1发电厂紧急停机按钮回路的设计与改进

1（字数3050）发电厂紧急停机按钮回路的设计与改进佟春海，郑昭（神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂，陕西府谷，719408）摘要：紧急停机按钮作为一种后备手段是发电厂保护系统设计中的重要一环，虽然很多标准对发电厂紧急停机按钮的设计做出了规定，但到目前为止没有任何一个标准给出停机按钮的典型接线图，标准中的文字描述也不够详细。因此，各发电厂紧急停机按钮的设计方案也不尽相同，甚至有些设计有违标准。本文通过对6种设计方案进行比较分析，最终得出结论。关键词：发电厂紧急停机按钮设计改进【中图分类号】：TM621发电厂紧急停运汽轮机热工保护简介汽轮机是火力发电厂的三大主体设备之一，汽轮机在运行过程中有时会发生紧急状况，当紧急状况发生时，必须尽快停运，防止发生重大事故，紧急停运汽轮机的热工保护主要有以下两种：1）通过ETS系统自动判断汽轮机的危险状态，进而输出保护信号停机。这一保护通过采集汽轮机运行中的各类数据，运用事先组态好的逻辑进行判断，当参数达到保护动作条件时，会自动输出信号停运汽轮机。2）运行操作人员按下紧急停机按钮停运汽轮机。这一保护通过运行人员的人为判断，确定机组处于极其危险状态，进而按下按钮停运汽轮机，它是在ETS保护系统故障或某些特殊紧急情况下一种不得已的后备手段。2.与紧急停机按钮相关的标准和规定查阅电力行业相关标准，有以下四项对紧急停机按钮的设计进行了规定。1）《火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）》第12.6.1条规定“手动停炉、停机按钮应直接接至停炉、停机的驱动回路。”2）《火力发电厂热工保护系统设计技术规定（DLT5428-2009）》第5.2.4条规定“停止锅炉或汽轮2机运行的重要保护回路应在控制台上设置专用手操跳闸按钮（双重或带盖）。跳闸按钮应独立并直接接至停炉、停机的驱动回路。”第9.1.1条规定“为确保紧急安全停机，应在控制盘上装设下列独立于任何机组保护系统和机组控制系统的硬接线后备手动操作手段。MFT、汽轮机跳闸、发电机跳闸开关或按钮应独立且直接接至相应的驱动回路。”3）《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则（DLT261-2012）》第6.2.3.5C（1）条规定“冗余主保护跳闸出口继电器的跳闸闭合绕组，应分别接受主控台上一对主保护跳闸按钮的各自两副触点并联后的串联信号。”4）《国能安全[2014]161号防止电力生产事故的二十五项重点要求》第9.1.8条规定“机组应配备必要的、可靠的、独立于分散控制系统的硬手操设备（如紧急停机、停炉按钮)，以确保安全停机停炉。”3.各种设计方案的比较分析紧急停机按钮作为一种后备手段是发电厂保护系统设计中的重要一环，虽然有很多标准对发电厂紧急停机按钮的设计做出了规定，但没有任何一个标准给出停机按钮的典型接线图，标准中的文字描述也不够清晰，通过查看多个电厂紧急停机按钮的设计图纸，发现设计方案多种多样，虽然都能实现停机功能，但某些方案并不符合相关规定，即使有些能够按照标准设计，但设计方案也不尽相同，下面就对各种设计方案进行比较分析。3.1紧急停机按钮设计方案1图1是某电厂紧急停机按钮的回路设计，紧急停机按钮的输出信号没有按照标准直接接入停机驱动回路而是接入了ETS系统PLC的DI模块，通过逻辑跳机，另外每个按钮只使用了一副触点，没有按照标准将每个按钮的两副触点并联后串联再接入跳机回路，因此这一设计是不符合要求的，需要进行改造。3.2紧急停机按钮设计方案2图2是另外一家电厂紧急停机按钮的回路设计，虽然使用了每个按钮的两副触点，较设计方案1有所改进，但按钮的输出信号没有按照标准直接接入停机驱动回路而是接入了ETS系统PLC的DI模块，通过逻辑跳机，另外也没有按照标准将每个按钮的两副触点并联后串联再接入跳机回路，因此这一设计也是不符合要求的，需要进行改造。3.3紧急停机按钮设计方案3图3是符合标准的一种紧急停机按钮回路设计，每个停机按钮的两副触点并联后串联接入每个AST电磁阀的驱动回路，另有一组线接至ETS系统的DI模块用于首出记忆、报警和显示。3这一方案的优点如下：1）按下任一停机按钮后就能够停机，在快速性方面具有一定优势；2）停机信号接入每个AST电磁阀的驱动回路，使信号更加接近现场。这一方案的缺点如下：1）按下任一停机按钮后就能够停机，容易造成误动，对于需要改造才能符合标准要求的电厂，运行人员习惯于同时按下双按钮进行停机操作，改造后要进行新的学习；2）增加的按钮单元较多，故障点也相应增加，对于需要改造才能符合标准要求的电厂来说原来的按钮箱下部空间是否能够满足要求也会有一定问题。图1紧急停机按钮设计方案1图2紧急停机按钮设计方案23.4紧急停机按钮设计方案4图4也是符合标准的一种紧急停机按钮回路设计，每个停机按钮的两副触点并联后串联接入1、3AST停机电磁阀的电源回路，每个停机按钮的另外两副触点并联后串联接入2、4AST停机电磁阀的电源回路。另有一组线接至ETS系统的DI模块用于首出记忆、报警和显示。这一方案的优点如下：1）按下任一停机按钮后就能够停机，在快速性方面具有一定优势；2）停机信号接入1、3及2、4停机电磁阀的电源回路，不用新增太多按钮单元，减少了故障4点，节约了空间和费用。这一方案的缺点如下：1）按下任一停机按钮后就能够停机，容易造成误动，对于需要改造才能符合标准要求的电厂，运行人员习惯于同时按下双按钮进行停机操作，改造后要进行新的学习；2）停机信号没有直接接入每个AST电磁阀的电源回路，信号直接性不好。图3紧急停机按钮设计方案3图4紧急停机按钮设计方案43.5紧急停机按钮设计方案5图5也是符合标准的一种紧急停机按钮回路设计，每个停机按钮的第一副触点与另一个按钮的第一副触点并联，每个停机按钮的第二副触点与另一个按钮的第二副触点并联，再串接后接入每个AST电磁阀的驱动回路。另有一组线接至ETS系统的DI模块用于首出记忆、报警和显示。这一方案的优点如下：1）必须按下两个按钮后才能停机，在误触一个按钮的情况下不会造成误动，对于需要改造才能符合标准要求的电厂，运行人员不需要进行过多的学习；2）停机信号接入每个AST电磁阀的驱动回路，使信号更加接近现场。5这一方案的缺点如下：1）必须按下两个按钮后才能停机，在快速性方面优势不足；2）增加的按钮单元较多，故障点也相应增加，另外对于进行改造的机组来说原来的按钮箱下部空间是否能够满足要求也会有一定问题。图5紧急停机按钮设计方案5图6紧急停机按钮设计方案63.6紧急停机按钮设计方案6图6也是符合标准的一种紧急停机按钮回路设计，每个停机按钮的第一副触点与另一个按钮的第一副触点并联，每个停机按钮的第二副触点与另一个按钮的第二副触点并联，再串接后接入1、3AST停机电磁阀的电源回路，每个停机按钮的第三副触点与另一个按钮的第三副触点并联，每个停机按钮的第四副触点与另一个按钮的第四副触点并联，再串接后接入2、4AST停机电磁阀的电源回路。另有一组线接至ETS系统的DI模块用于首出记忆、报警和显示。这一方案的优点如下：1）必须按下两个按钮后才能停机，在误触一个按钮的情况下不会造成误动，对于需要改造才能符合标准要求的电厂，运行人员不需要进行过多的学习；62）停机信号接入1、3及2、4停机电磁阀的电源回路，不用新增太多按钮单元，减少了故障点，节约了空间和费用。这一方案的缺点如下：1）必须按下两个按钮后才能停机，在快速性方面优势不足；2）停机信号没有直接接入每个AST停机电磁阀的驱动回路，信号直接性不好。4.结论对于发电厂紧急停机按钮的回路设计来说，第1、2种方案是不符合要求的，必须进行改造，第3、4、5、6种方案虽然也存在一定的缺点，但都是符合标准要求的，目前没有比之更好的设计方案，对于紧急停机按钮的回路设计和改造都是可行的。新建机组的设计推荐采用第5种方案，改造机组的设计推荐采用第6种方案。参考文献：[1]《火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）》[2]《火力发电厂热工保护系统设计技术规定（DLT5428-2009）》[3]《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则（DLT261-2012）》[4]《国能安全[2014]161号防止电力生产事故的二十五项重点要求》本文为最新完成没有进行过投稿。作者简介：工作单位：神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂姓名：佟春海职称：工程师职务：生产技术部经理助理兼热控A级主管专业：热控单位地址：陕西省府谷县大昌汗乡神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂邮编：719408E-Mail:[e-mail]7联系电话：153895881800912-8238072工作单位：神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂姓名：郑昭职称：工程师职务：总工程师兼生产厂长单位地址：陕西省府谷县大昌汗乡神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂邮编：719408联系电话：[phone]