昌晖仪表:汽轮机保护系统ETS
2023年01月27日 09:49:22
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汽轮机保护系统也称为危机遮断系统或ETS(Emergency Trip System)，它是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，它能在汽轮机正常工作、启动和停止运行方式下，连续监视汽轮机的运行参数及状态，包括、振动、转速以及轴承的温度、油压、真空等，并且进行逻辑运算和判断，通过联锁装置使设备按照既定的合理程序完成必要的操作，以保证汽轮机的安全。它在防止运行人员操作失误及系统故障情况下引起的安全事故方面起着非常重要的作用。
由于汽轮机保护系统的重要性，因此需要保护装置快速动作，过去一般采用运算周期为毫秒级的PLC系统，它具有硬接线少、故障低、易于与其他系统连接的特点。近些年FPGA(Field-Programmable Gate Array)可编程逻辑阵列得到快速发展，它具有很强的逻辑处理能力，速度上也满足要求，因此，很多设备厂家应用这种技术制造了专用的ETS模块或单元，这样更加增强了系统的稳定性和快速性，同时也提供了很好的接口与其他系统连接。
以下一些信号的动作会产生ETS跳闸指令：汽轮机超速、轴向位移大、真空压力低、润滑油压低、EH抗燃油压力低、轴承振动大、电气保护跳闸、轴承温度高、MFT动作、手动打闸、其他保护、DEH掉电。当这些信号中的任意一个发生时，ETS系统会发出跳闸信号，这个信号送到FSSS系统使锅炉停运，关闭汽轮机主汽门、抽汽逆止门，还要送到电气系统，使发电机解列。有人可能会问了，这也起不到保护作用啊，所有设备都停运了。是的，它的任务是保护重要设备和人身安全，因为产生跳闸的上述原因足以危害其他设备，ETS的作用就是把损失降到，并且设置了首出逻辑判断，为事故以后的分析提供依据。当然了，由于每个信号都设置了联锁开关，也只有联锁开关投入的时候，这些信号才会产生跳闸指令，这样增加了系统的灵活性。在下面介绍ETS跳闸原因及影响，因为各厂家机组设计的差异，因此与实际应用有偏差，仅供参考。
①电超速保护当机组转速超过额定转速的110%时，电超速保护动作迫使机组紧急停运，以防止超速飞车事故的发生。电超速保护由一个安装在盘车设备处的磁阻发送器和安装在遮断电器柜中的超速插件所组成。
②轴向位移保护在运行中，汽轮机的轴向位移是受到严格限制的，当汽轮机转子的推力过大，产生超过允许值的位移时，会引起推力轴承磨损，严重时会使汽轮机的转动部分与静止部分产生摩擦，甚至会造成叶片断裂等重大事故，因此，汽轮机都设置轴向位移保护，当机组轴向位移进到+lmm或-lmm时保护动作停机，以实现对机组的安全保护。
③润滑油压低保护机组轴承油压过低，将引起供油量不足，容易造成轴颈与轴瓦之间的干摩擦，烧坏瓦块，引起机组强烈振动等，为此汽轮机设置润滑油压低保护，当机组润滑油压低时起保护的作用。
④EH油压低保护EH油是DEH系统中的控制和动力用油，用以控制所有主汽阀和调节汽阀，当油压低时可能会导致机组调节系统失控而酿成事故。因此，汽轮机保护系统设置了油压低保护，当EH油压降低至9.31MPa时保护动作停机。
⑤真空低保护一般来说，机组真空过低主要是由循环水系统、轴封系统、抽真空系统等故障引起的。当机组真空过低时，会引起排汽温度升高，低压缸安全门爆破，基至低压缸变形，机组振动增大，如果处理不当还会造成其他严重的设备损坏事故。为此，系统设置为凝汽器真空降低至66kPa时，低真空保护动作停机，以防因真空过低而造成设备损坏。
⑥其他外接遮断信号a、手动停机操作员可通过手动停机按钮进行远方手动停机，为防止误操作，一般手动停机按钮由两个按钮执行，并且带有防护盖，当同时按下两个按钮时，保护动作。b、DEH失电DEH失去电源时保护动作停机。c、DEH超速。机组转速达到额定转速的110%时保护动作停机。d、锅炉MFT保护MFT动作汽轮机跳闸。e、发电机故障发电机解列汽轮机跳闸。f、透平压力低在发电机并列状态下，调节级压力与高压缸排汽压力之比低于1:7时，汽轮机跳闸，此保护用于防止汽轮机高压缸过热。g、高压缸排汽温度高当高压缸排汽温度高至427℃时，保护动作停机。
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