汽轮机DEH+ETS系统说明书(2)

2019-04-22 17:02

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动机快速动作时补充工作油,系统配有2台10L高压皮囊式蓄能器。为保证油泵洁净,满足ISO14/11清洁度要求,配备了一套高精度的滤油器,过滤精度达到了3?m。油再生循环泵可使油经过油再生装置,除去油中的水份和杂质。为使高压油工作在40?2.5?C,设有油加热器和冷油器。同时,当油温高或低时将发出报警。

主油箱的容积为900L,其外侧装有浮子式液位计,具有高、正常、低油位报警功能。

6.2 执行机构

本系统的液压系统具有两种类型的执行机构:两位执行机构和连续执行机构。

高、中压主汽阀油动机为两位执行机构,主要由油缸、卸荷阀、试验电磁阀组成。当汽轮机发生危急情况时自动停机危急遮断油(AST油)母管失压后,卸荷阀在压力油的作用下快速打开,迅速卸去高压主汽阀油动机活塞杆下腔的压力油,则主汽门在弹簧力的作用下迅速关闭。试验电磁阀带电时油动机关闭速度较慢,从而可以通过该电磁阀作阀门活动试验。高、中压主汽阀油动机上装有全开全关行程的行程开关。

高、中压调节阀油动机为连续执行机构。从DEH来的控制信号通过伺服阀去操作各自的油动机,按运行需要开大或关小调节阀,装在油动机上的线性差动位移传感器LVDT给出阀位反馈信号,在DEH中取得平衡后维持阀门静止。油动机由油缸、伺服阀、液压集成块、LVDT、快卸阀和电磁阀组成。

伺服阀为双线圈,一个线圈故障时,仍能可靠工作。失电时,能使油动机关闭。LVDT的零点和幅值可在线校验。电磁阀接受机组遮断信号或超速信号快速关闭汽阀。

另外,在汽机左、右侧各配有一套高、低压蓄能器,高压蓄能器容量各为2*40L, 低压蓄能器容量各为2*10L。 6.3 高压遮断系统

高压遮断系统由OPC、AST电磁阀组成。遮断插装阀动作可分别关闭主汽阀和调节阀。由两只并联布置的的超速保护电磁阀(20-1、2/OPC)及两个逆止阀和一个控制块及相关表计组成超速保护(OPC)电磁阀组件。它们是由DEH控制器的OPC部分所控制,正常运行时两个OPC电磁阀是失电常闭的,封闭了OPC母管的泄油通道,使高压调节汽阀执行机构活塞杆的下腔建立起油压;当汽轮机运行转速超过103?额定转速时,DEH控制系统OPC控制器发出动作信号,这两个电磁阀就被励磁打开,使OPC母管油液经无压回油管路排至EH油箱。这样相应的调节阀伺服执行机构上的卸载阀就快速开启,使各高、中压调节阀迅速关闭。

四个串并联布置的AST电磁阀(20-1,2,3,4/AST)是由ETS系统所控制,正常运行时这四个AST电磁阀是得电关闭的,封闭了AST母管的泄油通道,使主汽门执行机构和调节阀门执行机构活塞杆的下腔建立起油压,当机组发生危急情况时,AST信号输出,这四个电磁阀就失电打开,使AST母管油液经无压回油管路排至EH油箱。这样主汽门执行机构和调节阀门执行机构上的卸荷阀就快速打开,使各个汽门快速关闭。

四个AST电磁阀布置成串并联方式,其目的是为了保证汽轮机运行的安全性及可靠性,

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20-1/AST和20-3/AST、20-2/AST和20-4/AST每组并联连接,然后两组串联连接,这样在汽轮机危急遮断时每组中只要有一个电磁阀动作,就可以将AST母管中的压力油泄去,进而保证汽轮机的安全,这样设计,可以保证AST电磁阀既能防止“拒动”又能防止“误动”。在复位时,两组电磁阀组的电磁阀,只要有一组关闭,就可以使AST母管中建立起油压,使汽轮机具备起机的条件。

AST油和OPC油是通过AST电磁阀组件上的两个逆止阀隔开的,这两个逆止阀被设计成:当OPC电磁阀动作时,AST母管油压不受影响;当AST电磁阀动作时,OPC母管油压也失去。

6.4 低压遮断系统

低压遮断系统保留原系统的主要结构,即保留危急遮断器和危急遮断油门不变。当转速升到110~112%额定转速时,主轴上的两只机械危急遮断器击出,打在危急遮断油门的撑钩上,使危急遮断油门掉闸,放掉通往隔膜阀上方的一次安全油,隔膜阀向上动作,泄掉高压系统中的AST油压,使所有主汽阀和调节阀关闭,切断进汽,实现停机。

高压遮断系统和低压遮断系统,用隔膜阀联结起来。

1-2 DEH控制系统主要功能

1. 冲转速前可远方自动挂闸。

2. 手动/自动升速/汽轮机自启停功能(经验曲线自启动)。 3. 摩擦检查。

4. 在DEH控制下进行电超速保护试验、机械超速保护试验。 5. 自动同期(提供与同期装置的接口)。

6. 机组并网后,DEH将自动带初负荷以防止逆功率运行,并且有负荷限制功能。 7. DEH可按运行人员给定的目标值及负荷变动率自动调节机组的电负荷。 8. 主汽压控制。 9. 主汽压低保护。

10. 可根据需要决定机组是否参与一次调频,可设定调频死区。 11.可实现阀门管理。 12.真空低保护。

13. 具有快减负荷功能。

14. 能够与CCS系统配合实现机炉协调,接收AGC控制指令。

15. OPC超速保护(103%nH,关高、中压调门;110%nH,关所有阀门,停机)。 16. 进行主汽门、调门严密性试验。 17. 实现阀门在线活动试验。 18. EH系统设备监测控制。

19. 和其它系统的具有良好接口SOE、DCS。 20. 可以在工程师站进行参数修改、组态。 21. 具有完整的数据记录、显示及打印功能。

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1-3 ETS保护系统工作原理

ETS汽轮机紧急跳闸保护系统,用来监视对机组安全有重大影响的某些参数,以便在这些参数超过安全限值时,通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门,实现紧急停机。

ETS系统具有各种保护投切,在线试验(低真空、低润滑油压、低EH油压、AST电磁阀),自动跳闸保护,首出原因记忆等功能。

当下列任一条件出现时,ETS可发出汽机跳闸信号,使四个AST电磁阀动作(失电),实

现紧急停机。

1、汽机超速110%(DI,DEH来) 2、汽机超速110%(DI,TSI来) 3、轴向位移大II值(DI,TSI来) 4、高压缸差胀超过II值(DI,TSI来) 5、低压缸差胀超过II值(DI,TSI来) 6、轴承振动高II值(DI,TSI来) 7、轴振动高II值(DI,TSI来)

8、#1~#5径向轴承温度超过110℃,延时3S(4,PT100,相或) 9、#1~#5径向轴承回油温度超过75℃,延时3S(4,PT100,相或) 10、正推力瓦温度超过110℃,延时3S(10,PT100,相或) 11、正负推力瓦回油温度超过75℃,延时3S(2,PT100,相或) 12、润滑油压低Ⅳ值(4DI,串并联) 13、凝汽器真空低停机(4DI,串并联) 14、EH油压低(4DI,串并联)

15、发电机主保护动作(DI,电气来) 16、DEH停机保护动作(DI,DEH来)

17、手动停机(双按钮,布置在操作台上)(无投切) 18、手动停机(画面上操作)(无投切) 19、DEH失电(DI,DEH来)(无投切)

20、AST电磁阀1/3,2/4两路供电电源同时失去。(无投切) 21、MFT保护动作(DI,FSSS来)

在实际运行中可根据主机的汽机运行保护说明或根据实际需要进行各种保护条件的投切。

2 DEH控制系统(含ETS)配置

DEH控制系统(含ETS)采用英维思公司的NT6000V3 分散控制系统的硬件平台。

硬件配置主要由以下部分组成:三个控制机柜(两个DEH控制柜及一个ETS控制柜),一台

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操作员站,一台工程师站,一台彩色喷墨打印机 。

DEH系统配置一对冗余的DPU(KM940)及KM系列IO卡件。 ETS系统配置一对冗余的DPU(KM940)及KM系列IO卡件。

冗余DPU分别通过冗余的数据高速公路与操作员站和工程师站相连,完成操作指令、基本

控制数据、组态信息的通讯。

2-1 网络结构

DEH系统和ETS系统采用2路冗余的以太网口。第一层控制网络(ELIN)连接DPU和MMI站,也称为数据高速公路。采用符合IEEE802.4协议的令牌冗余工业100M以太网,通讯协议为TCP/IP。通讯介质为超五类双绞线,通过网络交换机连接。第二层网络为实时I/O通讯网络,连接DPU及其所属的I/O站。I/O网络为符合国际标准的Profibus-DP,Profibus-DP专门为控制器与分散I/O之间进行通讯而设计,既可满足高速转输,又有简单实用、可靠性强等特点,传输速率为0.5M~2M bps。

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2-2 控制柜

本系统共有3个机柜,分别为两个DEH控制柜及一个ETS控制柜。

1、机柜结构符合NEMA标准(NEMA12,尺寸:600(D)*800(W)*2200(H),前后开门,并设计成经底部进出电缆。电缆接线通过汇线槽直接接入卡件底座。

2、机柜内电气元件如继电器、断路器、投切开关及直流电源均采用进口产品。柜内设置排气风扇或内部循环风扇,并设置温度检测元件,当温度过高时进行报警。

3、DEH系统与ETS系统之间重要控制信息的交换通过各自的I/O模件以机柜之间的硬接线方式实现,整个系统能提供一定数量的输出点供SOE、热工信号报警等系统使用。

4、机柜内设有保护地和屏蔽地的接地母排,接地系统严格要求单点接地,通过直径不小于3mm的电缆接到电气主接地上,接地电阻小于2欧姆。

2-3 电源分配系统

系统的供电由用户向每个控制柜提供两路交流220V±10%,10A,50Hz±1Hz的单相电源(其中一路来自不停电电源UPS,另一路来自厂用保安电源)和一路直流220V/2A电源到控制机柜。两路交流电源互为备用,任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。任一路电源故障都会报警,并自动切换到另一路工作。

机柜内电源装置提供多组冗余的DC24V工作电源,并具有足够的容量和适当的电压,能满足设备负载的要求。机柜内的馈电均分散配置,以获得最高可靠性。对I/O模件、处理器模件、通讯模件和变送器等都提供冗余的电源。

直流220V电源主要用于一个挂闸电磁阀,两个OPC电磁阀,四个AST电磁阀的驱动电源。

2-4 控制器和IO模件

1、DEH系统和ETS系统

(1)各配置一对功能强大的DPU—KM940: ●主芯片:双核POWERPC处理器,主频:400MHz。

●1:1冗余配置,冗余处理器模件为无扰切换,切换时间<5ms,数据更新周期为50ms。 ●冗余供电模块、可带电插拔CPU模件、自动初始化功能。 ●IEC-1131-3标准组态方式:功能块图(FB)、顺序功能块(SFC)。 ●运算周期可组态为20~200ms,可连接96个I/O模件。

●具备强大的控制策略组态能力,可同时运行连续和顺序控制,控制策略可在线下载。 ●采用表面贴装先进技术,防尘、防潮湿、防盐雾、防电磁干扰。 ●性能稳定,抗干扰能力强。

●独立的模件和通道状态指示,故障诊断可到通道级。 ●所有模件均可带电插拔。

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