火电厂汽机保护控制方式研究
大型火电机组汽轮机保护控制系统的改进
发 电 技
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火力发电厂常见热控保护技术
火力发电厂常见热控保护技术火力发电厂是一种通过燃烧化石燃料来转化热能为电能的设备。
在火力发电厂的运行过程中，温度的控制是非常关键的，过高的温度会对设备和人员安全造成威胁，过低的温度则会影响发电效率。
为了保护火力发电厂的设备和确保安全运行，常见的热控保护技术包括以下几种。
1. 水冷却系统：火力发电厂的核心设备包括锅炉、汽轮机和发电机，这些设备在运行时会产生大量的热量。
为了控制设备温度，常采用水冷却系统来降低设备的温度。
水冷却系统通常由冷却水循环泵、冷却塔和冷却管道组成，通过将冷却水循环流动来带走设备产生的热量，使设备保持在适宜的温度范围内。
2. 温度传感器：火力发电厂中广泛使用温度传感器来实时监测设备的温度。
常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻两种。
这些传感器能够将设备的温度变化转化为电信号，并通过信号传输到控制系统中进行监测和控制。
一旦设备温度超过预设的安全范围，控制系统会采取相应的措施来保护设备。
3. 过热保护装置：在火力发电厂的锅炉和汽轮机中，常见的过热保护装置是过热器的安装。
过热器是将锅炉排出的高温蒸汽通过一系列的管道和设备加热，提高其温度和压力。
过热器的作用是将蒸汽的温度提高到发电机组要求的温度范围，同时保护锅炉和汽轮机不会超温。
当蒸汽的温度超过设定的安全值时，过热器会自动停止加热，以免设备受到损坏。
4. 高温报警系统：火力发电厂中还常见高温报警系统，用于及时警示操作人员设备处于高温状态。
高温报警系统通常由温度传感器、报警设备和显示装置组成。
一旦设备的温度超过预设的报警阈值，系统会触发报警装置发出警示信号，并在显示装置上显示相应的信息，提醒操作人员及时采取措施进行处理。
火力发电厂中常见的热控保护技术包括水冷却系统、温度传感器、过热保护装置和高温报警系统等。
这些技术的应用可以提高设备的安全性和可靠性，确保火力发电厂的正常运行。
火电机组OPC设置探讨
火电机组OPC设置探讨摘要：OPC是汽轮机监测保护系统重要的控制环节，本文就OPC的动作方式及对电网的影响做些论述，仅供参考。
关键词：OPC；DEH一次调频；电网频率1概述火电机组超速保护系统（Over speed Protect Controller 简称OPC）是一种抑制发电机组超速的保护控制，其作用是在汽轮机出现超速时，关闭所有调节汽门，防止汽轮机转速进一步升高。
它取代了传统液压调节系统的微分器，对发电机跳闸、甩负荷、103%额定转速限制更精确可靠。
因此，如何合理的设置OPC系统并且投入保护是一项重要的工作。
2OPC的基本控制OPC源于美国西屋公司的超速保护系统，是一种抑制超速的控制功能。
而国内机组依据行业相关规定，防止汽轮机超速也采用了独立的软件和硬件实现此功能。
其基本控制方式是：①转速达到额定值的103%；②转速出现加速度达到限值；③汽轮机功率达到设定值（一般30%）且与发电机解列；④并网时汽轮机功率与发电机负荷不平衡（PLU）达到限值。
当四个动作条件任意一个满足时，OPC电磁阀动作，关闭所有高、中压调节汽门，同时关闭各级抽汽、高排逆止阀。
待汽轮机转速低于某一设定值后，重新开启高、中压调节汽门、各级抽汽、高排逆止阀，DEH维持汽轮机转速在3000 r/min，保证机组不因超速而停机。
3 OPC动作及影响目前电网的发展非常迅速，因此电网的稳定性要求也越来越高。
电网频率与机组OPC 的关系是其中重要一个环节。
目前运行机组的OPC动作一般分两种情况：⑴发电机断路器跳闸时导致的机组OPC动作，此时机组不带负荷，汽轮机控制方式为转速控制，维持3000转；⑵因电网故障导致OPC动作，发电机断路器没有跳闸，此时机组带有一定的负荷，由于汽轮机DEH没有检测到发电机断路器跳闸，所以控制方式仍然为负荷控制，调门关闭后，经过延时还会维持以前的开度。
对于发电机断路器跳闸导致的OPC不会对电网造成任何影响，发电机开关跳闸时，一般汽轮机投发电机跳闸保护，也用不到OPC。
火力发电厂常见热控保护技术
火力发电厂常见热控保护技术火力发电厂是目前比较常见的一种发电方式，其主要以燃煤、燃气等燃料为能源，通过燃烧产生高温高压的蒸汽来推动汽轮机发电。
由于高温高压环境的存在，火力发电厂的安全性无疑是一个重要的问题。
火力发电厂常采用热控保护技术来确保设备的运行安全和发电效率。
一、温度控制技术温度是火力发电厂运行过程中的一个重要参数，对锅炉、汽轮机、除尘器等设备的运行稳定性和操作寿命都有很大影响。
火力发电厂常采用温度控制技术来监测和控制各设备的温度。
1. 燃烧器温度控制燃烧器是火力发电厂燃烧燃料的关键设备之一。
过高或过低的燃烧器温度都会影响燃烧效率，甚至导致燃烧不充分或过热。
火力发电厂常采用温度传感器和反馈控制系统来监测和控制燃烧器温度，以确保燃烧过程的稳定性和高效性。
2. 锅炉水温控制锅炉是火力发电厂的核心设备，其水温控制对于保证蒸汽质量和设备安全运行至关重要。
火力发电厂常采用水位控制系统、水温传感器和反馈控制系统等技术手段，实时监测和控制锅炉的水温，以确保水温在安全范围内波动。
三、安全保护技术为了预防和应对火力发电厂可能发生的事故，保障人员和设备的安全，火力发电厂常采用一些安全保护技术。
1. 燃烧器熄火保护火力发电厂燃烧过程中，燃烧器可能由于燃料供应故障、风力不足等原因而出现熄火的情况，这时需要及时采取措施进行处理。
火力发电厂常采用燃烧器熄火保护装置，当燃烧器熄火时会自动切断燃料供应，以保护设备的安全。
2. 锅炉爆炸保护火力发电厂的锅炉是一个高温高压容器，如果由于燃烧不正常、管道堵塞等原因导致压力过大，可能会发生锅炉爆炸事故。
火力发电厂采用安全阀和压力传感器等装置，实时监测锅炉的压力，当压力超过设定值时会自动打开安全阀，以保护设备和人员安全。
火力发电厂常见的热控保护技术包括温度控制技术、压力控制技术和安全保护技术等。
这些技术的应用，可以有效地监测和控制设备的温度和压力，并采取相应的措施保护设备的安全运行，提高发电效率。
火电厂汽轮机保护的基本知识
保护装置的常见功能项目
• 内部跳闸项目：参数、故障特点 • 外部跳闸项目：系统相关设备 • 手动跳闸项目
1.2 横向连锁
• 系统中相互关联的两设备甲、乙。 • 甲、乙均有保护装置。 • 甲、乙其中之一保护动作时，自动要求另 一设备进行的相关故障处理动作。 • 发出这种自动的，配合处理故障的装置称 为横向连锁。 • 最简单的横向连锁：甲跳闸，乙立即跳闸。
火电厂汽轮机保护的基本知识
• 4.1 保护和连锁的基本常识 • 4.2 ETS & MTS • 4.3 OPC
火电厂汽轮机 保护和连锁的基本常识
• 1 设备的保护装置和横向连锁的概念 • 2 汽轮机的保护装置 • 3 汽轮机与发电机-变压器组的连锁
1 保护装置和横向连锁的概念
1.1 设备的保护装置
2 汽轮机的保护装置
• 2.1 汽轮机保护装置的常见配置
2.1 汽轮机保护装置概述
• 常见配置： ETS &MTS ETS：Emergency trip system 电气危急遮断系统 MTS: Mechanical trip system 机械危急遮断系统 动作内容：快关自动主汽门、调门、抽汽逆 止门。
LV：低真空 LBO：低润滑油压 LP：EH油压低 OS：110%额定转速 TB：轴向位移 TSI：胀差和振动。
3 汽轮机与发电机-变压器组 的连锁
发-变组故障，电气跳闸：
• 单元制机组 • 方案1：汽轮机立即跳闸，锅炉联跳(或手动 停炉），机组全体停运。（小机组现在常 用） • 方案2：汽轮机立即跳闸，锅炉维持最低负 荷， FCB。锅炉蒸发量走旁路。 （大机组 常用）
2.2 ETS的功能项目设置
• 内部停机保护：所有汽轮机危险的跳闸参 数（含电超速），公用 • 外部停机请求：横向连锁 • 手动打闸：远方、电信号。通常为正常停
火电厂汽轮机本体保温的关键技术探讨
火电厂汽轮机本体保温的关键技术探讨摘要：火电厂汽轮机保温工作的好坏，对机组热损失的减少和启动安全运行关系极大。
文章以某火电厂建设2*600MW机组汽轮机本体保温的施工实际为例，对火电厂汽轮机本体保温的施工准备、施工工艺流程、施工的关键技术等问题进行了探讨。
关键词：火电厂;汽轮机;本体保温;施工工艺;质量汽轮机是火电厂建设中的关键设备之一，汽机保温工作的好坏，对机组热损失的减少和启动安全运行关系极大。
良好的保温将使保温层的表面温度限制在设计规定的范围内，减少汽机启动和停机时上下汽缸壁和内外壁面温差。
而汽缸上下温差的大小将决定汽轮机大轴的弯曲程度和汽机振动的大小。
如果控制不当汽机保温不良，会导致机组启停上下缸温差过高，超过规定要求（35℃），引起机组振动，甚至发生汽封摩擦、大轴弯曲等严重事故。
近几年，随着火力发电机组的高参数大容量，机组对汽机保温极为重视。
从保温设计、材料选用、保温结构以及施工等都作了严格的规定。
一些新材料和新工艺也被广泛研究和应用。
下面，就以某火电厂建设2*600MW机组汽轮机本体保温的施工实际，来对火电厂汽轮机本体保温的几个关键技术进行探讨。
1.工程概况某火电厂2*600MW机组汽轮机本体保温工程，工期要求65天。
汽轮机本体的保温，主要是指高压汽缸、主汽阀、调节阀、导汽管、联通管、小机等机体外壁温度t≥100℃部分。
汽轮机本体各部分保温材料采用岩棉毯，保护层由镀锌铁丝网和抹面构成。
汽轮机本体各部分保温层实际采用厚度及计划分层。
2.施工准备2.1主要材料设备准备所需保温材料均送到现场库房，并经取样试验合格后方准使用。
汽水管道与汽机本体焊接完毕，各疏水、仪表、插座等应按图纸装好正式接头，各孔洞全部装好正式堵头，对于为热效率试验所设置的测点接头应按设计装齐，并经有关施工人员联合检查无遗漏。
2.2技术准备保温所需的图纸、资料齐全、图纸会审结束。
所有参加施工人员已进行施工技术、质量、安全交底活动。
探讨火电厂汽轮机能损问题的管理
探讨火电厂汽轮机能损问题的管理摘要：近年来，随着我国经济社会对电力的需求日益提高，我国的用电结构也在发生着显著的变化，其电网负荷的昼夜峰谷差值在不断扩大，造成火力发电厂中汽轮机组被迫参与到电网的调峰运行。
但是因为我国现运行的大容量汽轮机组，都是按照基本负荷来进行设计的，如果进行频繁的启停和变负荷运行，最终会导致汽轮机在经济性和安全性上出现了明显降低。
所以，在确保安全性的基础上，如何实现当前火力发电厂汽轮机的运行优化，从而实现节能增效的目的，已经成为了发电企业需解决的重要问题。
本文主要通过分析国内外火力发电厂汽轮机能损问题的管理现状，提出了相关优化措施。
关键词：火力发电厂；汽轮机；能损长期以来，降低发电成本，提高经济效益是发电厂工作的重要问题，在这其中生产成本最主要的一个影响因素就是煤耗，尤其是对于一些老机组来说，能损问题更得到了人们的充分重视。
一、国内外火力发电厂汽轮机能损问题的管理现状目前，国外的许多火力发电厂在机组优化运行管理方面有着较为先进的方法和经验，特别是美国与德国这两个国家的火力发电厂，建立了运行优化管理系统，该系统主要包括以下两个软件包：第一是以热平衡计算为基础的软件包，第二是基于仿真软件，计算出不同的运行优化方式下的运行参数，并选择优化比较，从而找到优化之后新的运行方式；同时，还能计算出在运行参数发生变化时某个环节给机组经济性造成的影响，并对其做出一定的评价。
相比于国外我国火力发电厂汽轮机的能损管理上还存在着一定的不足，所以应该充分重视起来，即要注意汽轮机运行的经济性，又要研究、开发有效的软件，最终实现优化运行。
而能损分析在我国开发得较早，且得到了较广的应用，可以有效指出了部分运行参数的偏差给热经济带来的影响。
二、主要运行参数的测量在线准确监测机组的运行参数是正确分析指导优化运行的必要依据或前提。
（一）主蒸汽流量与再热蒸汽流量对于一些现代大型汽轮机来说，主蒸汽和再热蒸汽流量就是为了确定汽轮机效率、各段抽汽压力和监视通流部分状况的部分参数，目前为了减小主蒸汽和再热蒸汽的压力损失，因为设备投资较大，而且在流量孔钣安装运行后，在拆下检查和维护时难度较大，再热蒸汽管道多、管径大等因素，现代大机组通常不再装流量测量装置。
火力发电厂电气控制系统设计及探讨
火力发电厂电气控制系统设计及探讨摘要：随着中国经济化的不断开展，以及在电源系统和家庭用电领域的持续发展，中国居民的用电需要也在不断扩大，因此火力发电厂的建设规模也日益增多，在现阶段，火力发电厂建设规模已成为我国经济增长的主要驱动力之一。
为进一步适应电力的发展要求，政府有关单位和施工企业都必须加大对电力管理系统的研究，并应用最先进的电力管理系统。
关键词：发电厂；电气控制；设计系统；探讨整个火力发电厂的安全供电和动力装置本身的布设密不可分，为了达到有效提高发电质量、保证发电装置的平稳运转，在进行火力发电厂电气控制系统设计前，对电力装置的选型、布置情况、有关装置的协调等方面都必须加以仔细筛选。
1控制和测量系统由于电气控制系统的不同应用，在控制区域内的工作环境上也有很大的差异。
目前对于火电厂的控制方式，通常分为中央主控制和单元控制两种，而中央控制室和单元控制室的主要分别是中央控制系统，其中单元控制室一般包含了多个网络控制单元。
有一个单独的单元控制部分。
在实际电厂中，主控制式以及单元控制室均需与单机容量相结合。
如果机组容量在300～600MW范围内，则一般选用主控方式。
当单机应用容量大于六百MW时，则通常使用单元控制室模式。
从电气专业的方面考虑，单机单控方法与双机一体的方式各有其各自的利弊。
采取单机单控制模式，系统配置控制更简单，运行与控制的稳定性更高。
在故障处理过程中，无干扰，且操作条件简单易于控制。
然而，由于这两台机器都需要二个控制，因此维修管理并不方便，对操作维护人员的工作强度影响也很大。
因此如果选用了二级控制方式和一种控制方法，则就能够进行统一控制，并合理安排了调试单元，从而能够集中二台计算机的通用设备，也因此减少了对不同情况的故障控制，并增加了布线的方便性。
相对较少的乘务员数量为运行和维修部门提供了便利，而当出现一项故障后，又可能对另一台机产生影响。
因此，二级一控法有着巨大的优势。
在外部条件的前提下，在网络控制室中也可以完全不设网络控制室，将所有的网络单元控制设备都集成到单元控制室，从而减少了操作和维护人员数量，也降低了控制室的建筑面积，从而节约了工程成本。
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火电厂汽机保护控制方式研究
作者：王佃勇
来源：《科学与信息化》2018年第27期
摘要电厂汽机属于火电厂中最重要组成部分，其保护控制的方式将决定着发电机组是否稳定运行。
PLC作为一种可以通过编程来实现汽机保护控制的控制器，对发电机组的运行起着重要作用。
本文侧重通过对PLC控制器的研究，根据火电厂的特点对PLC控制器的保护方式进行设计，从而确保保护控制系统的有效性。
关键词 PLC控制器；控制系统；汽机
汽机的保护系统能够保障其运行安全，主要是以继电保护作为主要的保护方式。
由于继保装置也会出现误动、拒动等情况，导致系统正常性的逻辑控制无法保证，因此为了提高汽机控制系统安全水平，加强PLC控制系统设计则是必须的。
1 火电厂汽机保护控制系统构成
火力发电厂所采用的汽机保护控制系统是以PLC控制器为设备基础，该系统包含了硬件、信号输入及输出端口两大部分，汽机保护控制系统共包含了2个32个点的DO模件、CSID模件、3个32点的DI模件，同时还包括PLC主机，通过双电源模件实现供电，为了提高整个系统的安全性，输入和输出信号则是DI信号、DO信号，其中DI信号是36个点，DI 信号则是26个点[1]。
2 汽机保护控制系统软件设计
2.1 汽机润滑油保护控制系统设计
发电机组与汽机共同一套供油系统，润滑油系统采用的设备主要是YX65-65-250的交流泵，分别是主设备和备用设备。
另外整个系统当中的每台汽机均配置了双筒网片、冷油器、油箱的过滤器，主油泵所输出的压力油会通过单向阀、滤油器分成两条路，正常情况下油压值为0.55MPa，另外的通路则通过冷油器、减压阀等系统，实现汽机轴承润滑。
当油压低于
0.065MPa的时候，汽机就会出现跳闸的现象，所涉及的PLC控制保护系统中，对汽机润滑油油位和压力进行检测，压力信号送到控制器当中。
若压力太低就会跳闸，然后备用泵启动，通过事故信号记录实现了汽机保护，这样就可以避免轴承爆瓦或者是损坏的现象。
当润滑油压力较低的时候，就会出现延时5秒的现象，之后就会发出润滑油主油泵信号切换的失败显示，当实施三取两控制的时候，只需要可满足两个条件，则会发出跳闸的信号，与直流泵EOP、排烟风机并联在一起，则能够对事故进行追忆。
当直流泵启动之后，出口油压较低的时候，排烟风机则会启动，这时候报警信号就会响起。
2.2 汽机排气系统PLC设计
对汽机排气系统有效的监测可以实现对汽机内部真空情况的有效反映，发电机组真空高低对火力发电厂运行稳定性、安全性有一定的影响，使得发电机组出现振动轴位移的现象，故需要加强汽机排气监测，这样就能保证汽机真空不超出限值。
当汽机排气压力发出较高指令的是偶，报警信号就会输出传送到DCS上，这时候就会出现跳闸的指令，导致信号闭锁。
高低压气门截止阀则与之相对应，所以需要设置一定的条件操作，当其关闭到位的时候，汽机高低电压关闭到位之后，在信号的作用下就会出现闭锁挂闸而对汽机起到控制保护[2]。
2.3 汽机机轴振控制保护系统PLC设计
此部分的设计主要是对轴动信号、偏心信号进行检测，这两个信号起到的是主导作用，决定着汽机是否跳闸停机，这两大信号中主轴偏心信号是较为重要的，能够实现无条件跳闸。
另外位移信号采用的是三选二这种方式来进行，位移信号可以确定汽机主轴是不是到位。
汽机出现轴向位移跳闸值分别是A、B、C三点，也采用的是三选二这种方式控制，当轴动信号、偏心信号进入到跳闸路逻辑中的时候，就会决定其是不是跳闸，并且任何信号作用都可以对跳闸命令启动起到作用，保证火力发电机组能够在最短的时间内实现安全性跳闸进而停机。
3 汽机系统安全控制措施
汽机保护控制系统可以实现汽机的正常、可靠运行，另外还需要确保控制系统对突发故障做出有效保护，故应该采取下面几点措施：
双路电源供电系统：采取这种供电系统能够保证为继电保护装置供电稳定性。
一旦站用电系统失电就能够迅速切换为蓄电池组供电，保证继电保护装置始终处于工作状态，避免设备无保护运行。
（2）利用两台PLC控制器自动切换功能。
其中一台PLC控制器在发生故障后能够对所输出的信号进行自动清除，另外一台PLC控制器则可以自动启动，实现对汽机的保护[3]。
4 结束语
通过上文分析，PLC逻辑控制则能够有效辅助继电保护装置而起到对火电厂汽机的保护作用，进而提高整个发电机组的安全运行。
参考文献
[1] 齐丽君，梁彬.基于PLC的发电厂小汽轮机保护控制系统设计[J].工业控制计算机，2013，26（2）：67-69.
[2] 邹晓昕.PLC背景下火电厂汽轮机热工保护系统的设计与实现分析[J].中外企业家，2012，（18）：73.
[3] 谭正义.PLC实现的火电厂小汽机保护控制系统探讨[J].科技传播，2016，（16）：73-74.
作者简介
王佃勇，男；籍贯：山东省诸城市枳沟镇；工作单位：天津华电北宸分布式能源有限公司；学历：本科；职称：助理工程师。