中國(guó)大唐集團(tuán)公司提高火電廠(chǎng)主設(shè)備熱工保護(hù)及自動(dòng)裝置可靠性指導(dǎo)意見(jiàn)

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保護(hù)及自動(dòng)裝置可靠性指導(dǎo)意見(jiàn)2009年12月#目錄1．前言2．編制依據(jù)3．熱工保護(hù)配置原則4．鍋爐主保護(hù)5．汽機(jī)主保護(hù)6．機(jī)爐電大聯(lián)鎖7．RB邏輯8.DCS報(bào)警9．電源系統(tǒng)10.AGC及一次調(diào)頻前言為進(jìn)一步規(guī)范集團(tuán)公司所屬企業(yè)熱控專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作，提高熱工自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性，指導(dǎo)其在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、制定技術(shù)方案等方面工作，特制定本指導(dǎo)意見(jiàn)。本指導(dǎo)意見(jiàn)適用于集團(tuán)公司所屬新、擴(kuò)建項(xiàng)目火電機(jī)組及在役火電機(jī)組。編制依據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本方案中引用而構(gòu)成為本指導(dǎo)意見(jiàn)的條文。在該標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本指導(dǎo)意見(jiàn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)文件最新版本的可能性。DL5000-2000《火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5175-2003《火力發(fā)電廠(chǎng)熱工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL435-04《電站煤粉鍋爐爐膛防爆規(guī)程》中國(guó)大唐集團(tuán)公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求實(shí)施導(dǎo)則》熱工保護(hù)配置原則熱工保護(hù)的基本配置原則是“既要防止拒動(dòng)，也要防止誤動(dòng)”。依據(jù)《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求實(shí)施導(dǎo)則》，確定原則如下：（1）必備的主機(jī)保護(hù)過(guò)程開(kāi)關(guān)量信號(hào)應(yīng)采用“三取二”配置。（2）由過(guò)程模擬量輸入的保護(hù)信號(hào)，與保護(hù)輸出為同一DPU的系統(tǒng)，輸入信號(hào)經(jīng)模擬/開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)“三取二”配置。（3）由過(guò)程模擬量輸入的保護(hù)信號(hào)，與保護(hù)輸出為不同DPU的系統(tǒng)，輸入信號(hào)經(jīng)模擬/開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)換后通過(guò)硬接線(xiàn)送入保護(hù)機(jī)柜，實(shí)現(xiàn)“三取二”配置。（4）需經(jīng)過(guò)速率判斷等計(jì)算，用于保護(hù)輸出的模擬量信號(hào)，應(yīng)采用“三選中”配置。（5）保護(hù)輸入的一次元件、取樣管、輸入模件均應(yīng)相互獨(dú)立。（6）可選保護(hù)應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)“三取二”或“三取中”，確因測(cè)點(diǎn)數(shù)量原因無(wú)法實(shí)現(xiàn)“三取二”時(shí)，可采用二取二的形式。（7）必備保護(hù)必須投入，可選保護(hù)根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，按制造廠(chǎng)要求或運(yùn)行要求，確實(shí)需要投入的，須履行審批程序（分子公司批準(zhǔn)，集團(tuán)公司備案）確定。（8）各種作用于主設(shè)備停運(yùn)的熱工保護(hù)，必須有防止因單一測(cè)點(diǎn)、回路故障而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)的技術(shù)措施。以下條款中保護(hù)定值均為參考值，實(shí)施中應(yīng)根據(jù)設(shè)備制造廠(chǎng)及機(jī)組具體情況確定。4鍋爐主保護(hù)必備鍋爐保護(hù)：兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)均停跳爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)均停跳爐兩臺(tái)空預(yù)器均停跳爐兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)均停跳爐（無(wú)燃油時(shí)）手動(dòng)停爐此信號(hào)由運(yùn)行人員手按控制盤(pán)臺(tái)按鈕產(chǎn)生，需兩個(gè)按鈕同時(shí)按下才有效。另外必須直接送一路信號(hào)至獨(dú)立于DCS的MFT繼電器盤(pán)，通過(guò)硬接線(xiàn)回路直接動(dòng)作相關(guān)設(shè)備?？傦L(fēng)量＜25%停爐此信號(hào)由MCS計(jì)算產(chǎn)生，然后通過(guò)硬接線(xiàn)送到FSSS系統(tǒng)，設(shè)計(jì)成3個(gè)獨(dú)立的通道，進(jìn)行三取二運(yùn)算，當(dāng)任意兩個(gè)點(diǎn)為邏輯“1”時(shí)，延時(shí)5秒觸發(fā)MFT。爐膛壓力高（低）二值跳爐此信號(hào)由就地壓力開(kāi)關(guān)產(chǎn)生，以開(kāi)關(guān)量送入FSSS系統(tǒng)，選自爐膛兩側(cè)共3個(gè)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行三取二運(yùn)算。此項(xiàng)保護(hù)既為保護(hù)爐膛，也是滅火的后備保護(hù)，高（低）二值的確定必須在+/-1500Pa?+/-2000Pa之間選擇，制造廠(chǎng)提供的數(shù)據(jù)作為定值校核。汽包爐汽包水位高（低）二值跳爐此信號(hào)由MCS計(jì)算產(chǎn)生，三個(gè)補(bǔ)償后的水位信號(hào)判斷后分別形成三個(gè)汽包水位高（低）二值信號(hào)，設(shè)計(jì)成3個(gè)獨(dú)立的通道，以硬接線(xiàn)送入尸555系統(tǒng)，進(jìn)行三取二運(yùn)算，當(dāng)任意兩個(gè)點(diǎn)為邏輯“1”時(shí)，延時(shí)不超過(guò)5秒觸發(fā)MFT。失去火檢冷卻風(fēng)跳爐火檢冷卻風(fēng)壓力低信號(hào)由就地壓力開(kāi)關(guān)產(chǎn)生，以開(kāi)關(guān)量送入尸555系統(tǒng)，共3個(gè)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行三取二運(yùn)算，當(dāng)任意兩個(gè)點(diǎn)為邏輯“1”時(shí)，延時(shí)觸發(fā)MFT；或火檢冷卻風(fēng)機(jī)均停且無(wú)其它冷卻風(fēng)源，延時(shí)觸發(fā)MFT。延時(shí)時(shí)間由各廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際設(shè)備自定。全部燃料失去跳爐此信號(hào)由FSSS產(chǎn)生，在爐膛燃燒已建立條件下，失去所有燃料時(shí)，即為全部燃料失去，觸發(fā)MFT。全爐膛滅火跳爐此信號(hào)由FSSS產(chǎn)生，所有燃燒層無(wú)火，判定為全爐膛滅火。各燃燒層無(wú)火，依據(jù)鍋爐制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)確定。首次點(diǎn)火連續(xù)三次點(diǎn)火失敗跳爐爐膛吹掃30分鐘后點(diǎn)火未成功跳爐機(jī)跳爐汽機(jī)跳閘用主汽門(mén)關(guān)閉（通過(guò)高、中壓主汽門(mén)關(guān)閉與或邏輯判斷）或保安油壓低信號(hào)（三取二表征），且主蒸汽流量大于10%（直流爐）或30％（汽包爐）。爐水循環(huán)泵均停跳閘（強(qiáng)制循環(huán)鍋爐）給水泵全停跳爐（直流鍋爐）給水泵全停跳爐，延時(shí)2秒觸發(fā)MFT。給水流量低保護(hù)（直流鍋爐）當(dāng)給水流量低于保護(hù)定值并延時(shí)數(shù)秒后跳爐。選用三個(gè)相互獨(dú)立的開(kāi)關(guān)量信號(hào)使用三取二邏輯實(shí)現(xiàn)保護(hù)回路。分離器出口汽溫高、水冷壁壁溫高、一級(jí)過(guò)熱器入口汽溫高跳爐（直流鍋爐）分離器出口汽溫高、水冷壁壁溫高、一級(jí)過(guò)熱器入口汽溫高三項(xiàng)保護(hù)，至少設(shè)置一項(xiàng)。當(dāng)溫度達(dá)到保護(hù)定值并延時(shí)數(shù)秒后跳爐。每項(xiàng)保護(hù)至少應(yīng)設(shè)置三個(gè)測(cè)點(diǎn)（模擬量采用三選中邏輯，開(kāi)關(guān)量采用三選二邏輯）?？蛇x鍋爐保護(hù)項(xiàng)目爐膛壓力高（低）三值，跳送、引、增壓風(fēng)機(jī)。爐膛壓力低三值（±4kPa,三取二）。其它可選保護(hù)汽機(jī)主保護(hù)必備汽機(jī)保護(hù)：汽機(jī)超速跳閘TSI（或ETS）超速110%（三取二）和DEH超速110%（三取二）。每個(gè)系統(tǒng)前箱聯(lián)軸器前后信號(hào)各三選二之后，二選一跳機(jī)。軸向位移大TSI送ETS三路（或四路）開(kāi)關(guān)量信號(hào)，按三取二（或按串并聯(lián)）構(gòu)成保護(hù)邏輯。潤(rùn)滑油壓低現(xiàn)場(chǎng)送ETS信號(hào)，其它同5.1.2EH油壓低現(xiàn)場(chǎng)送ETS信號(hào)，其它同5.1.2。凝汽器真空低現(xiàn)場(chǎng)送ETS開(kāi)關(guān)量或模擬量信號(hào)，其它同5.1.2。手動(dòng)打閘此信號(hào)由運(yùn)行人員手按控制盤(pán)臺(tái)按鈕產(chǎn)生，需兩個(gè)按鈕同時(shí)按下才有效?？刂票P(pán)臺(tái)送ETS三路信號(hào)，進(jìn)行三取二處理。另外必須直接送一路信號(hào)至獨(dú)立于DCS的DEH繼電器柜，通過(guò)硬接線(xiàn)回路直接動(dòng)作。振動(dòng)保護(hù)汽機(jī)振動(dòng)保護(hù)采取軸振或瓦振“一取一”保護(hù)，機(jī)組啟停過(guò)程中必須投入。DEH故障跳汽機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)動(dòng)作跳閘（二取一）電氣保護(hù)屏送ETS兩路信號(hào)，二取一。汽包水位高三值跳機(jī)（汽包爐）MFT控制柜送ETS三路信號(hào)，三取二。發(fā)電機(jī)定子冷卻水流量低（三取二）現(xiàn)場(chǎng)送三路模擬量，轉(zhuǎn)換后送ETS或現(xiàn)場(chǎng)直接送三路開(kāi)關(guān)量信號(hào)至ETS,構(gòu)成三取二保護(hù)邏輯，經(jīng)延時(shí)后跳發(fā)電機(jī)?？蛇x汽機(jī)保護(hù)項(xiàng)目高壓缸脹差超限停機(jī)TSI送ETS單點(diǎn)信號(hào)，延時(shí)5秒觸發(fā)保護(hù)。低壓缸脹差超限停機(jī)TSI送ETS單點(diǎn)信號(hào)，延時(shí)5秒觸發(fā)保護(hù)。高排壓力高（4.82MPa）（三取二）現(xiàn)場(chǎng)送ETS三路開(kāi)關(guān)量信號(hào)，三取二。汽機(jī)軸承金屬溫度高汽機(jī)推力瓦溫度高汽輪機(jī)高壓缸壓比低（600MW機(jī)組）包含三個(gè)條件：發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)合閘（并網(wǎng)），高旁開(kāi)，調(diào)節(jié)級(jí)壓力與高壓缸排汽壓力之比＜1.7。三個(gè)條件同時(shí)成立時(shí)動(dòng)作。主汽溫突降保護(hù)主汽溫在10分鐘內(nèi)突降50℃，現(xiàn)場(chǎng)送三路模擬量，由DCS運(yùn)算三選中構(gòu)成保護(hù)邏輯。再熱汽溫突降保護(hù)再熱汽溫在10分鐘內(nèi)突降50℃，現(xiàn)場(chǎng)送三路模擬量，由DCS運(yùn)算三選中構(gòu)成保護(hù)邏輯。機(jī)爐電大聯(lián)鎖機(jī)跳爐汽機(jī)跳閘且主蒸汽流量大于10%（直流爐）或30％（汽包爐），發(fā)出跳爐指令。爐跳機(jī)汽包爐MFT動(dòng)作可以不跳汽機(jī)，但汽包水位高三值必須聯(lián)跳汽機(jī)。直流爐MFT動(dòng)作直接跳汽機(jī)。機(jī)跳電汽機(jī)跳閘（主汽門(mén)閥全關(guān)），一路主汽門(mén)全關(guān)信號(hào)通過(guò)硬接線(xiàn)送至電氣保護(hù)屏，另一路主汽門(mén)全關(guān)信號(hào)通過(guò)硬接線(xiàn)送至DEH機(jī)柜，再通過(guò)硬接線(xiàn)送至另一電氣保護(hù)屏，兩路信號(hào)均通過(guò)電氣程序逆功率或逆功率保護(hù)跳發(fā)電機(jī)。電跳機(jī)發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作跳汽機(jī)，采取“二取一”邏輯形式。RB邏輯機(jī)組大負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，主要輔機(jī)跳閘，機(jī)組應(yīng)迅速自動(dòng)降至可維持正常運(yùn)行的負(fù)荷，RB主要包括以下項(xiàng)目：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)RB兩臺(tái)送、引、一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行，其中一臺(tái)跳閘，負(fù)荷指令以50%機(jī)組額定負(fù)荷/分鐘降至50%負(fù)荷，按5?20秒時(shí)間間隔順序跳上層磨（保留下層三臺(tái)磨運(yùn)行）。給水泵RB一臺(tái)給水泵跳閘，備用泵聯(lián)啟不成功，或備用泵聯(lián)啟成功，但給水泵容量不滿(mǎn)足運(yùn)行工況要求時(shí)，發(fā)生RB。備用泵聯(lián)啟成功，且給水泵容量滿(mǎn)足運(yùn)行工況要求時(shí)，不發(fā)生RB。注1：上述各項(xiàng)RB邏輯降負(fù)荷速率和跳磨時(shí)間間隔應(yīng)根據(jù)設(shè)備特性和試驗(yàn)情況確定。注2：RB功能必須通過(guò)熱態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證及參數(shù)調(diào)整，熱態(tài)試驗(yàn)至少進(jìn)行三項(xiàng)，即跳送風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)RB、跳一次風(fēng)機(jī)RB、跳給水泵RB。注3：RB裝置必須隨機(jī)組A級(jí)檢修做定期試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)整,并作為機(jī)組定期檢修的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目執(zhí)行,確保其功能正常。DCS報(bào)警機(jī)組應(yīng)配置一定數(shù)量的聲光報(bào)警裝置，用于重要的主輔機(jī)跳閘、設(shè)備故障、重要參數(shù)偏離正常值報(bào)警。DCS報(bào)警必須具備分級(jí)報(bào)警功能，所有DCS系統(tǒng)必須設(shè)置報(bào)警畫(huà)面，并將狀態(tài)變化與報(bào)警分開(kāi)設(shè)置。必須具備報(bào)警切除功能（系統(tǒng)停用時(shí)相關(guān)報(bào)警同步停用），確保報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確，以保證正常報(bào)警的功用。DCS報(bào)警聲光裝置不得具備關(guān)閉開(kāi)關(guān)。電源系統(tǒng)DCS系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)、ETS系統(tǒng)、TSI系統(tǒng)、爐膛火焰檢測(cè)系統(tǒng)、小汽機(jī)控制系統(tǒng)等重要的控制設(shè)備必須有兩路可靠的交流220V電源供電，一路為UPS電源，另一路為保安電源（或另一路獨(dú)立的UPS電源），如保安電源電壓波動(dòng)較大，可增加一臺(tái)穩(wěn)壓器，當(dāng)一路電源失去后不應(yīng)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。DCS系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)、ETS系統(tǒng)、TSI系統(tǒng)、爐膛火焰檢測(cè)系統(tǒng)、小汽機(jī)控制系統(tǒng)等重要的控制設(shè)備應(yīng)選用雙電源供電型設(shè)備，不宜選用通過(guò)電源切換裝置實(shí)現(xiàn)雙路供電的單電源供電型設(shè)備。DCS系統(tǒng)操作員站應(yīng)分別由兩路電源供電，例如：＃1、＃3、＃5操作員站由UPS供電，＃2、＃4操作員站由保安電源供電。兩臺(tái)機(jī)組公用DCS電源應(yīng)取自?xún)膳_(tái)機(jī)組DCS的UPS電源。循環(huán)水泵房和空冷系統(tǒng)等距離主廠(chǎng)房較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)程控制站或I/O站應(yīng)按單元設(shè)置來(lái)自不同廠(chǎng)用母線(xiàn)段的兩路自動(dòng)切換的可靠電源，其中一路應(yīng)配置UPS電源。循環(huán)水泵出口閥的控制電磁閥等重要設(shè)備也應(yīng)按單元有可靠的冗余電源?；饳z風(fēng)機(jī)就地控制箱，每臺(tái)風(fēng)機(jī)控制電源應(yīng)相互獨(dú)立。AGC及一次調(diào)頻AGC機(jī)組應(yīng)具有完備的AGC功能，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及調(diào)節(jié)各子系統(tǒng)正常投入，自動(dòng)投入率必須達(dá)到95％以上。機(jī)組AGC的各項(xiàng)指標(biāo)中，機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足在23%Ne/min負(fù)荷變動(dòng)率下穩(wěn)定運(yùn)行的要求，各項(xiàng)指標(biāo)如負(fù)荷變動(dòng)率、負(fù)荷調(diào)整范圍、調(diào)整負(fù)荷的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)偏差等，應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)部門(mén)的要求。一次調(diào)頻汽輪機(jī)采用電液調(diào)速系統(tǒng)（DEH）的機(jī)組，一次調(diào)頻功能應(yīng)由DEH實(shí)現(xiàn)。宜采取將頻差信號(hào)疊加在汽輪機(jī)調(diào)速汽門(mén)指令處的設(shè)計(jì)方法，以保證一次調(diào)頻的響應(yīng)速度。如采取其它形式的設(shè)計(jì)方法，也必須滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求。采用分散控制系統(tǒng)（DCS）,具有機(jī)組協(xié)調(diào)控制和AGC功能的機(jī)組，應(yīng)在DC