MW汽輪機控制保護系統(tǒng)

汽輪機控制保護系統(tǒng)EH系統(tǒng)汽輪機控制系統(tǒng)(DEH)保護系統(tǒng)（ETS）監(jiān)測儀表（TSI）EH油站冗余的EH油泵

冗余的過濾器再生裝置（分子篩+離子交換器）蓄能器（5-50L）電子設備（液位開關、壓差開關等）在線循環(huán)系統(tǒng)(循環(huán)泵、冷油器、濾油器）（各兩只）冷油器采用空氣冷卻器EH供油系統(tǒng)原理原理圖調節(jié)汽閥/再熱調節(jié)汽閥油動機快關電磁閥伺服閥壓力油回油油缸行程發(fā)送器過濾器快關彈簧閥門主汽門/再熱主汽門油動機方向閥快關電磁閥壓力油回油油缸過濾器快關彈簧閥門EH油動機主汽門調門油動機EH油管路EH液壓系統(tǒng)特點油箱集成式，冗余的循環(huán)泵和冷卻泵冷油器采用空冷不設機械超速，無隔膜閥不采用停機電磁閥和超速保護電磁閥，無安全油壓和OPC油壓，每只油動機設兩只冗余的快關電磁閥LVDT采用內置式，直流反饋信號EH系統(tǒng)油沖洗油沖洗示意圖油沖洗工具油動機側壓力油管和回油管通過截止閥相連全壓，通過蓄能器沖洗一次沖洗一根管道系統(tǒng)圖（PID)本體系統(tǒng)圖潤滑油、軸承、疏水、軸封等測點清單KKS號DEH配置(西門子T3000)系統(tǒng)通信

工業(yè)以太網通信協(xié)議，用于AS417H控制器、工程師站、操作員站總線間的通訊，速度可達100M。

PROFIBUS-DP通信協(xié)議用于AS417H控制器與ET200M以及FM458與ADDFEM接口間的通訊,速度可達12M?？刂破?/p>

兩對冗余的處理器417H和FM458,實現(xiàn)雙控制器冗余切換，切換時間為毫秒級。

I/O模件

I/O采用汽輪機控制專用的ADDFEM模件和通用的ET200M模件ADDFEM的模擬量輸出信號可直接驅動伺服閥；完善的自診斷功能、傳感器斷線監(jiān)測功能、在線插拔功能DEH系統(tǒng)硬件配置冗余417H，F(xiàn)M458和ADDFEM

冗余的自動化系統(tǒng)ProfibusDP(12Mbit/s)ADDFEM(DEH控制專用的輸入／輸出模塊)ET200M(SIEMENS標準輸入/輸出模塊)姆歐的新項目姆歐的新項目ET200MPROFIBUSDPFM458AxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxSIEMENSxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx姆歐的新項目xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxPROFIBUSDPFM458BSIEMENSSIEMENSADDFEMAS417AAS417BADDFEMFM458超高速處理器功能強大的FM458處理器用于高速的汽輪機控制高性能閉環(huán)控制和運算處理高速響應能力用于轉速控制和緊急遮斷高分辨率用于位置控制 128MHz,64bitRISC浮點處理器最小循環(huán)周期0.1ms,一般為0.5ms.

性能卓越的ADDFEM

DEH專用控制接口模塊ADDFEM12通道數(shù)字量輸入8通道模擬量輸出12通道模擬量輸入3

通道脈沖量輸入16通道數(shù)字量輸入冗余的ProfibusDP接口,支持12M/S通信速率完善的自診斷功能汽輪機控制系統(tǒng)蒸汽閥門控制應力計算及溫度準則（X準則）汽輪機自啟動汽輪機輔助系統(tǒng)控制轉速/負荷控制器啟動限制控制器(TAB)自動閥門試驗(ATT)壓力控制器高排溫度控制器蒸汽閥門控制(MYA01)

DEH控制簡圖DEH主控制畫面DEH的功能轉速控制負荷控制應力監(jiān)視（TSE升速率監(jiān)視功能同步功能變負荷功能甩負荷控制頻率單元

主汽壓力控制壓力限制方式

初壓控制方式

閥位控制閥位控制閥位限制高排溫度控制高排壓比控制高排壓力控制轉速/負荷控制器負荷控制器采用允許的負荷率升負荷。最大的升降負荷率根據(jù)鍋爐能力，同時還受應力（TSE）限制。在鍋爐故障時或負荷指令變化太快，則由應力限制器對汽輪機控制閥進行節(jié)流。該負荷控制器的功能為：從負荷控制主汽壓力限制方式轉為初壓力控制方式。在甩負荷時防止機組超速。在帶負荷運行時通過頻率/負荷靜特性支持電網頻率。根據(jù)電網要求以動態(tài)及穩(wěn)定的方式使汽輪發(fā)電機在負荷島（與電網分開）并列運行。轉速/負荷控制器功能改變負荷功能負荷可以由運行人員手動設定，或由外部系統(tǒng)（協(xié)調控制器或負荷分配器）自動設定，在上述情況中，如果需要，設定值受TSE限制，為了改善動態(tài)穩(wěn)定性，負荷設定值的比例系數(shù)可調，并對負荷控制器直接進行控制。從負荷控制切換到轉速控制在帶負荷運行時轉速設定值自動切到正常轉速，因而當甩負荷時可精確地控制在此轉速。當機組脫網時，負荷設定值切除并自動轉到轉速控制。當機組帶負荷時，也可以從負荷控制切除為轉速控制，此切換為無擾的。

壓力控制器壓力控制器以下列兩種方式起作用。

壓力限制方式壓力限制方式時，負荷控制仍起作用，壓力控制器僅是作為限制器，在主蒸汽壓力降低時支持鍋爐壓力控制，如果主蒸汽壓力低于某個可調限制值，如低于正常壓力10bar，汽機調節(jié)閥將節(jié)流以防止主蒸汽壓力進一步降低，在此方式壓力會很快恢復。初壓控制方式當從壓力限制方式切到初始壓力方式，轉速/負荷控制器切換到壓力控制器，此時負荷保持不變，在初始壓力方式，HP壓力由調節(jié)閥控制維持在某個設定值，即鍋爐負荷的變化使汽機調節(jié)閥位變化。閥位控制器。

每個調節(jié)閥有一個比例控制器，為了改善控制特性，閥位控制器接受主控制器信號，每個控制閥有一個閥門特性校準，此校準將進汽流量要求信號（來自主控制器）轉化為閥位指令信號，油動機上測得的閥位信號作為反饋送入閥位控制器，閥位控制器控制調節(jié)閥的閥位。如果實際閥位信號失效，則相應的控制閥緩慢關閉。

閥位限止閥位設定值限止作用于每個閥位控制器，這樣對每個閥門設定值進行限制，此作用可在控制室進行手動設定，也可由自動閥門試驗(ATT)發(fā)出進行閥門試驗確保汽輪機閥門開啟/關閉的正確指令復置及遮斷汽輪機遮斷系統(tǒng)復置及遮斷停機電磁閥模擬閥位信號閉鎖信號自動或手動調節(jié)

汽輪機安全停機汽輪機啟動裝置（TAB)的功能汽輪機啟動裝置（TAB)的功能啟動裝置提供一個模擬量信號去一個低選邏輯。在起動前，當遮斷信號釋放時，啟動裝置將閥位信號置零，保證調節(jié)閥可靠關閉。在起動時起動裝置的信號開始升高，使轉速控制器進行轉速控制，當汽機達到正常速度，并且發(fā)電機已同步，起動裝置設定在100%位置，這樣主控制器信號不再受限制。

啟動限制控制器(TAB)確認設備的可靠性在運行期間選擇單個閥門故障退出試驗試驗檢查活動情況安全功能試驗最大關閉時間提供操作員啟動及監(jiān)視自動閥門試驗(ATT)的功能自動閥門試驗ATT操作畫面應力監(jiān)視m+-CompressionAreaTension

AreaMeasuring

Pointsaprox.1%aprox.54%100%HeatInsulationMeasuringInsertDo(r)DrCasingWallmopermperm0heatingupcoolingdown溫度應力監(jiān)視啟動階段允許的溫差保溫層熱電偶缸壁熱電偶測量點應力計算汽缸轉子TSE溫度裕度畫面TSE作用

計算及監(jiān)視汽機熱應力，通過溫差來決定相應部件的熱應力，將此溫差與允許溫差比較來計算允許的溫升率，這樣，可以在透平材料應力與最大的運行靈活性進行最優(yōu)化控制，所有測量的溫度及計算的溫度余度均進行指示及記錄。進行下列部件的監(jiān)視:HP主汽門閥殼，HP調節(jié)門閥殼，HP汽缸，HP轉子，IP轉子

在啟動及帶負荷時防止汽機超過熱應力運行，TSE根據(jù)所測的溫差計算余量，然后作用于控制設定值，在起動時為轉速設定值，在帶負荷時為負荷設定值。TSE可在控制室進行投入或切除。X準則可變的溫度準則（X準則）描述了在應力限制內，允許汽輪機在最佳時間內啟動所需要的蒸汽工況.可變溫度準則詳細說明了所需要的允許下面的動作實現(xiàn)的蒸汽條件。開啟高壓主汽門，加熱主蒸汽管道和閥體開啟調門，汽輪發(fā)電機帶蒸汽沖轉汽輪發(fā)電機組加速到額定轉速汽輪發(fā)電機帶負荷可變溫度準則按照功能可以分為三個不同的部分：最小的蒸汽溫度限制以避免加熱組件時的不適當冷卻最小的汽缸溫度限制以避免在給定的蒸汽溫度下出現(xiàn)不適當?shù)乃矔r的熱載荷在汽輪機帶蒸汽沖轉前設置過熱度汽輪機組自啟動汽輪機主控程序在汽輪機啟動沖轉及帶負荷工程中，監(jiān)視汽輪機的狀態(tài)，如蒸汽溫度、閥門及汽缸的金屬溫度，并判斷是否滿足機組啟動沖轉的條件（X準則）。在啟動過程中在適當?shù)臅r機向汽輪機輔助系統(tǒng)及其它相關系統(tǒng)發(fā)出指令并從這些系統(tǒng)接受反饋信號，使這些系統(tǒng)的狀態(tài)與汽輪機啟動的要求適應。

汽輪機啟動高中壓聯(lián)合啟動高壓缸先進汽，中調門在16%流量時開啟根據(jù)高排溫度調節(jié)高中壓調門的開度，調整高中壓缸流量比DEH的功能輔助系統(tǒng)控制潤滑油系統(tǒng)控制控制油系統(tǒng)控制汽機本體疏水系統(tǒng)控制軸封系統(tǒng)控制抽汽逆止門控制盤車控制低壓缸噴水控制潤滑油系統(tǒng)控制畫面DEH控制邏輯圖保護系統(tǒng)（ETS）汽輪機超速保護(OPS)

：

機組不設機械危急遮斷器，采用電子超速裝置。當機組轉速超過設定值時，發(fā)出停機信號。電子保護系統(tǒng)(EPS)：

采集所有需要停機的模擬量的值，當這些值超過設定值時，發(fā)出停機信號。

汽輪機遮斷系統(tǒng)(TTS)

：接受所有的停機信號，使停機電磁閥動作，遮斷機組。

BRAUN三通道轉速監(jiān)視器☆三個測量通道☆當3個測量通道的測量結果不同時，報警信號的發(fā)出由3個通道中的2個通道同時確定?！钕到y(tǒng)不斷檢查傳感器輸入回路，不同通道的傳感器輸出信號被同時監(jiān)測，并對各通道進行合理的控制。任何一個故障都發(fā)出報警信號?！钜粋€獨立的數(shù)字信號發(fā)生器，用以模擬轉速變化，對系統(tǒng)進行全面的調試實驗，可實現(xiàn)手動操作或自動模擬。超速保護構成電子保護系統(tǒng)(EPS)

汽輪機電子保護系統(tǒng)接受傳感器、熱電偶等重要的保護信號。當這些信號超過預設的報警值時，發(fā)出報警。當參數(shù)繼續(xù)變化超過遮斷值時，發(fā)出遮斷信號，通過TTS系統(tǒng)動作停機電磁閥，遮斷機組。標準的保護包括三取二組態(tài)（除振動信號采用二取二）。汽輪機保護條件通過模擬量測量，信號不間斷的進行監(jiān)視和比較。通過數(shù)字化自動系統(tǒng)執(zhí)行信號處理。采用這種設計，可以精確完成所有汽輪機組保護回路而不需要進行額外的試驗。汽輪機遮斷系統(tǒng)(TTS)

汽輪機遮斷系統(tǒng)(TTS)是一個連接EPS/OPS系統(tǒng)和遮斷電磁閥的二通道系統(tǒng)。所有的汽輪機遮斷指令，OPS、EPS、發(fā)電機保護、遮斷按鈕等產生停機信號，都通過TTS系統(tǒng)動作遮斷電磁閥。停機信號和電磁閥控制信號采用故障安全型卡件，雙通道輸入輸出。主要停機信號

超速保護

三取二(數(shù)字量)

軸向位移大

三取二(模擬量)

排汽壓力大

三取二(模擬量)

排汽溫度高

三取二(模擬量)

潤滑油壓低

三取二(模擬量)

油箱油位低

三取二(模擬量)

軸承溫度高

三取二(模擬量)

軸承振動大

二取二(模擬量)

就地手動停機按鈕

(數(shù)字量)

控制室手動停機按鈕

(數(shù)字量)

其它汽輪機保護指令

(數(shù)字量)

其它保護信號(數(shù)字量)ETS技術特點

超速保護系統(tǒng)(OPS)是帶有自動在線試驗的特殊電子系統(tǒng)，提供3只獨立的轉速探頭和通道

。電子保護系