冗余改造技术在汽轮机热工保护中应用

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1、冗余改造技术在汽轮机热工保护中应用摘要近些年来，一系列因汽轮发电机组热工问题所导致的安全事故，使人们认识到对汽轮机热工保护的改造是势在必行，经过不断的论证，人们提出了一种冗余改造技术方案，实践证明，该方案效果显著。本文从汽轮机热工保护的相关概念谈起，然后就冗余改造技术在汽轮机热工保护中的应用进行说明。关键词冗余改造技术；汽轮机；热工保护1汽轮机热工保护概述1.1汽轮机热工保护的目的结合实际情况，笔者总结认为，当前汽轮机热工保护的目的主要有如下两点：一方面是为了能够有效提高保护系统工作的稳定性和可靠性，既要有效消

2、除保护误动，又要保证机组运行安全；另一方面是一是为了防止由于发电机抽汽、甩负荷以及倒流等因素所造成的汽轮机超速而引发的飞车事故等安全问题。1.2汽轮机热工保护的意义5一方面，随着包括机组容量、汽轮发电机的热力系统等汽轮发电机蒸汽参数的不断提高，汽轮机的热力系统变得越来越复杂。同时为了能够使汽轮机机组的热经济性问题得到充分的保证，在汽轮机的级间间隙、轴封间隙等设计上，都会因考虑要提高汽轮机的热经济性效益，而使以上参数设计的比较小。另外，在机组启动、运行或停机的过程中，由于汽轮机的旋转速度一般会比较高，如果相关的操

3、作控制没有按规定的要求进行执行的话，就会容易导致汽轮机的转动部件和静止部件相互摩擦，从而导致汽轮机的热工将面临严峻的挑战。从这点来看，有效实现汽轮机的热工保护具有非常重要的意义。另一方面，加强汽轮机的热工保护可以有效保证汽轮机机组的正常运行和安全启停，汽轮机机组在运行的过程中需对汽轮机组的一系列机械参数进行实时的监控，并且要对相关的热工参数进行有效的监视和保护。当被监控的一些机械参数和热工参数超过规定值时就会发出报警信号，同时会进行保护装置动作，实行紧急停机，有效避免安全事故的发生。2冗余改造技术在汽轮机热工保

4、护中的应用在汽轮机热工保护中应用的冗余改造技术主要包括信号发送冗余、保护回路冗余、保护电源冗余以及执行机构冗余，以下将分别给予详细的介绍说明。2.1信号发送冗余5为了能够有效解决汽轮机超速所导致的发电机甩负荷的问题，将所有导致发电机甩负荷的所有电路设备的保护信号分若干路送入热工保护回路。热工保护回路的停机动作，可以由其中的任一信号给予触发。保护出口继电器的接点输出信号作为跳发电机出口开关的保护信号，当任一保护动作触发跳发电机出口开关时，即使发电机出口开关辅助接点存在一定的故障，仍能使发电机跳闸保护动作得以正常进

5、行，从而在根本上实现了发电机跳闸保护信号的冗余。2.2保护回路冗余改造前的保护回路是按单一的主回路进行保护回路的设计的，改造后的保护回路，在保留了原有的主回路的基础上又辅设了两个独立的回路，而且主回路和两个独立的回路中的任一回路发生动作，都可以确保汽轮机的安全停机，进而实现保护回路的冗余。实际试验中发现带机械自锁的这种原主保护磁力断路油门电磁阀存在严重的卡滞现象，难以使保护动作得以顺利的执行。为了解决这一问题，需要采用动作灵敏、不带机械自锁的电磁阀来将其取代。为了保证保证电磁阀线圈GQ长期带电不被烧毁，同时又能

6、够保证自动主汽门的可靠关闭，在改造的电磁阀中还增加了相应的手动解除和电气自保持功能。在对汽轮机热工保护实施保护冗余改造技术时，通过引入保安油路，可以有效的将原用于发电机甩负荷时防止转速动态飞升而短时关闭调速汽门电磁阀在关闭自动主汽门和调速汽门的同时进行有效的动作。与主回路设计采用的标准一样，在辅助回路的设计中5，借助相关的数字逻辑电路，两路辅助回路控制信号是按照“或”逻辑进行连接的。其中的一路为了使发电机保护信号同时分两路分别作用于主保护回路和辅保护回路，因而是由发电机保护信号直接送入的。另一路为了驱动主保护动

7、作的所有信号，因而使由主保护回路动作出口继电器送出的。2.3保护电源冗余主保护回路和辅保护回路的直流电源相互独立。而且直流总电源系统分两路（主路和回路）送到热工保护盘。加装的抽汽快关阀控制回路采用AC220V电源，抽汽逆止阀的水联动控制回路采用DC220V电源，以此来实现电源的冗余。2.4执行机构冗余主保护回路和辅保护回路的断路油门电磁阀即相互独立又相互联系，不管是主保护回路，还是辅保护回路的断路油门电磁阀发生动作，都会保证主汽门和调速汽门的正常开启，进而实现电磁阀执行机构的冗余。同时为了能有效克服外界故障停机

8、后，抽汽逆止门或旋转隔板关闭不严密的情况，因冲转所导致的飞车事故，在原来的基础上，增设了供热抽汽门保护和联动关闭电动主汽门等相关执行机构。5在回路构成的设计上，采用了主汽门关闭信号和发电机保护信号为逻辑“与”的关系，即只有在自动主汽门已经关闭的情况下，发电机保护信号存在时，相关的继电器动作执行机构同时动作时，才可联动关闭以上电动门，这样就可以有效避免可防止因继电器误动而造成的停机或解列