汽轮机主保护逻辑优化

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化发布时间：2021-03-25T02:24:39.647Z 来源：《河南电力》2020年9期作者：黄永昆[导读] 随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。

本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。

（广东粤电中山热电厂有限公司广东中山 528445）摘要：旁路系统是蒸汽轮机主蒸汽系统的重要组成部分，它在燃气-蒸汽联合循环机组启停过程以及甩负荷时起着十分重要的作用。

本文主要介绍了M701F4型燃气轮机联合循环机组的主蒸汽旁路系统的主要作用，通过对主蒸汽旁路系统几种控制模式的介绍，描述旁路系统在机组运行过程中的控制过程，并通过介绍机组运行过程中一次特殊工况，分析现有旁路系统控制逻辑存在的问题，并提出解决方案。

关键词：M701F4燃气轮机；联合循环；旁路系统；控制模式随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。

本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。

在燃气-蒸汽联合循环机组中，旁路系统在机组启停过程以及甩负荷时起着重要作用，它的功能是，当余热锅炉产生的主蒸汽不满足蒸汽轮机运行需求时，这部分主蒸汽会通过旁路系统回到凝汽器，从而防止余热锅炉蒸汽管路超温、超压；另外，在汽轮机跳闸或甩负荷时，旁路系统可以联锁快开从而有效抑制主蒸汽压力、温度参数波动，防止汽包水位波动，维持余热锅炉及燃汽轮机正常运行，从而缩小事故范围，减少机组损失。

汽轮机本体保护系统(ETS)逻辑功能完善

汽轮机本体保护系统（ETS）逻辑功能完善作者：王轶来源：《科学导报·学术》2020年第49期摘要：从整个汽轮机运行过程中能够看出，ETS保护系统的应用显得十分重要，除了保证生产效率和电能质量外，还能控制成本，强化系统逻辑功能的完善性。

本文根据以往工作经验，对汽轮机本体保护系统中的常见问题进行总结，并从适当增加汽轮机润滑油压低二值压力开关、ETS系统修改情况、硬接线回路、ETS保护控制逻辑、抗雷击干扰改造五方面，论述了汽轮机本体保护系统（ETS）逻辑功能完善方式。

关键词：汽轮机;保护系统;逻辑功能现阶段，随着社会经济的不断发展，高压输电线路工程数量逐步提升，其中涉及到的建设规模也处于扩增状态。

在实际高压输电线路施工上，企业需要尽可能提升施工管理力度，让工程质量和成本等均得到有效控制。

更为重要的，该类工作属于是密集型劳动产业，时间和地域等方面的跨度较大，甚至还存在一些高空作业情况，施工人员需要具备专业的施工能力，为后续系统的安全运行提供基础。

1.ETS保护系统概况为了方便研究，本文以某电厂ETS保护系统为了，该ETS保护系统型号为3701。

3701ETS保护系统在使用过程中，主要包括3套独立部分，各个部分均有CPU模块、DI和DO模块组成，在输出上，以三选二模块表决为主。

纵观整个软件平台的运行过程，主要应用的是GE新华OC6000e系统，在使用时，能够将汽轮机发电机组跳闸停机信号综合其中，按照之前设定好的冗余准则，在经过三选二模块表决后，以新的逻辑形式向外输出，让4个停机电磁阀处于良好的运行状态，将所有进气阀门关闭，维护设备和工作人员的安全。

2.汽轮机本体保护系统中的常见问题首先，ETS系统之中的汽轮机润滑油压保护系统设计时，往往只会设计一个润滑油压低一值，和润滑油压低二值相与后输出，这与实际要求并不同步。

其次，在ETS系统之中，汽轮机凝汽器真空保护系统亦是如此，设置一个凝汽器真空低一值和凝汽器真空低二值压力开关，在停机信号发送上，主要是由凝汽器真空低一值和低二值相与后实现成功输出。

关于上海大屯能源热电厂主汽轮机ETS与给水泵汽轮机METS振动保护逻辑优化的研究与应用

关于上海大屯能源热电厂主汽轮机 ETS与给水泵汽轮机 METS振动保护逻辑优化的研究与应用摘要：ETS在工业领域是汽轮机跳闸保护系统的简称。

全拼为Emergency trip system，当汽轮机运行异常，汽轮发电机控制系统无法控制气轮机系统在正常范围内时，为防止损害汽轮发电机系统，ETS使汽轮机跳闸，关闭所有的汽轮机进汽阀。

振动保护是汽轮机组重要的保护项目之一，根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中规定：汽轮机振动保护必须投入。

但目前上海大屯能源热电厂（简称我厂）1、2号汽轮机组在出厂时的常规设计方案一般是单点保护，从生产现场的实际情况来看，这种方式存在单点保护误动的问题。

因此根据《二十五项反措》要求及现场设备实际情况进行逻辑上的优化，降低振动监测设备因自身原因引起的误动和确保ETS无拒动的情况。

关键词：ETS 振动保护二十五项反措保护误动1.研究背景大屯热电厂建设规模为2×350MW，安装2台350MW汽轮发电机组。

锅炉为东方锅炉（集团）有限公司生产的DG1146/25.4-II1CFB超临界变压运行直流循环流化床锅炉。

汽机为东方汽轮机有限公司生产的CC350/299.7-24.2/1.2/0.5/566/566超临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、具有工业采暖双抽调整抽气的供热机组。

发电机为东方电机厂有限责任公司制造的QFSN-350-2-20型机端自并励静态励磁系统汽轮发电机，发电机采用定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁心及其结构件氢气表面冷却。

主汽轮机及给水泵汽轮机ETS系统设备采用艾默生过程控制公司集成一体化接入全厂DCS&DEH控制系统逻辑中；TSI系统设备采用CSI6500监控系统，安全监视装置中振动部分由涡流探头振动传感器、前置器、监测卡件、连接电缆等。

我厂汽轮机振动保护在出厂设置时按照东方自控设计为单点保护即当各轴瓦的X/Y向任一探头检测到振动值达到跳机值时，振动保护动作，机组跳闸。

安萨尔多AE94.3A型燃气轮机及其辅机设备控制逻辑与监视功能优化

0引言2015年，上海电气和欧洲燃气轮机巨头———意大利安萨尔多公司签署一系列协议文本，这意味着上海电气公司成为我国第二家掌握重型燃气轮机制造核心技术的公司，近年来，上海电气携手安萨尔多公司在国内上马了多个AE94.3A 型燃机轮机（9F 级）联合循环项目，其中最早运行的中电四会项目也仅仅2年，第一批次的大唐肇庆和周口项目也仅仅运行了1年。

这三个项目是安萨尔多9F 级机组在国内的首批次项目，尚处于磨合期。

由于安萨尔多公司的设计理念和国内用户的需求有很大差异，三个项目都发生过多起设备异常和非停事故，这其中机组主保护及主要辅机保护逻辑部分的差异最大：厂家要求以保护设备为主；业主面对多次非停和电网考核，要求优化主保护条件。

因此，适当的优化部分控制策略，以适应国内电力系统安全生产要求的工作显得尤为重要了。

1燃气轮机主保护逻辑优化安萨尔多AE94，3A 型燃气轮机主保护逻辑可以归纳概括为60条，主保护条数目是普通汽轮机主保护的3-4倍之多，以下将从非必要主保护逻辑、非三取二保护逻辑及可优化逻辑三个方面，具体说明主保护优化的必要性及优化后的控制逻辑，预想了逻辑修改后的效果。

1.1燃机振动主保护优化燃机振动测点是由机组TSI 系统从就地采集数据，再经过换算滤波后，通过硬接线的方式传输给TCS 控制系统，最终在TCS 控制系统内进行高低限制的逻辑判断和坏点的判断。

安萨尔多燃机的TSI 系统在向TCS 系统传输每一个振动值时，不仅发出了一组模拟量信号，而且还配备一个该测点是否正常的开关量信号，称为“XX 测点OK 信号”，这个判断是在TSI 系统中完成，通过预制电缆（DB9九针插头式）硬接线的方式发至TCS 系统，由TCS 系统的DI 卡件接收。

信号为1即开关节点闭合时，说明该测点OK ；信号为0即开关接点断开时，说明该测点“not OK ”，在逻辑中认为该测点坏点。

由于这个“OK 信号”通过DB9九针插头式电缆连接，多个信号共用一个电缆，并且将一个插头节点作为公共端子，因此当这跟电缆或者公共端子接线松动或电缆断线时，将直接造成多个瓦振信号的“OK 信号”消失，在控制逻辑中认为该测点坏点，进而通过三取二逻辑判断主保护动作，造成机组跳闸。

热电厂汽机机组主保护及主要控制逻辑介绍学习资料

热电厂汽机机组主保护及主要控制逻辑介绍学习资料2.1 汽机主保护及汽机DEH控制逻辑2.1.1汽机调速保安系统汽轮机调速系统是由测速元件或测功元件、放大元件、执行元件及调节对象（汽轮机转子）四部分组成的带负反馈的自动调节系统。

该系统是通过测速元件或测功元件获得电气信号，通过DEH与给定信号做比较，若两信号不一样，DEH 对其进行计算、校验等综合处理，并将其差值信号经功率放大后，送到调节阀油动机电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的进、排油量，从而控制阀门的开度，同时与油动机活塞相连的LVDT将其指令和LVDT反馈信号综合处理后使调节阀油动机电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定的位置上。

调压系统采用以热定电方式，即在供热工况下，机组以热负荷为调节对象，满足外界供热需求后，剩余的蒸汽用来发电。

汽轮机调压系统与汽轮机调速系统节基本一致，由测压元件、放大元件、执行元件及调节对象（抽汽压力）四部分组成，系统根据抽汽压力的变化自动调整供热蝶阀的开度以适应外界供热需求的变化，也可通过手动增减按钮，由操作员控制蝶阀的开度。

测压传感器获得抽汽压力信号（电气信号），通过DEH对其进行计算、校验等综合处理，并将其差值信号经功率放大后，送到蝶阀执行机构电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的油量，使活塞上下移动，从而控制蝶阀的开度（蝶阀的关闭靠弹簧力来保证）；同时与油动机活塞相连的角位移传感器将其行程信号反馈至DEH，当阀门开大或关系到所需要的位置时，DEH将其指令和角位移传感器反馈信号综合处理后，使蝶阀执行机构电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定位置上。

（1）为确保供热机组的安全运行，防止热电联供甩负荷时，若抽汽管道上的阀门因故不能关闭，供热系统蒸汽大量倒灌，引起严重超速，要求工程具有多重冗余安全功能的设计，使可靠性获得切实保证。

（2）每根供热抽汽管道上除按常规要求设置一个逆止阀及一个电动阀外，还串联一个具有快关功能的抽汽调节阀，其目的是为甩负荷（包括只甩热负荷）时快关而设。

热电厂汽机机组主保护及主要控制逻辑介绍学习资料

热电厂汽机机组主保护及主要控制逻辑介绍学习资料2.1 汽机主保护及汽机DEH控制逻辑2.1.1汽机调速保安系统2.1.1.1汽机调速保安系统概况介绍2.1.1.1.1汽轮机调速系统：汽轮机调速系统是由测速元件或测功元件、放大元件、执行元件及调节对象（汽轮机转子）四部分组成的带负反馈的自动调节系统。

该系统是通过测速元件或测功元件获得电气信号，通过DEH与给定信号做比较，若两信号不一样，DEH 对其进行计算、校验等综合处理，并将其差值信号经功率放大后，送到调节阀油动机电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的进、排油量，从而控制阀门的开度，同时与油动机活塞相连的LVDT将其指令和LVDT反馈信号综合处理后使调节阀油动机电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定的位置上。

2.1.1.1.2汽轮机调压系统：调压系统采用以热定电方式，即在供热工况下，机组以热负荷为调节对象，满足外界供热需求后，剩余的蒸汽用来发电。

汽轮机调压系统与汽轮机调速系统节基本一致，由测压元件、放大元件、执行元件及调节对象（抽汽压力）四部分组成，系统根据抽汽压力的变化自动调整供热蝶阀的开度以适应外界供热需求的变化，也可通过手动增减按钮，由操作员控制蝶阀的开度。

测压传感器获得抽汽压力信号（电气信号），通过DEH对其进行计算、校验等综合处理，并将其差值信号经功率放大后，送到蝶阀执行机构电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的油量，使活塞上下移动，从而控制蝶阀的开度（蝶阀的关闭靠弹簧力来保证）；同时与油动机活塞相连的角位移传感器将其行程信号反馈至DEH，当阀门开大或关系到所需要的位置时，DEH将其指令和角位移传感器反馈信号综合处理后，使蝶阀执行机构电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定位置上。

（1）为确保供热机组的安全运行，防止热电联供甩负荷时，若抽汽管道上的阀门因故不能关闭，供热系统蒸汽大量倒灌，引起严重超速，要求工程具有多重冗余安全功能的设计，使可靠性获得切实保证。

汽轮机ETS保护系统可靠性分析及优化措施研究

汽轮机ETS保护系统可靠性分析及优化措施研究摘要：汽轮机紧急遮断系统(ETS)是保证汽轮机稳定安全运行的必要系统，如果汽轮机出现某种运行故障时，ETS保护系统会即刻启动紧急遮断，对汽轮机机组进行保护[1]，由于ETS保护系统是汽轮机保护装置的最后一个自动保护装置，因此，其运行可靠性对于汽轮机运行具有重要作用，同时也对系统的可靠性和快速性有非常高的要求。

关键词：汽轮机；TSI系统；信号误发；技术改造；提高保护可靠性1引言汽轮机紧急遮断系统(ETS)是保证汽轮机稳定安全运行的必要系统，如果汽轮机出现某种运行故障时，ETS保护系统会即刻启动紧急遮断，对汽轮机机组进行保护，由于ETS保护系统是汽轮机保护装置的最后一个自动保护装置，因此，其运行可靠性对于汽轮机运行具有重要作用，同时也对系统的可靠性和快速性有非常高的要求[1]。

2 汽轮机ETS保护系统可靠性2.1I/O有效分配ETS保护系统通过应用冷凝器真空低保护和润滑油低压保护完成，ETS保护系统的主要原理是充分利用三种冗余设计，对于冷凝器和润滑油母管等安装了独立特点的开关，有效对冷凝器和润滑油母管运行进行监管。

2.2ETS控制系统电源回路通过采取一系列的设计提升ETS系统运行的稳定性和可靠性。

设计使用220VAC电源，其中UPS和保安段的冗余电源进行有效的信号联系，控制柜进行有效的接受。

对于 PLC 组件、AST 电磁阀、IPS、2PS电源转换模块进行有效供电，实现有效的转化后就完成了 PLC 冗余I/O 电源的得到。

通过此种设计的电源回路，在UPS电源出现故障时，系统会向IO电源进行自动切换，始终保证保安段的电源有效供应。

另外，当然，我们需要明确，以前的应用方式还存在一些问题，需要我们应用合理化方法进行完善[2]。

3.TSI测量传感器安装不当及内部逻辑不合理引发的故障3.1异常情况某机组正常运行，负荷121MW，23：29机组跳闸，首出原因为“汽机振动大”。

660MW汽轮机ETS保护系统优化与完善

660MW汽轮机ETS保护系统优化与完善文章阐述了ETS保护控制系统的原理和特点。

针对漳电同华电厂660MW机组ETS控制系统存在的安全问题，提出了详实的优化改造方案。

实际投运结果表明，改造后保证了汽轮机长期安全稳定運行。

标签：ETS保护；TSI超速；AST电磁阀电源引言热控保护系统是火力发电厂十分重要、不可缺少的组成部分，随着自动化水平的提高，热控在电厂中的地位越来越高，热控保护对机组主辅机设备的可靠性和安全性具有十分重要作用。

同华电厂2*660MW机组于2010年中旬投产以来，陆续出现了一些不安全问题，例如：检修人员在保护投退时误操作、油压保护系统管路及阀门漏油、ETS超速以及电源问题造成机组停运事故等。

针对运行中出现的上述问题，技术人员对ETS保护系统进行了一系列的改造和优化，大大提高了保护系统的可靠性，为机组的安全稳定运行提供了保障。

1 系统概况汽轮机危急跳闸系统（ETS）是汽轮机保护最重要的一环，它是汽轮机电跳闸的出口，其运行安全与否直接影响到汽轮机的安全运行。

ETS监测汽轮机的一些重要参数，如：润滑油压力、凝汽器真空、汽机转速、转子振动、轴向位移等，当这些参数越限时，输出跳闸信号到跳闸电磁阀，跳闸电磁阀卸掉保安系统的保安油，使汽轮机的主汽阀和调节阀迅速关闭，完成汽轮机跳闸的功能，使汽轮机紧急停机，处于安全状态，以避免发生严重的后果。

同华电厂ETS控制系统采用PLC双机双电源设置，任意一个PLC故障，发出故障报警信号并自动切断其停机逻辑输出。

由PLC的中央处理单元CPU完成所有输入信号的逻辑处理和输出信号的逻辑控制。

由于系统对该装置的可靠性要求特别高，能保证在任何可能发生的紧急情况下，都能准确无误地使汽轮机组停机，所以该套装置设置为双PLC运行方式。

由于双PLC是并列运行，互不干扰，并具有“或”的关系，不需要在线切换，所以不存在切换扰动的问题。

借助DCS系统的强大功能，使ETS 系统的人机界面成为DCS系统的一个子系统。