发电厂ETS系统PPT幻灯片课件.ppt

ETS系统概述,1,一、ETS（EmergencyTripSystem）系统的作用,ETS系统的作用就是监视汽轮机组的一些重要参数及工况，在异常情况下，使汽轮机紧急停机，保护汽轮机组的安全。,ETS系统的保护条件有：,2,锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三大主体设备，汽轮机处于能量转换的中心位置。跳机找两端的两端就是锅炉和发电机，分别是MFT和发电机主保护动作。,保护条件记忆方法：,跳机找两端，三低两超速，探头三型号，必要手动打。,1、跳机找两端：,汽轮机,发电机,锅炉,2、三低两超速：,三低为EH油压低、润滑油压低、真空低；两超速为ETS超速和DEH超速。,3,3、探头三型号：,4、必要手动打：,振动大、轴相位移大、胀差大都是由TSI系统卡件输出给ETS系统的，而TSI系统测量振动、轴相位移、胀差的探头分别为：8mm、14mm、35mm三种型号。,除了上述条件外，必要时可以采取手动停机。,4,1、什么是汽轮机跳闸？,要掌握ETS系统必须先掌握一些术语和基本概念：,调节蒸汽阀（主汽门、调门）开度可以控制进入汽轮机的蒸汽流量，从而控制汽轮机的转速和出力，汽轮机跳闸就是将汽门全部关闭，隔绝进入汽轮机的蒸汽，使汽轮机停止能量转换。以主汽门关闭信号代表汽轮机跳闸送入MFT和电气，实现汽轮机跳闸后锅炉灭火和发电机跳闸的联锁。,2、如何实现汽轮机跳闸？,汽轮机跳闸的外在表现形式为蒸汽阀门的关闭，因此要想知道如何实现汽轮机跳闸，就要掌握蒸汽阀门的工作原理。,5,没有向油动机油缸内下部冲入高压EH油时，汽阀在弹簧力的作用下关闭，蒸汽不能进入汽轮机。,高压EH油冲入油动机油缸下部时，汽阀克服弹簧力的作用被顶起（打开），蒸汽进入汽轮机。,6,从蒸汽阀门的工作原理我们可知：,蒸汽阀门需要高压EH油顶起，如果我们将EH油压力泄掉（不包括伺服阀指令清零），那么蒸汽阀门就可以在弹簧力的作用下自动关闭，从而实现汽轮机跳闸。,如何泄去EH油压力？,EH回油管,简单的想，如果在高压EH油母管上加装泄油阀门，使其连接到回油管路上，开启泄油阀门就可将EH油压力泄去，从而各油动机将不能通过EH油将汽阀顶起。实际上，汽轮机泄压跳闸的原理就是这样，只是油路并不这样简单。,7,危急跳闸控制块（AST电磁阀）,危急跳闸控制块在机头（面对前箱）的右测，其上装有六只电磁阀（4只AST，2只OPC），控制块内加工了必要的通道（油路）以连接各元件。,泄压电磁阀共有4只，称为AST电磁阀，安装在危急跳闸控制块上（如右图），ETS系统就是通过控制这4只电磁阀来泄EH油压，实现汽轮机跳闸。,8,通道的概念及实际油路：,AST20-1与AST20-3并联组成一通道；AST20-2与AST20-4并联组成二通道。（图中绿色虚线左右两测）,中间这幅图为危急跳闸控制块内的实际油路，4只AST电磁阀组成串并联结构。,ASL1、2,ASP1与ASP2为压力控制器。ASP1监视一通道压力，压力高动作；ASP2监视二通道压力，压力低动作。,EH油总管,ASL1与ASL2为压力控制器，当4只AST电磁阀关闭时，EH油总管压力建立起来，ASL1与ASL2闭合，提供挂闸证实信号。,9,ASP1控制器压力高闭合（NO），ASP2控制器压力低闭合（NC）。AST20-1动作、AST20-3动作、AST20-1和AST20-3同时动作，称为一通道跳闸。一通道跳闸可以导致下图中变色部分油路压力升高，并且ASP1动作。,油路变化,10,ASP1控制器压力高闭合（NO），ASP2控制器压力低闭合（NC）。AST20-2动作、AST20-4动作、AST20-2和AST20-4同时动作，称为二通道跳闸。二通道跳闸可以导致下图中变色部分油路压力降低，并且ASP2动作。,油路变化,11,只有一通道和二通道同时动作时才能使EH油压泄去达到跳机目的。,4只电磁阀共有9种动作方式泄去EH油压力使汽轮机跳闸。,12,二、系统构成,ETS系统采用西门子的可编程控制器(PLC)来实现各项控制功能，系统的硬件组成框图如下：,1、硬件构成：,ETS系统有两套PLC，定义为PLCA、PLCB，每套PLC有一块DI/O卡、两块DI卡、两块DO卡；（1、2号机多一块AI/O卡）。两块24VDC电源为两套PLC共同使用，环在一起，为卡件供电（见电源系统图）。,两套PLC分别控制ETS系统的两个通道，PLCA对应一通道，由DO卡件输出信号驱动继电器来控制AST20-1和AST20-3；PLCB对应二通道，同样由DO卡件输出信号驱动继电器来控制AST20-2和AST20-4。,13,AST继电器,AST继电器,ETS系统的两个通道同时动作才能构成对机组的保护（跳机），这样的系统构成更加安全可靠（防止拒动和误动），而且便于做在线通道试验和在线检修（后面介绍）。,14,例题：,AST电磁阀作用？,机组正常运行时，AST电磁阀被通电励磁关闭，从而封闭EH油母管上的抗燃油泄油通道，使EH油压建立起来供给各蒸汽阀门油动机。当电磁阀失电打开，则总管泄油,导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机.电磁阀组成串并联布置,这样就有多重的保护性.每个通道至少须一只电磁阀打开,才可导致停机.同时也提高了可靠性,四只AST电磁阀中任意一只损坏或动作均不会引起停机.,15,2、输入回路：,14号机组ETS系统的输入、输出回路有所不同，但原理相同，这里我以2号机组为例，介绍一下ETS系统的输入、输出回路。,这是DI卡件外部回路接线图，该图绘制在卡件面板上：,打开小盖可看到回路接线图,如图所示：24V+接到卡件1号端子，并环入外部接点一侧，外部接点另侧接入219号端子（没有10、11号端子），24V-接到20号端子。,通道指示灯,16,.,24V-,24V+,LV1,LV3,LBO1,LBO3,LP1,LP3,DEH110%,PLCA,凝汽器真空低、润滑油压低、EH油压低、DEH110%超速、通过B3端子排分别送入PLCA和PLCB的DI10.00.7。,17,PLCA,PLCB,向上解除,向下投入,真空解投开关,LV1,LV2,LV3,LV4,LBO1,LBO2,LBO3,LBO4,LP1,LP2,LP3,LP4,DEH110%,DEH110%,机组正常运行时真空低、润滑油压力低、EH油压力低共12个控制器接点是闭合的（用NO）。要解除真空低保护信号，就需要使该信号一直闭合，因此我们设计四个真空保护解投开关，分别与就地控制器接点并联，开关闭合真空保护解除，开关断开真空保护投入。,18,真空、润滑油也有试验块，控制器测点与EH油相同。,ETS系统的EH油、润滑油、真空控制器分别有四只。以EH油系统为例，自EH油母管供一路油到EH油试验块，试验块内油路分为两个通道，LP1、LP3测量一通道压力，并送出信号经B3端子排给PLCA；LP2、LP4测量二通道压力，并送出信号经B3端子排给PLCB。,19,DEH来挂闸信号、AST电磁阀试验信号由DEH-4B3、4B1通过ETS的B4端子排分别送入PLCA和PLCB的DI1-1.31.5点。,.,24V-,24V+,挂闸1,AST1试验,AST3试验,PLCA,挂闸2、AST2试验、AST4试验送入PLCB,20,MFT、发电机主保护、串轴大、手动停机、13瓦振动大、24瓦振动大、5678瓦振动大、ETS超速停机、超速闭锁信号、胀差、分别送入PLCA和PLCB的DI20.00.7及DI21.01.3。,PLCA,PLCB,MFT,发电机主保护,串轴大,手动停机,13瓦振动大,58,ETS超速3,ETS超速1,ETS超速2,24,超速闭锁,胀差,21,DO模块输出接点为无源接点，接点之间是成对隔离，如下：,内部接点0.0、0.1与0.2、0.3隔离；卡件外部可不接回路，只送出干接点；也可接外部回路，但未隔离的两通道设备需要有公共电源回路。,电源,设备,3、输出回路：,22,凝汽器真空低1、2、3、4，润滑油压低1、2、3、4，EH油压低1、2、3、4，PLCA、PLCB正常的输出信号分别由PLCA和PLCB的DO20.00.6通道（DEH110%超速由PLCADO20.7通道）经B6端子排送入DEH的4B0和4B1端子排做相应的报警、跳闸原因显示和首次跳闸记忆。,PLCADO20.0-0.5,LV1、3；LBO1、3；LP1、3动作,PLCBDO20.0-0.5,LV2、4；LBO2、4；LP2、4动作,PLCADO20.6,PLCADO20.6,PLCADO20.7,PLCA正常,PLCB正常,DEH110%,DEH4B0、4B1端子输入,23,24V+,LV1,LV3,LP1,LP3,DEH110%,PLCA正常,PLCADO2,PLCBDO2与PLCADO2接线形式相同,LBO1,LBO3,PLCB正常,只有PLCA输出,24,MFT，发电机主保护，ETS110%超速，手动停机，串轴大的输出信号由PLCA和PLCB的DO1-0.00.5输出，驱动继电器，由继电器送出接点信号经B1端子排分别送入DEH的4B1端子排做相应的跳闸原因显示和首次跳闸记忆，SOE记忆和BTG盘光字报警。轴承振动大输出信号由PLCA和PLCB的DI/O-0.0输出，驱动继电器，由继电器送出接点信号经B1端子排分别送入DEH的4B1端子排做相应的跳闸原因显示和首次跳闸记忆，SOE记忆和BTG盘光字报警。凝汽器真空低、润滑油压低、EH油压低输出信号由PLCA和PLCB的DI/O-0.0输出，驱动继电器，由继电器送接点信号经B1端子排分别送入SOE和BTG盘光字报警。,25,输出继电器,J2,J1,9,5,8,12,9,5,8,12,PLCADO1,PLCBDO1,MFT,MFT,MFT,26,ETS输出继电器分别由PLCA和PLCB的输出模块驱动，其中PLCA驱动的继电器为单数，其接点J-9、J-5输出到DEH做记忆，PLCB驱动的继电器为双数，其接点J-9、J-5输出到SOE做记忆，接点J-8、J-12与PLCA驱动的继电器接点J-8、J-12并联输出到光字报警。以MFT为例，回路构成如下：,27,11个,13个,输出继电器,输出继电器共24个。第一排11个：MFT2个，发电机主保护动作2个，ETS110%超速2个，手动停机2个，轴相位移大2个，振动大1个。依次称为J1J11。第二排13个：振动大1个，真空低2个，润滑油压低2个，EH油压低2个，AST14继电器4个，胀差大2个。依次称为J12J24。B1B7、PSA、PSB为端子排。,ETS柜,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,PSA,PSB,28,至DEH,至SOE,至光字,J1-9,J1-5,J1-8,J1-12,J2-9,J2-5,J2-8,J2-12,至DEH,至SOE,至光字,MFT,发电机主保护动作,J3-9,J3-5,J3-8,J3-12,J4-9,J4-5,J4-8,J4-12,ETS柜第一排11个PLC输出继电器接点来,B2端子排接线与B1基本类似，就地有接线图纸。,29,AST电磁阀由PLCA和PLCB的DI/O-04、05输出，驱动继电器，其接点驱动就地电磁阀带电励磁。回路构成如下：,AST1,.,AST3,24V-,24V+,24V-,110VAC,N,L,柜内接线通过B7端子排。,30,三、电源系统,二号机ETS系统共有两路UPS电源供电，分别接到电源端子排PSA和PSB，具体电源分配如下：,PLCA、PLCB电源、110VAC电源设有失电报警。,供模块,AST1、3,AST2、4,DEH柜,31,ETS系统电源主要有哪几种？作用是什么？,220VAC、110VAC、24VDC220VAC供给PLC主机、转速表、试验电磁阀110VAC供给AST电磁阀24VDC供给PLC输入输出模块,例题：,ETS系统一路24V电源消失会有什么后果?,没有影响；因为ETS系统的两路24V电源环在一起，一路失电另一路继续供电，不会影响卡件的正常工作。,32,物理编号与内部编号：,DI卡物理编号（通道）：DI1-0.00.7DI1-1.01.7DI2-0.00.7DI2-1.01.7,是我们对DI卡件输入点的叫法。那么机器（PLC）内部要如何识别卡件的输入点呢？,依靠内部编号（地址）。如果PLC硬件选择并连接完毕，那么PLC各卡件的输入、输出点内部地址就被自动规定完毕。一个数字量模板的输入或输出地址由字节地址和位地址组成：例如：I(Q)1.2,字节地址,位地址,输入,输出,位地址,位地址,在计算机中一个字节有8位07，16个输入点对应两个字节的8位。,四、逻辑关系,33,例：I1.2,字节地址,位地址,输入,字节地址取决于模板的起始地址，左图中如果模板的起始地址为0，那么例子中的地址代表哪一点呢？,0,1,DI卡,对应点,模板的起始地址是如何规定的？,模板的起始地址是硬性规定的，与模板的槽位有关：,34,PS,CPU,AI/O,DI/O,DI,DI,DO,DO,集成在一起,缺少IM卡3号槽位空缺,第一块DI卡算4号槽位,5号,6号,7号,35,PLC主机型号：S7300DI/O卡型号：DI16/DO16DC24V通道号DI/O015DI卡：SM32116DC24V通道号DI1-0.00.7DI1-1.01.7DI2-0.00.7DI2-1.01.7DO卡：SM3228RELAC230V通道号DO1-0.00.7DO2-0.00.7,36,37,38,集成数字量输出编址：124.0125.7,39,1、PLC内的逻辑关系：,梯形逻辑图,(),(),#TEMP0,#TEMP1,#TEMP2,#TEMP3,I5.2,I4.0,I4.3,I0.6,I4.2,I4.1,M11.2,M1.3,M8.4,M8.1,M8.3,I5.2相对膨胀；I4.0MFT；I4.3手动停机；I0.6DEH超速；I4.2串轴；I4.1发电机主保护。,NETWORK24:TITLE,COMMENT,40,NETWORK2:TITLE,COMMENT,M8.5,#TEMP0,(),Q124.1,真空、润滑油、EH油逻辑图相同，只是更换输入、输出点号。,41,NETWORK4:TITLE,COMMENT,M8.7,#TEMP1,(),Q124.2,42,NETWORK6:TITLE,COMMENT,M9.1,#TEMP2,(),Q124.3,43,(),M8.4,M10.5,(),#TEMP3,M8.3,I4.4,I4.5,NETWORK9:TITLE,COMMENT,NETWORK10:TITLE,COMMENT,M10.5,#TEMP3,(),Q8.2,I4.6,44,(),M8.4,M11.1,(),M11.2,M8.3,I4.7,I4.7,NETWORK11:TITLE,COMMENT,NETWORK12:TITLE,COMMENT,M11.1,M11.2,(),Q8.2,I5.0,I5.0,I5.1,I5.1,I5.3,45,ETS超速1,ETS超速2,ETS超速1,ETS超速3,ETS超速2,ETS超速3,超速闭锁,ETS超速逻辑,1、3瓦,2、4瓦,58瓦,振动大逻辑,46,LP63-1,LP63-3,LBO63-1,LBO63-3,LV63-1,LV63-3,1.2瓦振动大,3.4瓦振动大,58瓦振动大,相对膨胀大,MFT,手动停机,DEH超速,轴向位移大,发电机主保护动作,S,R,ETS超速,DEHASL,TESTAST3,TESTAST1,AST1,AST3,PLCB中的逻辑与PLCA相同通道和通道同时动作跳机,47,NETWORK23:TITLE,COMMENT,I1.3,(),M8.4,NETWORK26:TITLE,COMMENT,I0.0,(),Q12.0,NETWORK31:TITLE,COMMENT,I0.6,(),Q12.5,48,2、DEH的逻辑关系：,AST电磁阀试验逻辑：,通道跳闸ASP1,通道跳闸ASP2,试验按钮ASTPB,机械超速试验,LBO试验,LV试验,LP试验,ETSREST,S,R,ASTTEST,AST1PB,AST2PB,AST3PB,AST4PB,49,打开AST1,通道试验,通道试验,ETSREST,ASTTEST,关闭AST1,开关AST1电磁阀（AST1PB）逻辑：,S,R,S,R,AST1PB,AST2、AST3、AST4电磁阀逻辑与AST1电磁阀逻辑相同；不同的是AST2、AST4用通道屏蔽通道。,50,试验画面：,一通道试验,ETS复位,二通道试验,ETS超速抑制,AST试验,润滑油压低试验,EH油压低试验,真空低试验,回油,ASP2,ASP1,AST20-2,AST20-4,AST20-3,AST20-1,一通道试验,AST试验,图略,图略,图略,ETS复位,AST试验步骤：选择通道（变红）按下AST试验按钮（变红）打开AST电磁阀（油路变化）相应ASP动作试验结束，ETS复位,51,通道试验逻辑（EH油试验）：,LP1,LP2,EH试验按钮PB,机械超速试验,LBO试验,LV试验,AST试验,ETSREST,通道跳闸ASP1,通道跳闸ASP2,S,R,EHTEST,LPT1PB,LPT2PB,LPT1试验,LPT2试验,52,例题：,开关LPT1电磁阀（LPT1PB）逻辑：,打开LPT1,通道试验,关闭LPT1,EHTEST,S,R,LPT1PB,LPT2电磁阀逻辑与LPT1电磁阀逻辑相同；不同的是LPT2用通道屏蔽通道。,1、机械超速试验；5、ASP1、ASP2压力开关动作；2、润滑油试验；6、II通道闭锁I通道；3、真空低试验；7、ETS复位。4、EH油试验；,做AST电磁阀试验时有何闭锁条件？,53,试验画面：,一通道试验,ETS复位,二通道试验,ETS超速抑制,AST试验,EH油压低试验,回油,ASP2,ASP1,AST20-2,AST20-4,AST20-3,AST20-1,一通道试验,ETS复位,ETS通道试验步骤：（EH油）选择通道（变红）按下EH油试验按钮（变红）打开相应通道电磁阀（油路变化）相应通道EH油压力开关动作相应通道ASP压力开关动作试验结束，ETS复位,回油,LP63-2,LP63-4,LP63-1,LP63-3,LPT20-1,LPT20-2,EH油压低试验,54,首出记忆逻辑：,FIRST,Z,Y,R,MFT,GNE,DEH110%,OP,RP,VIB,LV,LBO,LP,ETS110%,MFT,GNE,DEH110%,OP,RP,VIB,LV,LBO,LP,ETS110%,S,R,首出复位,汽机挂闸,S,R,S,R,.,.,.,首出显示,55,真空、润滑油与EH油逻辑相同,56,真空低,润滑油压力低,EH油压力低,手动停机,振动大,轴向位移大,DEH110%超速,ETS110%超速,胀差大,发电机主保护动作,MFT,ETS系统失电,首出记忆,一通道,二通道,真空低,一通道,二通道,一通道,二通道,一通道,二通道,一通道,二通道,一通道,二通道,真空低,57,机组跳闸后如何查找原因?,1、DEH工程师站的首出记忆；2、PLC首次跳闸指示灯；3、热工信号（光字）；4、SOE事件顺序记忆；5、DEH工程师站内各参数曲线图。,PLC首次跳闸指示灯：,电源,DI/O,DI,DI,DO,DO,58,五、实际油路,1、EH油路：,阀门油动机,AST电磁阀块,回油,LP63-2,LP63-4,LP63-1,LP63-3,LPT20-1,LPT20-2,EH油试验块,图一：,图二,图三,59,EH油箱内的EH油经EH油泵打入EH油供油母管，母管内的高压EH油供阀门油动机（12个）、危急跳闸控制块、EH油试验块使用，如图一所示。图一上部分为EH油试验块油路简图，其油路分为两个通道，分别对应ETS系统的两个通道。一通道油路装有LP63-1、LP63-3两个压力控制器用来监视该通道右压，电磁阀LPT20-1用来做在线通道试验。二通道与一通道相同，装有LP63-2、LP63-4两个压力控制器和一个LPT20-2电磁阀。当EH油母管压力降低到危险值时，EH油试验块油路上的四只压力控制器动作，ETS系统两台PLC的DI卡件接收到信号（PLCA接收LP63-1、LP63-3信号；PLCB接收LP63-2、LP63-4信号），并在两台PLC内分别进行逻辑判断，通过PI/O卡件输出接点信号，经输出继电器控制两个通道的四只AST电磁阀失电，泄去EH油压力，使蒸汽阀门在弹簧力作用下关闭，最终实现机组跳闸保护（图二）。,60,图二：,AST继电器,AST继电器,61,快速卸荷阀原理图：,遮断油(去隔膜阀),高压油(供油动机),回油,油动机,2、遮断油路（隔膜阀）：,62,图三：,63,图四：,机械超速装置,手动遮断装置,润滑油总管,遮断油,大机前箱,飞锤,手柄,回油,回油,回油,64,例题：,隔膜阀作用？,它联结着润滑油(低压安全油)系统与EH油(高压安全油)系统,其作用是当润滑油系统的压力降低到不允许的程度时,可通过EH油系统遮断汽轮机.隔膜阀安装于前轴承座的侧面,当汽轮机正常运行时,润滑油系统的透平油通入阀盖内隔膜(或活塞)上面的腔室内,克服了弹簧力,使阀保