汽輪機(jī)手動(dòng)緊急停機(jī)按鈕打閘回路優(yōu)化改造教學(xué)教材

1、汽輪機(jī)手動(dòng)緊急停機(jī)按鈕打閘回路優(yōu)化改造汽輪機(jī)手動(dòng)緊急停機(jī)按鈕打閘回路優(yōu)化改造翟 真摘要：ETS系統(tǒng)是機(jī)組重要的保護(hù)控制裝置，由于哈汽早期設(shè) 計(jì)的打閘回路集成于 ETS系統(tǒng)當(dāng)中，已不能滿足現(xiàn)有規(guī)定要 求。本文主要是根據(jù)現(xiàn)有回路存在的問題，結(jié)合機(jī)組實(shí)際情 況對手動(dòng)打閘回路提出優(yōu)化改造實(shí)施措施。關(guān)鍵字：ETS系統(tǒng)；手動(dòng)打閘；二十五項(xiàng)反措；獨(dú)立可靠1、引言汽輪機(jī)手動(dòng)打閘回路是機(jī)組緊急時(shí)刻重要的保護(hù)控制裝置， 它的準(zhǔn)確可靠關(guān)系到整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是機(jī)側(cè)非常 重要的保護(hù)措施。由于哈汽提供的手動(dòng)打閘回路集成于 ETS 系統(tǒng)當(dāng)中，一旦ETS系統(tǒng)中的控制PLC出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)造成手 動(dòng)打閘回路失效，機(jī)組將失去

2、重要的保護(hù)措施嚴(yán)重威脅機(jī)組 的安全運(yùn)行。因此根據(jù)打閘回路現(xiàn)有情況與問題，對現(xiàn)有回 路進(jìn)行優(yōu)化改造。2、優(yōu)化方案實(shí)施背景根據(jù) 2014 年印發(fā)的防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要 求關(guān)于熱工保護(hù)失靈的 9.4.8 項(xiàng)規(guī)定汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng) 跳機(jī)繼電器應(yīng)設(shè)計(jì)為失電動(dòng)作，硬手操設(shè)備本身要有防止誤 操作、動(dòng)作不可靠的措施。手動(dòng)停機(jī)保護(hù)應(yīng)具有獨(dú)立于分散 控制系統(tǒng) （或可編程邏輯控制器 PLC） 裝置的硬跳閘控制回 路。而北海電廠的手動(dòng)打閘回路不能滿足規(guī)定要求?，F(xiàn)階段北海電廠手動(dòng)打閘保護(hù)回路，是通過安裝在集控室操 作臺(tái)上的兩個(gè)手動(dòng)打閘按鈕串聯(lián)后分別送入兩組并列運(yùn)行的 PLC 進(jìn)行邏輯判斷，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)跳閘電

3、磁閥（ A 路 PLC 驅(qū)動(dòng)1、3 AST電磁閥，B路PLC驅(qū)動(dòng)2、4 AST電磁閥，女口 圖1、如圖2所示）。手動(dòng)停機(jī)信號(hào)進(jìn)入 ETS并非是通過硬 接線實(shí)現(xiàn)停機(jī)的。該信號(hào)和其他保護(hù)信號(hào)一樣，送入PLC進(jìn)行邏輯判斷后才由 PLC的D05卡件輸出驅(qū)動(dòng)電磁閥。 因此， 一旦ETS系統(tǒng)的PLC死機(jī)或是DO卡件內(nèi)部輸出模塊故障觸 點(diǎn)無法斷開，都將引起緊急停機(jī)按鈕失效的可能，將會(huì)造成 嚴(yán)重的事故。根據(jù)以上情況，現(xiàn)將對 #1 、 #2 機(jī)手動(dòng)打閘回路進(jìn)行優(yōu)化， 使其控制回路能滿足二十五項(xiàng)反措要求，以此提高機(jī)組 運(yùn)行的安全性。圖 1 ：現(xiàn)階段手動(dòng)停機(jī)回路圖 2：EH 油路控制原理3、方案設(shè)計(jì)和方案選擇 3.

4、1 方案設(shè)計(jì) 方案 1 ： 通過與哈爾 濱汽輪機(jī)自動(dòng)控制有限公司和使用同類型ETS系統(tǒng)的電廠溝通了解。設(shè)計(jì)手動(dòng)停機(jī)回路方案 1 ，計(jì)劃是在現(xiàn)有的手動(dòng)停 機(jī)回路基礎(chǔ)上，將手動(dòng)停機(jī)按鈕1常閉觸點(diǎn)與ETS機(jī)柜中的AST1電磁閥、AST3電磁閥的直流電源回路串聯(lián)，手動(dòng)停機(jī) 按鈕2常閉觸點(diǎn)與ETS機(jī)柜中的AST2電磁閥、AST4電磁閥 的直流電源回路串聯(lián)。 通過這兩個(gè)停機(jī)按鈕來實(shí)現(xiàn)對 AST電 磁閥的動(dòng)力電源的控制， 從而達(dá)到手動(dòng)停機(jī)的目的。 （如圖 3 所示）。圖 3：手動(dòng)停機(jī)回路優(yōu)化方案 1 方案 1 將 AST 電磁 閥的動(dòng)力電源串接到手動(dòng)停機(jī)按鈕常閉觸點(diǎn)當(dāng)中，但由于要 保留原有的手動(dòng)停機(jī)控制回路

5、（ETS提供24DCV電源），這 就造成 220DCV 和 24DCV 在同一按鈕當(dāng)中。當(dāng)多層按鈕絕 緣不好（當(dāng)?shù)貧夂虺睗袢菀自斐呻姎舛搪罚┗蚴菣z修結(jié)束后 接錯(cuò)導(dǎo)線時(shí)容易造成 220DCV 電源串入 24DCV 電源回路中， 將會(huì)造成ETS系統(tǒng)的PLC通道、卡件故障或是ETS系統(tǒng)電源 損壞等事故，將對汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成隱患。同時(shí) 220DCV 直流電源引入操作員站盤柜后也會(huì)對日后盤柜緊急 按鈕控制回路的檢修造成不便。但該方案控制原理簡單，可 靠性較高且方案實(shí)施過程簡易。方案 2 結(jié)合方案 1存在的問題和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步對方案進(jìn)行優(yōu)化 改進(jìn)。現(xiàn)將手動(dòng)停機(jī)回路設(shè)計(jì)為將手動(dòng)停機(jī)按鈕 1 常閉觸點(diǎn) 與E

6、TS機(jī)柜中的AST1繼電器、AST3繼電器的控制電源串聯(lián)， 手動(dòng)停機(jī)按鈕2常閉觸點(diǎn)與ETS機(jī)柜中的AST2繼電器、AST4 繼電器的控制電源串聯(lián)。通過這兩個(gè)停機(jī)按鈕來控制 AST1 繼電器、AST2繼電器、AST3繼電器、AST4繼電器控制電源， 從而使得動(dòng)力電源回路中的 4個(gè)繼電器觸點(diǎn)斷開（ AST1、 AST2、AST3、AST4）切斷電磁閥的動(dòng)力電源從而實(shí)現(xiàn)了手 動(dòng)停機(jī)（如圖 4 所示）。圖 4 ：手動(dòng)停機(jī)回路優(yōu)化方案 2通過對方案 1 的手動(dòng)停機(jī)控制回路的改進(jìn)優(yōu)化，避免了強(qiáng)電弱電同時(shí)存在造成故障的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了手動(dòng)停機(jī)回路的 可靠性。 同時(shí)也可進(jìn)一步完善控制回路報(bào)警信號(hào)。 3.2 項(xiàng)

7、 目方案選擇確定與具體實(shí)施 方案 2 改進(jìn)了方案 1 的不足，同時(shí)也擁有方案 1 控制簡單可 靠性高的優(yōu)點(diǎn)。因此選擇方案 2 為本次手動(dòng)停機(jī)回路優(yōu)化方 案，并且也會(huì)對汽輪機(jī)的手動(dòng)停機(jī)報(bào)警信號(hào)與具體接線方式 進(jìn)行完善。由于保留了原有的手動(dòng)停機(jī)回路，原有的SOE 報(bào)警信號(hào)“汽輪機(jī)手動(dòng)打閘”是通過ETS系統(tǒng)的DO輸出卡件輸出。重新設(shè) 計(jì)控制回路后報(bào)警信息已不能準(zhǔn)確反應(yīng)當(dāng)前信息，現(xiàn)計(jì)劃在 機(jī)側(cè)SOE卡件增加新的報(bào)警信號(hào)（SC5機(jī)柜中的23HT12卡 件的備用通道）用信號(hào)導(dǎo)線與手動(dòng)停機(jī)按鈕 1、手動(dòng)停機(jī)按 鈕 2 的常開觸點(diǎn)串接 （如圖 5 所示）并更名為“汽輪機(jī)手動(dòng)打 閘”。原有回路中的SOE報(bào)警信號(hào)

8、更名為“ ET手動(dòng)打閘”用以 區(qū)分信號(hào)的輸出類別。同時(shí)優(yōu)化DHE至ETS的跳機(jī)輸出邏輯。將DEH中的“ AS油壓低” 16YT01,B22323信號(hào)（DEH邏輯中 有該信號(hào)的邏輯判斷，但未接線向外輸出）引入 ETS系統(tǒng)的 備用輸入通道“遠(yuǎn)控1”中，用于ETS系統(tǒng)對汽輪機(jī) AST油壓 的監(jiān)視保護(hù)。在操作臺(tái)內(nèi)部對打閘按鈕 1 增加兩對常閉觸點(diǎn)模塊，而后將 手動(dòng)停機(jī)按鈕 1 的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)模塊串聯(lián)后再與AST1、AST3電磁閥繼電器控制回路串聯(lián)（手動(dòng)停機(jī)按鈕 2 也做同樣操作 與AST2、AST4電磁閥繼電器控制回路串聯(lián)）,將兩對常閉觸 點(diǎn)串聯(lián)再與控制回路串聯(lián)，是為防止單個(gè)常閉觸點(diǎn)與控制回 路串聯(lián)后

9、，常閉觸點(diǎn)出現(xiàn)拒動(dòng)導(dǎo)致繼電器控制電源無法斷開 的情況。兩對串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)在繼電器控制回路中只要一對 觸點(diǎn)斷開都能使繼電器失電， 從而達(dá)到AST電磁閥動(dòng)作目的， 確保打閘回路的可靠性。雖然增加觸點(diǎn)數(shù)量后會(huì)出現(xiàn)勿動(dòng)的 情況，但由于機(jī)組手動(dòng)打閘回路的特殊性（手動(dòng)停機(jī)按鈕 1 控制 AST1、AST3 電磁閥，手動(dòng)停機(jī)按鈕 2 控制 AST2、AST4 電磁閥），一旦出現(xiàn)觸點(diǎn)勿動(dòng)情況也只會(huì)引起單個(gè)控制回路 失電，不會(huì)引起整個(gè)打閘回路勿動(dòng)的情況，確保打閘回路的 可靠性。圖5: SOE報(bào)警信號(hào)4、實(shí)施步驟 停機(jī)后開好工作票，做好斷電措施。鋪設(shè)2根100米ZR-KVVP 4*1.0控制電纜從#1機(jī)ETS機(jī)柜至#1機(jī)操作員盤