汽轮机紧急跳闸系统

汽轮机紧急跳闸系统(ETS)系统简介江阴众和电力仪表有限公司■双路供电、无扰切换■硬件冗余、模块结构■操作直观、扩展简易■保护投退、用户自选■停机跳闸、判别首出系统特点汽轮机紧急跳闸系统是以可编程控制器（PLC）为核心组成的紧急跳闸系统,简称ETS。ETS系统是用PLC代替继电器、由程序处理控制代替硬接线、I/O电平可与外部装置相连接以及结构易于扩展的工业检测、保护、控制设备。系统仅通过电脑现场修改程序，不必变动硬件，就可方便灵活实现改变逻辑控制功能等技术要求。利用PLC系统可编程的特点代替了大量继电器的连接线，大大减少故障点。满足现代工业大型旋转机械（汽轮发电机组）的保护要求。。汽轮机紧急跳闸系统(ETS)概述系统功能ETS系统采用冗余的工作站完成逻辑处理。任一个PLC工作站出现故障，不影响ETS装置的运行，冗余的PLC工作站保证系统的控制和保护功能不会丢失或延迟。两PLC工作站的电源模块间具有保护电路，确保电源模块的正常工作。每一项停机信号均有两个互为冗余的DO（干接点）输出。每一停机回路均具有在线试验功能，在线试验时，满足跳闸保护条件时系统仍能完成停机保护功能。系统设有通道状态指示及系统故障报警输出。系统接受两路AC220V/50HZ的电源，两路电源互为备用，并且在ETS系统中完成两路电源的自动切换。任一路电源故障ETS系统都输出报警信号。电源失电故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，PLC模块能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。系统检测跳闸请求信号，并对正确的跳闸请求信号作出快速响应，当超过极限时，关闭汽轮机全部进汽阀门和调节汽门，迫使汽轮机紧急停机。汽轮机紧急跳闸系统(ETS)概述系统指标汽轮机紧急跳闸系统(ETS)概述■I/O点数：由用户按需要确定；■工作电源：AC220V+10%-15%、50Hz±1Hz，功率≤1.5kw/相；■开关量工作电压：DC＋15～＋30V；■输入阻抗：2.5k■输入ON/OFF响应时间：1msmax;■输出ON/OFF响应时间：1msmax;■工作环境：温度：0℃～40℃相对湿度：40％～90％大气压力：86kpa～106kpa控制室中，不允许存在强烈的机械震动和强磁场；机柜标准汽轮机紧急跳闸系统(ETS)概述系统柜尺寸：2000×800×600、2100×800×600、2200×800×600、2360×800×600；2000×800×800、2100×800×800、2200×800×800、2360×800×800等；柜外操作盘尺寸：390（8位）～600（13位）×360×100置于柜内操作盘尺寸：680×450色标：RAL7032、RAL7035等；供用户选择主逻辑柜CPU组件I/O组件接触器组件交流电源组件直流电源组件汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构西门子PLC为例汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构图例：ETS装置由一个主逻辑控制柜和一块手动操作盘构成，控制柜中有交流电源组件、直流电源组件、PLC组件、接触器组件以及位于控制柜背面的输入输出端子汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构柜内硬件布置图2-1主逻辑控制柜硬件结构CPU组件汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构CPU组件安装在机柜正面上部，它是控制系统的核心部分，完成现场控制中除实时数据输入/输出外的各项工作。CPU单元上带有MPI和PROFIBUS-DP接口，用以程序录入和总线接口模块进行通信。CPUI/O组件汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构I/O模块是完成与现场信号的连接、对输入信号进行的采集与转换、对输出信号进行处理的智能单元。I/O模块冗余组件接触器组件汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构接触器组件位于主逻辑控制柜的正面中间部分，由西门子接触器OMRON中间继电器组成，实现了控制输出与现场的隔离交换作用。接触器中继交流电源组件汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构交流电源组件由空气开关，电源滤波器和接触器构成。主要为SITOP电源模块提供输入电压，同时也负责两路交流电源的内部切换，驱动磁力断路油门电磁铁。断路器隔离变压器滤波器直流电源组件汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构由西门子SITOP电源、开关电源模块和电源切换模块组成。为CPU及接口模块和功率驱动提供冗余的24V稳定电源。直流切换模块开关电源SITOP电源操作盘汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构电源指示停机复位手动停机停机指示投切允许在线试验操作盘面板上的电源指示灯除了作为电源指示外，还作为系统的故障指示。系统正常工作时指示灯常亮；系统发生故障时，指示灯闪烁，提醒运行人员注意。当指示灯闪烁时故障原因是：1.两路交流供电电源中有一路供电异常或断电；2.两CPU之间通信异常；3.与接口模块之间通信异常。►盘面功能介绍汽轮机紧急跳闸系统(ETS)结构应用实例：当系统检测到“轴向位移超”停机电信号，操作盘上的停机指示灯亮（首出停机时，指示灯闪烁），与“轴向位移超”对应的中间继电器吸合，输出“轴向位移超”停机电信号到DSC和SOE。如果“停机允许”在“投”状态，则停机接触器吸合，汽轮机停机。在检测到“主汽门关闭”信号后延时6秒，停机接触器断开。系统将保持此状态，直到按下“停机复位”按钮。如果“停机允许”在“切”状态，则停机接触器不做任何反应。系统将保持此状态，直到按下“停机复位”按钮。当按下操作盘上的“轴向位移超”试验按钮，操作盘上停机指示灯亮（首出停机时，指示灯闪烁），如果“停机允许”在“投”状态，与“轴向位移超”对应的中间继电器吸合，输出“轴向位移超”停机电信号到DSC和SOE。当检测到现场实际的“轴向位移超”停机电信号，不影响KM1接触器的正确反应。如果“停机允许”在“切”状态，则与“轴向位移超”对应的中间继电器不做任何反应。停机保护汽轮机紧急跳闸系统(ETS)信号保护功能在保护投退开关投入后生效：■汽轮机超速保护功能：当汽机转速超过停机值时（约3360～3420r/min）停机。（可具有三取二功能）。■轴向位移大保护功能：当轴向位移超过停机值时（＋1.2～＋1.4㎜）,停机。■润滑油压低保护功能：当润滑油压低时（0.02Mpa）,停机。（可具有三取二功能）。■凝汽器真空低保护功能：当凝汽器真空低时（－0.06Mpa）,停机（可具有三取二功能）。■支持轴承回油温度保护功能：当汽轮发电机组支持轴承温度高时（75℃），停机。■推力轴承回油温度保护功能：当汽轮发电机组推力轴承温度高时（75℃），停机。■胀差大保护功能：当转子与汽缸的胀差过大时（＜－1mm或＞＋3mm）停机。■发电机主保护。■MFT（锅炉保护信号）。■手动停机：等电缆分类汽轮机紧急跳闸系统(ETS)信号现场信号大致分为模拟量信号、开关量信号与数据通讯信号模拟量信号包括模拟量输入和模拟量输出信号。此类信号应使用屏蔽电缆连接，信号电缆芯的截面应≥1mm2。开关量信号包括开关量输入和开关量输出信号。低电平的开关信号应使用屏蔽电缆连接，信号电缆截面应≥11mm2；而高电平（或大电流）的开关量的输入输出信号可用一般控制电缆连接，但应与模拟量信号、低电平开关信号分开，单独走电缆槽。数据通讯信号电缆要求同低电平开关信号。强弱电信号不能占用同一电缆。电源接入如图所示，由输出端子将220VAC转接至正面的空气开关。为保证系统正常工作，外接电源电缆的横截面积不少于2.5mm2，接线时正确区分L，N线。汽轮机紧急跳闸系统(ETS)概述信号线连接汽轮机紧急跳闸系统(ETS)信号信号电缆走线图现场信号电缆通过机柜底端地板下的进线孔进入机柜走线槽。将信号电缆从右至左走线，分别连至相应的I/O板。要求信号电缆走线整齐美观、绑扎固定并安装走线槽。接地敷设汽轮机紧急跳闸系统(ETS)信号开关量的输入输出信号电缆应敷设在带盖的电缆槽中，电缆槽道及盖板应保证良好接地。单根信号电缆应穿在钢制电缆管中敷设，电缆管要保证良好接地。电缆屏蔽层宜选用铜带屏蔽或铝箔屏蔽。屏蔽接地的原则为一端接地，屏蔽接地有两种方式：1．在传输模拟信号、脉冲频率信号时，若信号源没有接地，屏蔽电缆应在控制室一侧接地。２.当信号源本身接地时，屏蔽电缆应在现场信号源一侧接地。系统接地汽轮机紧急跳闸系统(ETS)信号去门前视图超速仪表PLC接触器电源交流电源主逻辑控制柜屏蔽地接线主逻辑控制柜保护地接线电缆接地汽轮机紧急跳闸系统(ETS)信号接地电阻小于4欧姆屏蔽电缆接线方式工作流程汽轮机紧急跳闸系统(ETS)组态西门子PLC为例信号输入回路PLC工作回路信号输出回路执行回路EETS工作原理硬件组态汽轮机紧急跳闸系统(ETS)组态西门子PLC为例PLC组态配制冗余处理汽轮机紧急跳闸系统(ETS)组态西门子PLC为例CPU主备判断工作流程故障诊断汽轮机紧急跳闸系统(ETS)组态西门子PLC为例PLC故障处理流程保护逻辑汽轮机紧急跳闸系统(ETS)组态西门子PLC为例PLC保护处理流程现场停机保护信号调试汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试1.现场开关量停机保护信号通过端子短接给定。（接入端子号在原理图上）2.信号传送到输入信号转换模块上，输入信号转换模块上与信号相对应的信号指示灯点亮。（如为首出保护停机信号，指示灯闪烁）。3.通过输入信号转换模块信号转换成两路相同的信号传送到两组PLC工作站的输入输出模块上,输入输出模块上与信号相对应的输入地址状态灯点亮。4.经过CPU内部外理，输出两路相同的信号到输入输出模块上。输入输出模块上的相对应的输出地址状态灯点亮。5.两路信号通过输入输出模块传送到信号输出转换模块上转换成一路信号。输出转换模块上与信号相对应的指示灯点亮。6.信号通过输出转换模块传送到操作盘上。操作盘上与现场信号相对应的停机指示灯点亮。（如为首出保护停机信号，指示灯闪烁）。投切允许开关投入汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试1.投切信号传送到输入信号转换模块上，输入信号转换模块上与投入信号相对应的指示灯点亮。2.投切信号通过输入信号转换模块转换成两路相同的信号传送到两组PLC工作站的输入输出模块上，输入输出模块上与信号相对应的输入地址状灯点亮。外部联络信号汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试两路信号通过输出转换模块转换成一路信号去驱动继电器，与信号相对应的继电器受电动作。继电器辅助触点受电闭合，传送两路干接点信号到相应的端子。（端子号在原理图上）输出停机驱动汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试停机继电器的辅助触点闭合，驱动相对应的停机接触器。相对应的停机接触器受电动作。接触器的主触点受电闭合，输出电源到端子。自动断电汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试ETS系统停机电磁阀动作，主汽门关闭信号进来后，延时六秒，自动断开电磁阀电源。手动停机汽轮机紧急跳闸系统(ETS)调试2.操作盘手动停机1.外接手动停机保护停机继电器的辅助触点闭合驱动停机接触器,接触器受电动作。系统故障汽轮机紧急跳闸系统(ETS)维护系统常见故障有三方面：一是从现场来的信号本身有问题；一是到现场去的控制信号有问题；一是主逻辑控制柜内硬件损坏。我们只有对症下药，才能抓住主要矛盾，达到迅速排除故障的目的。现场信号的问题，一般是信号连线出现问题，信号线松动、脱落、传输过程中接地及传输过程中受干扰影响超出PLC可以接受的干扰范围等等控制信号的问题，信号线松动、脱落、传输过程中接地都可以导致现场不工作。模块的插件板与总线底板插接不严密；PLC与I/O模块连接数据线插接不严密；机柜内现场电源、控制信号输出有误；硬件本身坏。主逻辑控制柜的问题供电与接地系统常见故障汽轮机紧急跳闸系统(ETS)维护一连线接头问题：１．连接头没有采用压焊或焊接不好造成虚焊；２．热循环使接头松动；３．螺栓连接点因振动引起松动；４．连接点因腐蚀而接触不良。二电源连线问题：没有连线（火、地、零几项中，其中一项没接）；错误连线（火线与零线反接，地线与零线反接，地线与零线多点短接）。三电源质量问题：设备连线质量（各连接头松动）；技术指标（电压、频率等）超过规定要求。四线质量