机炉主保护硬跳闸回路分析及正确的冗余组合方式(培训)

1、材料3机炉主保护（ETSFSSS）硬跳闸回路分析及正确的冗余组合方式（培训）2011年度热工监督工作会议材料之三机炉主保护（ETSFSSS硬跳闸回路分析及保护信号正确的冗余组合（2011年度热工技术监督工作会议）（2011年3月27日）2011年度热工技术监督工作会议材料之三共10页第 页一、机炉主保护（ETSFSSS硬跳闸回路的正确结构1FSSSB闸继电器硬接线控制逻辑的构成方式。根据规程要求，锅炉MF侬生后，必须经炉膛吹扫后，方可进行锅炉点火。并可保证当DCSI全失灵后，仍能满足上述要求。因此，对MFTB闸控制逻辑的硬接线回路及其相应的控制逻辑，应满足如下要求：(DDO通道的设置：三个DO

2、点应分别位于三个DO卡件中，且尽可能在不同的分支或框架内，以保证冗余的可靠性;硬接线控制逻辑的设置：能保证当DCSfe灵（死机）后，当手动紧急停炉按扭指令发出后，跳闸继电器可实现自保持。MFT动作后，其跳闸继电器至少必须保证要有3分钟的合闸状态，以保证跳闸后的所有联锁被可靠的执行。而当锅炉停炉后，为满足锅炉各辅助设ra件H持用备的检修试验等要求，其控制状态不需要受MFT跳闸状态的闭锁限制（锅炉点火操作的限制是依靠DCSMFTB闸状态对其闭锁实现的），因此，MFT跳闸继电器只需在跳闸指令发出后，保证合闸3分钟即可。当DCS系统正常工作时，其跳闸继电器3分钟的保持是依靠DCSI成的，但当DCSfe

3、灵、且手动MFT跳闸时，若手动打闸按扭无自锁功能，则就不能保证其跳闸继电器的3分钟自锁，因此，要求MFTB闸后必须实现自保持的功能。复位指令的设置:cP川他峰”no-用输出及跳网断电器复位指令的产生由于MF侬作后的自保持作用，因此要求必须对其自保持状态予以复位操作。而该复位指令，则必须满足如下要求：即当DCS8统已实现对锅炉点火的闭锁时，则可以通过操作员站手动对其实施复位操作，此时不受吹扫完成的限制，否则，只能通过吹扫完成信号对其进行复位操作。ETS硬跳闸逻辑的构成原则根据规程ETS失电跳闸、且手动紧急停机应独立于软逻辑的原则要求，在ETS硬逻辑中，任何元件失灵都不应出现保护拒动的可能，因此，

4、硬逻辑的构成建议按上述原则设计。DC通道及DO输出接点的设置用于驱动四个AST电磁阀的DO通道，至少应分别设置于两个口小上（如条件允许，分别设置于四个DO卡件最为合适）。若用两个DC卡时，应保证DO1DOASTAST3,1I|rII一个DC#,DO2DO和另一个DC#。AST2AST4为防止DC卡件故Pt（或DO输出接点故障）而导致阡宁保护拒动，应将DO通道设置为：当机组正常时（没有动作指令发出时），DO输出为1,该DO所带的输出继电2011年度热工技术监督工作会议材料之三器处于带电动状态，因此，应取该继电器的常开接点做为输出接点。当该DO卡件故障、输出继电器故障时，均可保证所带的AST电磁阀

5、失电，发出动作指令。若将输出DO设置为：机组正常时，DO输出为0,该DO所带的输出继电器处于非励磁状态，则一定要取该继电器的常闭接点做为跳闸输出接点。而此种方法一定是将AST1和AST2设置在一块DO,AST3和AST4设置在另一块DO卡上。当一块DO卡件故障时，该卡件所带的两个AST电磁阀不会动作，另一块卡件仍可保证跳闸指令的正常输出。但当两个DO卡均故障、抬T1试验指令隆跳闸输出及跳网断电器复位指令的产生若跳闸继电器均损坏时，则必定造成保护的拒动。因此，这种设置方式是违反设计原则的。(2)跳闸指令发出后，AST电磁阀至少应可靠的保持跳闸状态持续3分钟的时间，以保证跳闸指令及其相应的联锁被正

6、确执行。当手动紧急停机按扭不是采用具有自锁功能的按扭时，则应当设置自保持控制逻辑，即当手动紧急停机按扭指令发出后，应保证AST跳闸磁阀动作状态被保持，而不能因为按扭的状态返回而使AST电磁阀重新带电。此种要求的目的是：当DCS系统死机(具状态不发生翻转时)时，仍能保证手动紧急停机指令的动作正确被执行。硬控制回路当中的ZJ01与ZJ02的作用就共10页第4页2011 年度热工技术监督工作会议材料之三共 10页 第5页是自保持继电器。3按反措要求及设计规程要求组态时应注意的几点FSSS及ETS中保护跳闸条件应按三取二设置。FSSS中必须包括规程中要求的基本跳闸条件：炉膛压力高、炉膛压力低、汽包水位

7、高（汽包炉）、汽包水位低（汽包炉）、直流炉断水（直流炉）、炉水循环泵全停（或压差保护）（强制循环炉）、全炉膛灭火、燃料全中断、引风机全停、送风机全停、一次风机全停、空预器全停、汽轮机跳闸、手动停机等。ETS中必须包括规程中要求的基本跳闸条件：凝汽器真空低、润滑油压力低、EHM压力低、电超速、轴向位移、轴系振动、发电机跳闸、MF侬作、手动停炉等。对于轴系振动保护，电厂、汽轮机厂及设计院如没有特殊提出，则应按单点跳闸设计。对FSSS及ETS机炉主保护的跳闸条件，不允许设置投切按扭，对于在某种工况下才允许正常投入的保护跳闸条件，应设置根据工况判断自动完成其投切功能。5）对于重要的联锁控制（汽轮机润滑

8、油系统的联锁、氢冷机组的发电机密封油系统的联锁、发电机定子冷却水系统的联锁等），不建议设置联锁投切开关，应根据工况的变化，自动完成联锁的投切控制。6）关于电源失电监视报警的设置：?DEHETSFSSSTSI、DCS#控制柜的电源必须设置失电报警。?每个装置（控制柜）的冗余电源中，任意一个电源失电，均应发出报警（注意，不要做成两个全失电后才可报警）。?失电报警可单独做成一幅监视画面，反应出任一个电源的工作状态。同时将所有电源的失电报警经逻辑或运算后，由DCS中两个控制器的DO分别送出，并联后送至控制室音响（或硬光字牌）。2011年度热工技术监督工作会议材料之三共10页第 页二、保护用控制信号冗余

9、方式的组合分析根据热力生产过程设备的重要程度不同，热工保护控制系统信号的选取也随之不同，对一般热力设备，保护信号通常为单点控制方式；对于重要的热力设备，热工保护控制系统保护信号的选取通常为多重冗余方式，并且根据被保护设备的重要程度及热力过程的工艺不同，信号的冗余方式也不同，分为二重冗余、三重冗余和四重冗余。在多重冗余方式中，保护设置的原则是：理想情况下，应按即能防止误动、又能防止拒动，即所占概率应分别为50%当二者不能兼顾时，应以最接近理想方式并且以防止拒动为主。任取一个及一个以上时信号组合方式在两个信号中，任取一个及以上时，其真值表如表2所示。由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有3种组

10、合状态可使保护青工二的组合我者I田号保A信号Kfltft售号纨台AB1C020113104111动作。因此，保护误动的概率为75%拒动的概率为25%两个信号全部选取时的信号组合方式当两个信号全部选取时，其真值表如表3所示。由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号只有1种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为25%拒动的概率为75%3._二利里白。密隹7号任军丙今由侑号弟合AB100I201r3104111正确的信号选取方式根据保护设置原则，当二重冗余时，应以【二取一】方式为主。由表2真值表可得出如下逻辑关系：Trip=AB+AB+AB=AB+A(B+B)=AB+A=A+B二重冗余方式任取

11、一个及一个以上时信号组合方式在三个信号中，任取一个及一个以上时，其真值表如表5所示动作。因此，保护误动的概率为87.5%,拒动的概率为12.5%任取两个及两个以上时信号组合方式在两个信号中，任取两个及两个以上时，其真值表如表6所示。由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有4种组合状态可使保护当两个信号全部选取时，其真值表如表7所示。由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号只有1种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为12.5%,拒动的概率为87.5%。盖工三个片号中全，会HU的含我老1三里三序号保中信号任单三个及以上的信号期合ABC100020Q13010401151006101111

12、081111正确的信号选取方式根据保护设置原则，当三重冗余时，应以【三取二】方式为主。Trip=ABC+ABC+ABC+ABC=C(AB+AB+AB)+ABC=C(A+B)+ABC=AC+BC+ABC=AC+B(C+AC)=AC+B(C+A)=AC+BC+BA由表6真值表可得出如下逻辑关系：四重冗余方式任取一个及一个以上时信号组合方式在四个信号中，任取一个及一个以上时，由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有15种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为93.75%,拒动的概率为6.25%。3.2任取两个及两个以上时信号组合方式在四个信号中，任取两个及两个以上时，由真值表可见，在此种信号

13、选取方式中，信号有11种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为68.75%,拒动的概率为31.25%。按“先或后与”的方式取两个及两个以上时信号组合方式(设A、B为一组，GD为另一组)在四个信号中，按“先或后与”的方式选取两个及两个以上时，其真值表如表11所小。由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有9种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为56.25%,拒动的概率为43.75%。11.fl.蹙，后号,方式舞且背个Rif十景上时合真幅袤序号备号失责后与方式由管号司合ABCD1000D200013001D400115口10Dfi口10111011D18D11119100D1U100

14、1111101D11Z1011113110D141101115111D11511111按“先与后或”的方式取两个及两个以上时信号组合方式（设A、B为一组，GD为另一组）在四个信号中，按“先与后或”的方式选取两个及两个以上时，其真值表如表12所小。由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有7种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为43.75%,拒动的概率为56.25%。麦12一十片号叠*集与后r方式氏耳甫t旦上甘量合真去序号。用信号先与后隶方式的信号第台ABCD10000200013001104001115010060101101106011111910001010Q111101012101111311001141191115111011511111任取三个及三个以上时信号组合方式在四个信号中，任取三个及三个以上时，由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有5种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为31.25%,拒动的概率为68.75%。四个信号全部选取时信号组合方式当四个信号全部被选取时，由真值表可见，在此种信号选取方式中，信号有1种组合状态可使保护动作。因此，保护误动的概率为6.25%,拒动的概率为93.75%。正确的信号选取方式按上述对四个信号的组合状态分析，得出表15数据。条16一皇兀金片号K月割台方式墨分反比胃,奉