汽轮机手动紧急停机按钮打闸回路优化改造教学教材

1、汽轮机手动紧急停机按钮打闸回路优化改造汽轮机手动紧急停机按钮打闸回路优化改造翟 真摘要：ETS系统是机组重要的保护控制装置，由于哈汽早期设 计的打闸回路集成于 ETS系统当中，已不能满足现有规定要 求。本文主要是根据现有回路存在的问题，结合机组实际情 况对手动打闸回路提出优化改造实施措施。关键字：ETS系统；手动打闸；二十五项反措；独立可靠1、引言汽轮机手动打闸回路是机组紧急时刻重要的保护控制装置， 它的准确可靠关系到整个机组的安全稳定运行，是机侧非常 重要的保护措施。由于哈汽提供的手动打闸回路集成于 ETS 系统当中，一旦ETS系统中的控制PLC出现故障时会造成手 动打闸回路失效，机组将失去

2、重要的保护措施严重威胁机组 的安全运行。因此根据打闸回路现有情况与问题，对现有回 路进行优化改造。2、优化方案实施背景根据 2014 年印发的防止电力生产事故的二十五项重点要 求关于热工保护失灵的 9.4.8 项规定汽轮机紧急跳闸系统 跳机继电器应设计为失电动作，硬手操设备本身要有防止误 操作、动作不可靠的措施。手动停机保护应具有独立于分散 控制系统 （或可编程逻辑控制器 PLC） 装置的硬跳闸控制回 路。而北海电厂的手动打闸回路不能满足规定要求。现阶段北海电厂手动打闸保护回路，是通过安装在集控室操 作台上的两个手动打闸按钮串联后分别送入两组并列运行的 PLC 进行逻辑判断，输出信号驱动跳闸电

3、磁阀（ A 路 PLC 驱动1、3 AST电磁阀，B路PLC驱动2、4 AST电磁阀，女口 图1、如图2所示）。手动停机信号进入 ETS并非是通过硬 接线实现停机的。该信号和其他保护信号一样，送入PLC进行逻辑判断后才由 PLC的D05卡件输出驱动电磁阀。 因此， 一旦ETS系统的PLC死机或是DO卡件内部输出模块故障触 点无法断开，都将引起紧急停机按钮失效的可能，将会造成 严重的事故。根据以上情况，现将对 #1 、 #2 机手动打闸回路进行优化， 使其控制回路能满足二十五项反措要求，以此提高机组 运行的安全性。图 1 ：现阶段手动停机回路图 2：EH 油路控制原理3、方案设计和方案选择 3.

4、1 方案设计 方案 1 ： 通过与哈尔 滨汽轮机自动控制有限公司和使用同类型ETS系统的电厂沟通了解。设计手动停机回路方案 1 ，计划是在现有的手动停 机回路基础上，将手动停机按钮1常闭触点与ETS机柜中的AST1电磁阀、AST3电磁阀的直流电源回路串联，手动停机 按钮2常闭触点与ETS机柜中的AST2电磁阀、AST4电磁阀 的直流电源回路串联。 通过这两个停机按钮来实现对 AST电 磁阀的动力电源的控制， 从而达到手动停机的目的。 （如图 3 所示）。图 3：手动停机回路优化方案 1 方案 1 将 AST 电磁 阀的动力电源串接到手动停机按钮常闭触点当中，但由于要 保留原有的手动停机控制回路

5、（ETS提供24DCV电源），这 就造成 220DCV 和 24DCV 在同一按钮当中。当多层按钮绝 缘不好（当地气候潮湿容易造成电气短路）或是检修结束后 接错导线时容易造成 220DCV 电源串入 24DCV 电源回路中， 将会造成ETS系统的PLC通道、卡件故障或是ETS系统电源 损坏等事故，将对汽轮机安全稳定运行造成隐患。同时 220DCV 直流电源引入操作员站盘柜后也会对日后盘柜紧急 按钮控制回路的检修造成不便。但该方案控制原理简单，可 靠性较高且方案实施过程简易。方案 2 结合方案 1存在的问题和优点进一步对方案进行优化 改进。现将手动停机回路设计为将手动停机按钮 1 常闭触点 与E

6、TS机柜中的AST1继电器、AST3继电器的控制电源串联， 手动停机按钮2常闭触点与ETS机柜中的AST2继电器、AST4 继电器的控制电源串联。通过这两个停机按钮来控制 AST1 继电器、AST2继电器、AST3继电器、AST4继电器控制电源， 从而使得动力电源回路中的 4个继电器触点断开（ AST1、 AST2、AST3、AST4）切断电磁阀的动力电源从而实现了手 动停机（如图 4 所示）。图 4 ：手动停机回路优化方案 2通过对方案 1 的手动停机控制回路的改进优化，避免了强电弱电同时存在造成故障的风险，大大提高了手动停机回路的 可靠性。 同时也可进一步完善控制回路报警信号。 3.2 项

7、 目方案选择确定与具体实施 方案 2 改进了方案 1 的不足，同时也拥有方案 1 控制简单可 靠性高的优点。因此选择方案 2 为本次手动停机回路优化方 案，并且也会对汽轮机的手动停机报警信号与具体接线方式 进行完善。由于保留了原有的手动停机回路，原有的SOE 报警信号“汽轮机手动打闸”是通过ETS系统的DO输出卡件输出。重新设 计控制回路后报警信息已不能准确反应当前信息，现计划在 机侧SOE卡件增加新的报警信号（SC5机柜中的23HT12卡 件的备用通道）用信号导线与手动停机按钮 1、手动停机按 钮 2 的常开触点串接 （如图 5 所示）并更名为“汽轮机手动打 闸”。原有回路中的SOE报警信号

8、更名为“ ET手动打闸”用以 区分信号的输出类别。同时优化DHE至ETS的跳机输出逻辑。将DEH中的“ AS油压低” 16YT01,B22323信号（DEH逻辑中 有该信号的逻辑判断，但未接线向外输出）引入 ETS系统的 备用输入通道“远控1”中，用于ETS系统对汽轮机 AST油压 的监视保护。在操作台内部对打闸按钮 1 增加两对常闭触点模块，而后将 手动停机按钮 1 的两个常闭触点模块串联后再与AST1、AST3电磁阀继电器控制回路串联（手动停机按钮 2 也做同样操作 与AST2、AST4电磁阀继电器控制回路串联）,将两对常闭触 点串联再与控制回路串联，是为防止单个常闭触点与控制回 路串联后

9、，常闭触点出现拒动导致继电器控制电源无法断开 的情况。两对串联的常闭触点在继电器控制回路中只要一对 触点断开都能使继电器失电， 从而达到AST电磁阀动作目的， 确保打闸回路的可靠性。虽然增加触点数量后会出现勿动的 情况，但由于机组手动打闸回路的特殊性（手动停机按钮 1 控制 AST1、AST3 电磁阀，手动停机按钮 2 控制 AST2、AST4 电磁阀），一旦出现触点勿动情况也只会引起单个控制回路 失电，不会引起整个打闸回路勿动的情况，确保打闸回路的 可靠性。图5: SOE报警信号4、实施步骤 停机后开好工作票，做好断电措施。铺设2根100米ZR-KVVP 4*1.0控制电缆从#1机ETS机柜至#1机操作员盘