸位移遮斷。 軸位移GV調(diào)速器向軸位移試驗(yàn)選擇鍵，帶燈按鈕，燈亮表示選擇調(diào)速器向軸位移試驗(yàn)或軸位移遮斷。輸入信號(hào)狀態(tài)畫(huà)面監(jiān)視著進(jìn)入ETS系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和其他系統(tǒng)來(lái)的跳閘輸入信號(hào)，若某個(gè)報(bào)警情況出現(xiàn)，相應(yīng)的指示燈就會(huì)亮首出遮斷報(bào)警畫(huà)面監(jiān)視著ETS最先引起跳閘的信號(hào)，當(dāng)汽機(jī)跳閘時(shí)，最先引起跳閘的信號(hào)指示燈就會(huì)亮。3.3正常運(yùn)行時(shí)操作員試驗(yàn)面板的使用：若某個(gè)報(bào)警或遮斷情況出現(xiàn)，操作員試驗(yàn)面板上相應(yīng)的指示燈就會(huì)亮。當(dāng)每一個(gè)通道的傳感器處在以下的報(bào)警狀態(tài)，如：EH油壓低，軸承油壓低，冷凝器真空低或者三個(gè)超速通道中有兩個(gè)傳感器指示超速，汽機(jī)就遮斷。3.4用操作員試驗(yàn)面板進(jìn)行在線(xiàn)試驗(yàn)：·

13、 在ETS試驗(yàn)面板上按“進(jìn)入試驗(yàn)”鍵，進(jìn)入試驗(yàn)方式。· 按下要試驗(yàn)項(xiàng)目的功能鍵（例如：EH油壓、潤(rùn)滑油壓、真空低等）。· 按“通道1或通道2”鍵對(duì)應(yīng)于要試驗(yàn)的通道。· 按 “試驗(yàn)確認(rèn)”鍵。· 驗(yàn)證被試驗(yàn)通道的傳感器正處于非正常狀態(tài)（燈亮）。· 證實(shí)所試驗(yàn)通道處于遮斷狀態(tài)（燈亮）。· 按“試驗(yàn)復(fù)置”鍵復(fù)置遮斷通道。· 證實(shí)試驗(yàn)的通道不再處于遮斷狀態(tài)（燈滅）。· 如果試驗(yàn)完成，按“退出試驗(yàn)”鍵退出試驗(yàn)方式。3.5操作員試驗(yàn)面板上試驗(yàn)超速功能: · 在ETS試驗(yàn)面板上按“進(jìn)入試驗(yàn)”鍵，進(jìn)入試驗(yàn)方式。 ·

14、; 按“超速1或超速2或超速3”鍵，相對(duì)應(yīng)的超速通道（1-3）將被試驗(yàn)。· “通道1”或“通道2”鍵上相應(yīng)的燈亮，“電超速1”和“電超速3”對(duì)應(yīng)于通道1，“電超速2” 對(duì)應(yīng)于通道2。· 在鍵盤(pán)上按“試驗(yàn)確認(rèn)”鍵。· 證實(shí)試驗(yàn)的超速通道處于遮斷狀態(tài)（燈亮）。· 證實(shí)相應(yīng)的遮斷通道處于遮斷狀態(tài)（燈亮）。· 按“試驗(yàn)復(fù)置”鍵復(fù)置遮斷通道。· 證實(shí)試驗(yàn)的通道不再處于遮斷狀態(tài)（燈滅）。· 按“退出試驗(yàn)”鍵，退出試驗(yàn)方式。為了進(jìn)行汽輪機(jī)的機(jī)械超速保護(hù)試驗(yàn)，可將ETS的正常電超速保護(hù)設(shè)定點(diǎn)提升到114，以下步驟能實(shí)現(xiàn)這一目的：·

15、 按“進(jìn)入試驗(yàn)”鍵。· 再按“超速切除”鍵。· “超速切除”鍵上指示燈亮，指示110%電超速保護(hù)被禁止。· 機(jī)械超速完成后，按“退出試驗(yàn)”鍵可以重新恢復(fù)正常超速保護(hù)。· 在電超速禁止?fàn)顟B(tài)下，ETS仍然具有超速保護(hù)功能，這時(shí)超速保護(hù)的設(shè)定點(diǎn)被提高到額定轉(zhuǎn)速的114%（3420R/MIN）。4、使用環(huán)境要求：· 溫度運(yùn)行：055運(yùn)輸和保存：-2570· 濕度室內(nèi)1595%的濕度。· 機(jī)械震動(dòng)：IEC 68-2-6，1057Hz（震幅0.15mm）晃動(dòng)：IEC 68-2-27，半正弦波， 15g，11ms5、電源要求:·

16、 控制柜中電源允許電壓范圍： 210240V-rms（對(duì)于220VAC.rms）允許頻率范圍：4563Hz· 壓力開(kāi)關(guān)，推力軸承和遙控遮斷觸點(diǎn)的電源。 正常觸點(diǎn)閉合所需電壓：115VAC-rms。 壓力范圍：105125V-rms。 頻率范圍：4763Hz 與通道1相連的設(shè)備由交流電源#1供電。 與通道2相連的設(shè)備，由交流電源#2供電。 通道1與通道2各用保險(xiǎn)絲，相互獨(dú)立。· 遮斷電磁閥20/AST和試驗(yàn)電磁閥20/LB，20/LP，20/LV和20/TB的供電。對(duì)于電磁閥正常壓力：115VAC電壓范圍：對(duì)于115VAC-rms:105125V-rms頻率范圍：4763Hz

17、· 與通道#1相連接的電磁閥由交流電源#1供電。 與通道#2相連接的電磁閥由交流電源#2供電。6、ETS的相關(guān)設(shè)備ETS電氣控制柜與下列設(shè)備組成ETS系統(tǒng)：· 遮斷塊，包括電磁閥20-1/AST，20-2/AST，20-3/AST，20-4/AST和壓力開(kāi)關(guān)63-1/AST，63-1/ASP，63-2/ASP。· 低軸承油壓試驗(yàn)塊：包括壓力開(kāi)關(guān)63-1/LBO，63-2/LBO，63-3/LBO，63-4/LBO和電磁閥，20-1/LBOT，20-2/LBOT。· 低EH壓力試驗(yàn)塊，包括壓力開(kāi)關(guān)63-1/LP，63-2/LP，63-3/LP，63-4/LP和試驗(yàn)電磁閥20-1/LPT，20-2/LPT。· 低真空試驗(yàn)塊，包括壓力開(kāi)關(guān)63-1/LV，63-2/LV，63-3/LV，63-4/LV和試驗(yàn)電磁閥20-1/LVT，20-2/LVT。· 軸向位移設(shè)備，包括軸向位移位置傳