发电厂ETS系统存在的问题及对策费下载

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1、发电厂ETS系统存在的问题及对策摘要通过对300MW机组汽轮机紧急跳闸系统硬件构成、保护功能的介绍，分析系统存在的问题以及解决问题的方法和建议。关键词ETS；PLC；AST电磁阀0前言某发电有限责任公司一•期工程装机两台国产引进型300MW机组，汽轮机紧急跳闸系统（ETS）的功能宙PLC來实现。EFS系统是汽轮发电机组实现安全保护功能的乘要设备，该系统监视汽轮机的一些乘要参数,当其屮的任何一个参数越限时，ETS系统将关闭汽轮机的所冇主汽阀和调节汽阀，使汽轮机紧急跳闸停机,以保护设备和人身安全。安全性、可靠性是EFS系统设计时必须

2、考虑的重要指标。1ETS系统的硬件构成及逻辑功能1.1ETS系统的硬件构成ETS系统山以下儿个部分构成：①1个装设跳闸电磁阀和状态压力开关的紧急跳闸控制块；②3个安装有压力开关和试验电磁阀的试验跳闸块；③主要山双PLC组成WETS系统逻辑控制部分。山于①、②部分在300MW机组中基本相同，本文重点介绍由双PLC纽•成的ETS系统逻辑控制部分。ETS系统逻辑控制部分由PLC1和PLC2组成，它们在硬件配置、电源分配、控制逻辑以及输入信号等方而完全相同，毎-•跳闸输入信号通过在PLC1和PLC2输入端并联的方式同时送到两个PLC,也

3、就是说从硬件和软件上实现了双匝冗余。如图1所示，PLC的型号为OMRONC200H,跳闸信号输入单元为16点IA222模块，输出单元为OC225模块。PLC1的电源模块及其输入输出单元的电源均由U1提供，PLC2的屯源模块及其输入输出单元的电源均由U2提供。ETS系统与DCS系统接口通过硕接线方式联接，在DCS'I'实现ETS系统的札I关操作与参数监视。图1ETS系统PLC冗余结构图1.2ETS系统的逻辑功能ETS系统作为汽轮发电机组的主要保护系统它所实现的主要保护功能冇：汽轮机电超速保护；轴向位移保护；轴承润滑油压低保护；EH

4、油压低保护；凝汽器真空低保护；轴或轴承振动人保护；MFT跳汽轮机；DEH失电停机；DEH110%超速；汽轮机差胀大保护；电气保护动作跳汽轮机；手动紧急停机。上述保护功能山PLC内部逻辑实现，在保护逻辑的设计上采用双通道冗余的方式：润滑油压低、EH油压低、凝汽器真空低压力开关开关采用双通道的布置方式，在PLC内部采用四选二逻辑，即每个通道的压力开关至少冇一个动作保护才会动作，冇效地防止了保护的谋动和拒动。ETS系统是保证汽轮机安全的巫耍系统，为了保证保护的可靠动作，防止保护误动、拒动，在机组运行过程中有必要进行在线实验来验证保护回

5、路和设备的工作是否正常。ETS系统设计有3项在线保护试验功能,分别是：EH油压低、轴承润滑油压低、凝汽器真空低。在线进行试验时，通过控制试验跳闸块上的两个试验电磁阀或于•动阀來检査EH油床低、轴承润滑油床低、凝汽器真空低等床力开关的动作是否准确及现场AST跳闸电磁阀的动作情况。在PLC屮通过编程实现试验选择的互斥逻辑，即每一次只能对某一参数的单侧通道（如A侧EH油压低）进行试验，确保在进行试验时另-•侧还有保护功能。2ETS系统存在的问题2.1ETS系统电源存在严匝的安全问题2.1.1根据《防止电力生产重大事故的二I•五项重点要

6、求》中第12.3.5条的规定：汽轮机紧急跳闸系统所配电源必须可靠，电压波动值不得人于±5%。如图所示，PLC1和PLC2的电源虽然分别由U1、U2提供，但由于U1、U2均來自同一UPS电源，如UPS电源本身故障则ETS系统必然动作使汽轮机跳闸，这显然与设计两路电源提高系统的可靠性这一目标不符。2.1.2根据试验发现U1或U2任一电源失去，则EH油压低保护、轴承润滑油压低保护、凝汽器真空低保护都会发生拒动现彖，而汽轮机电超速保护、轴向位移保护、振动大保护、MFF跳汽轮机、DEH失电停机、DEH110%超速、汽轮机差胀人保护、电气保

7、护动作跳汽轮机、手动紧急停机等保护则存在谋动的可能。OMRONC200H的输入模块IA222的电路原理如图2a所示，根据戴维南定理可以方使的得出任一输入通道的戴维南等效阻抗乙那么输入模块IA222的任一通道的电路可以用如图2b所示的电路进行等效变换。由于任一跳闸信号都是在PLC1和PLC2的在输入模块接线端并联，不妨分别在PLC1和PLC2上各取一个输入信号断开和一个输入信号闭合的通道进行定性分析。如图3所示，当PLC1失电时，FLC2的输入模块的电源U2分别经通道Z4、Z2、Z1形成闭合回路，产生回路电流，此回路电流存在于PL

8、C1的所有输入信号通道和PLC2的输入信号断开的通道。同样道理，我们可以对具有多个断开信号和闭合信号输入通道的悄况进行类似分析，山于此冋路电流的存在，PLC不能准确地识别各输入通道的状态，任何外部干扰（电磁干扰）都会使PLC产生错误的输出结果，导致ETS系统保护