热工保护与顺序控制的基础知识

《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春绪

论电厂三大限制技术：PLCDCSFCS大型火电机组限制系统功能构成示意图《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第一章 热工爱护与依次限制的基础学问第一节 分散限制系统DCS其次节 可编程序限制器PLC第三节 热工爱护与依次限制的基本概念第四节 开关量限制的基础部件第五节 开关量信号的牢靠性《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春热工爱护与依次限制系统的工作过程中，信息的传递和变换都是以开关量信号进行的。模拟量信号：在时间和幅值上是连续的，可用连续的数学函数表示，多来自传感器或变送器的输出信号，如主蒸汽温度、主蒸汽压力开关量信号：只有有限个对立状态的逻辑变量，如磨煤机的启停、燃烧器的投入与切除、触点的闭合或断开状态热工爱护与依次限制均属于开关量限制范畴，因而有些书藉称第三节 热工爱护与依次限制的基本概念《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春主要内容：一、热工爱护、连锁和开关量限制二、热工爱护的设计准则三、热工爱护系统四、依次限制的设计准则（自学）五、依次限制的项目内容（自学）《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春1、热工爱护当机组在启停和运行过程中发生危及设备和人身平安的故障时，自动实行某些措施，防止事故产生和避开事故扩大，从而保证机组的正启停和行。常机组异常平安运报警自动启动或切除某些设备或系统停止机组(或某一部分)运行一、热工爱护、连锁和开关量限制《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春2、连锁在一个装置或很多装置的组合当中，一个装置中的某个部件或该组合中的某个装置动作时，将引起另一个部件或该组合的另一个装置的动作。例如：大型辅机与相关的冷却系统、润滑系统、密封系统之间的连锁限制。例如：引风机因故障全部跳闸时，引起送风机、排粉机、给煤机、磨煤机等相继依次跳闸。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春3、依次限制（开关量限制）

将机组的部分操作按热力系统或辅机划分成局部限制系统，依据事先规定的依次进行自动操作的一门限制技术。机炉协助系统化学水处理系统输煤系统吹灰系统脱硫系统脱销系统《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春例：化学水处理系统化学水处理系统的任务是向热力系统供应合格的补充水。它包括：原水净化处理系统；制备锅炉所需质量的补给水系统；汽轮机凝合水的净化处理系统；废水处理系统化学废水煤厂排水《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春自然水中含有很多杂质，必需经过一系列处理，除去对锅

炉平安有害的杂质，才能作为锅炉补给水。当原水经澄清、过滤、除去机械杂质后，还要进行软化和除盐，除去溶解

在水中的钙、镁、钠等盐类。由于化学水处理除盐的运行和再生比较频繁，再生过程中的阀门、水泵和风机的操作量很大，因而一般都接受依次限制。依次限制器现在一般都接受可编程序限制器（PLC）。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春二、热工爱护的设计准则误动作：系统不应当动作而动作；拒动作：系统应当动作而不动作。“二取一”

：串联法 如汽轮机轴向位移爱护。有输出；并联法 如汽轮机进水爱护、主蒸汽压力高爱护。“三取二”：接受三个检测元件测量。当其中两个或两个以上检测元件触点闭合时，信号单元就测点既减小误动 作率又减小拒动作率；测点测点《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春三、热工爱护系统1）锅炉爱护系统炉膛平安爱护FSS：锅炉汽压爱护、水位爱护、直流锅炉断水爱护、再热器爱护、主燃料跳闸爱护、机组快速甩负荷爱护等2）汽轮机爱护系统汽轮机紧急跳闸系统ETS：轴向位移爱护、缸胀和差胀爱护、超速爱护、振动爱护、主轴弯曲爱护、轴承温度高和油压低监视爱护、凝汽器真空低监视爱护、给水加热器爱护、汽轮机进水爱护等3）机组爱护系统（炉、机、电大联锁爱护）《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春炉机电大联锁爱护大型单元机组的特点是炉、机、电在生产中组成一个有机整体，其中某个环节出现故障时，必定会不同程度地影响整个机组的正常运行，因此须要综合考虑故障状况下炉、机、电三者之间的关系。炉机电大联锁爱护动画演示《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春四、自动报警系统的应用监视机组运行过程中的各种工况参数和设备状态；发生参数越限或设备故障时，以声光形式发出报警信号。自动报警系 统的组成《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第一章 热工爱护与依次限制的基础学问第一节 分散限制系统DCS其次节 可编程序限制器PLC第三节 热工爱护与依次限制的基本概念第四节 开关量变送器的基础部件第五节 开关量信号的牢靠性《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第四节 开关量限制的基础部件开关量限制应完成的功能:P28

依据输入的开关量信号，按预定工艺要求进行逻辑

运算，将结果通过输出部件、驱动执行机构完成操作任务。基础部件主要包括：一、开关量变送器二、常用限制电器三、执行机构《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春一、开关量变送器能够把被测物理量转换成开关形式的电信号进行输出的设备。（一）开关特性（二）开关量变送器的种类1.压力开关2.差压开关3.流量开关4.液位开关5.温度开关6.行程开关（一）开关特性当输入的物理量在某一范围内变更时，输出的开关量状态发生变更：当输入＜P1时，输出“1-2通”；当输入＞P1＋ΔP 时，输出“1-3通”；(3)当P1＜输入＜P1＋ΔP 时，输出可以是“1-2通”也可以是“1-3通”。假如输入是增方向通过P1 时，则输出“1-2通”；1、常用术语切换值：使输出变量变更的任一输入变量值；上切换值(动作值)：输入变量（物理量）增大时，使输出变量(开关量)变更的输入变量值，如图中的P1＋ΔP；下切换值(复原值）：输入变量（物理量）减小时，使输出变量(开关量)变更的输入《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春2、主要技术要求动作的稳定性和牢靠性切换差的选择切换差分为可调与不行调两种《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春（二）开关量变送器的种类1.压力开关2.差压开关3.流量开关4.液位开关5.温度开关6.行程开关开关量变送器的主要任务是将被测物理量转换成开关形式电信号，主要有：《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春1、压力开关1）工作原理将被测压力转换成为开关信号；2）压力开关特点①抗干扰实力强；②抗振性能高；③传感器内部有过载爱护装置介质压力或差压P作用力F1弹簧力F2F1<

F2→接通7-8；F1≥F2→接通7-9；3）产品型号通过更换不同传

感器及不同开关部件，即可组成十多种型号、数百种规格的产品。

4）高温介质冷却压力开关的被测介质温度一般不超过l00℃上海远东仪表厂的产品型号《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春5）例：空气压缩机初始状态：储气罐压力为0，压力限制器“1-2”通；工作状态：按下启动按钮HK→接触器J励磁→电机M运转→压缩机工作→储气罐压力上升；压力升至0.8MPa时，“1-3通” →J失电→M停→压缩机停；《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春6）切换差的选择切换差过小，易造成电动机频繁启停，同时造成接触器损坏。不能以切换差大小作为评价限制器的性能指标。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春（二）开关量变送器的种类1.压力开关2.差压开关3.流量开关4.液位开关5.温度开关6.行程开关开关量变送器的主要任务是将被测物理量转换成开关形式电信号，主要有：《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春2.差压开关也称差压限制器或差压继电器工作原理：介质的差压信号→ 敏感元件的位移信号→ 微动开关的开关信号；敏感元件接受膜片或水纹管；PP1P2《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春3.流量开关也称流量限制器或流量继电器工作原理：流量信号→差压信号→开关信号实例应用：管道的滤网堵塞信号火电厂的断煤信号管道内水或油的断流信号《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春断煤开关安装位置：给煤机组 成：可以绕轴摇摆的挡板、连在轴端的压板、微动开关工作原理：存在煤流挡板、压板推起微动开关断开煤断流挡板、压板下压微动开关触动《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春4、液位开关也称液位限制器或液位继电器浮子式——利用随液位变更的浮子来触发开关。电接触式——利用液体的导电性来测量液位。电容式——通过两电极间的电容量的变更来测量液位。

超声波式——超声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春5.温度开关温度测量范围不同，选用温度开关的结构形式也不同1）固体膨胀式温度开关（0-100℃）T→膨胀位移信号→开关信号2）气体膨胀式温度开关（100-250℃）T→压力信号→开关信号3）热电阻（热电偶）温度计（250℃-）T→电流（压）信号→开关信号6. 行程开关（限位开关）工作原理：机械行程信号→微动开关的触点信号

7、火焰监测器用于监测锅炉燃烧器的火焰状况工作原理：火焰信号（强度和频率） →开关量信号用以向运行人员显示或向自动装置供应燃烧器火焰是否存在与否的信号。8、接近开关（无触点开关）《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春1、上切换值、下切换值和切换差，切换差的选取；2、几种开关量变送器的工作原理；作业：指出图1-8中开关量变送器的上切换值、下切换值和切换差，分析该图的工作原理，并说明切换差的选择原则；本节重点及难点《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第四节 开关量限制的基础部件一、开关量变送器压力开关、差压开关、流量开关、液位开关、温度开关、行程开关二、常用限制电器三、执行机构《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春属于低压电器（即在沟通1000V或直流1200V以下的起控制、爱护和开关作用的电气设备）（一）手动电器依靠人工干脆操作；按钮开关 、组合开关、限制开关（二）自动电器依靠限制对象的参数变更或外来信号的变更自动进行切换。继电器、接触器二、常用限制电器《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春动机1、按钮开关启动按钮：具有常开触点；停止按钮：具有常闭触点；复合按钮：同时具有常开与常闭触点；2、组合开关用动触片作为刀刃，以转动的方法变更动、静触片之间的通断用于引入电源、限制小容量的电动机或启动不常见的电3、限制开关（万能转换开关）具有多种操作位置，能够换接多个电路；（一）手动电器《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春（二）自动电器特点：执行元件的动作是由电器的感应元件限制的；运用：用小功率信号限制感受元件，使其操作执行元件去限制大功率的主电路的切换，实现对被控对象的远距离自动限制。种类：继电器、接触器、电磁铁等。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春①促使继电器动作的力矩（吸引舌片

）电流I→磁通Φ→电磁力F→电磁力矩Md②阻碍继电器动作的机械抗拒力矩弹簧拉力矩Mt 、摩擦力矩Mm③继电器启动的条件：Md≥Mt+Mm满足这个条件的最小电流值称为继电器的启动电流④继电器复原的条件：

Md+

Mm

≤Mt满足这个条件的最大电流值称为继电器的返回电流当加入继电器的电流大于其启动电流后，继电器就能动作。在继电器动作之后，必需减小电流至小于其返回电流后，继电器才能返回。1、电磁式继电器《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春1、电磁式继电器按限制电流不同分为沟通和直流两类按用途不同分为(1)电流继电器(2)电压继电器(3)中间继电器(4)时间继电器《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春(1)电流继电器主要反映电流的变更，分为过电流继电器：在正常电流时衔铁是被断开的，当电流高于允许值时，衔铁被吸引，触点闭合。欠电流继电器：在正常电流时衔铁是被吸合的，当电流低于允许值时，衔铁被释放，触点断开。常用于电动机过载爱护如电动门紧闭后，电动机过电流，过电流继电器动作，停止电动机转动，防止电动机因过载而烧坏。(2)电压继电器主要反映电压变更，分为过电压继电器、欠电压继电器动作过程：同电流继电器；电流继电器和电压继电器称为主继电器(或一次继电器)。

(3)中间继电器本质是电压继电器，有很多的触点数和较大的触点容量；适用于须要同时闭合或断开几条独立的回路或要求较大触点容量的场合(4)时间继电器特点是输入信号延迟一段时间(可人为调整的) 后再起作用，即继电器触点动作发出的信号比输入信号要晚一段时间《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春可以频繁接通和切断直流电动机等各种用电设备的主电路。1）主要结构：如图；2）工作原理：利用电磁吸引使电路接通和断开按下按钮→线圈通电→产生电磁吸力→吸引上铁芯向下运动→动静触片吸合→电动机电路接通→电动机启动；松开按钮→线圈失电→电磁吸力消逝→弹簧使上铁芯复原→动静触片断开→电动机电路切断→电动机停止运转；2、接触器3）接触器限制电动机的实际电线路①两个电路：主电路（主回路）：三相电源ABC→开关HK、熔断器RD和接触器的触点C →电动机D是电动机的工作电路流经的电流较大，在线路图中用较粗的线条表示。限制电路（或限制回路）：接触器的线圈和触点②动作过程：开关HK闭合；按下按钮QA：C相电源→按钮QA →接触器线圈C→ B相电源线圈C通电→触点C闭合→主电路接通→电动机转动松开按钮QA：线圈C断电→主触点C断开→电动机停转《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春属于低压电器（即在沟通1000V或直流1200V以下的起限制、爱护和开关作用的电气设备）（一）手动电器依靠人工干脆操作；按钮开关 、组合开关、限制开关（二）自动电器依靠限制对象的参数变更或外来信号的变更自动进行切换；

继电器——预先调好某个定值，当超过或低于这个定值时动作接触器——利用电磁吸引使电路接通和断开；二、常用限制电器《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第一章 热工爱护与依次限制的基础学问第一节 分散限制系统DCS其次节 可编程序限制器PLC第三节 热工爱护与依次限制的基本概念第四节 开关量限制的基础部件第五节 开关量信号的牢靠性《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春开关量限制的基础部件一、开关量变送器能够把被测物理量转换成开关形式的电信号进行输出的设备。压力开关、差压开关、流量开关、液位开关、温度开关、行程开关等；二、常用限制电器手动电器：按钮、组合开关、限制开关；自动电器：接触器——利用电磁吸引使电路接通和断开；继电器——当流过线圈的电流大于或小于某一值时，触点被吸合或断开三、执行机构电动执行机构、气动执行机构、液动执行机构；《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春四种驱动动力能源方式：电:适用于分散和远距离限制，是火电厂运用最广泛的一种。不适应于须要高速和高推力的某些场合和工作环境恶劣的场合。气:压缩空气能实现高速和高推力的要求，并能适应恶劣的《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春（一）电动执行机构火力发电厂中的大量旋转机械设备，绝大多数都接受电动执行机构。1、电动门限制2、电动机限制《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春1、电动门限制电动门是由阀门本体和阀门电动装置配套组合而成，用于开闭式阀门的自动限制、远方操作和就地限制。开闭式阀门电动门的组成及功能技术要求接线实例《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春1）火电厂运用的开闭式阀门概况闸阀：闸板沿着与流体流向垂直的方向作直线运动； 常用于火电厂D≥100mm的管道。截止阀：塞形的阀瓣上下作直线运动； 常用于火电厂D<100mm的管道。蝶阀：圆盘形的蝶板围绕阀座内的轴左右旋转开启和 关闭阀门，全开到全关的角度<90°，可用于 大口径阀门，不适于高温高压介质。球阀：有孔的球体以阀体中心线为轴做旋转运动； 全开到全关的角度为90°，可实现完全密封和快速启闭，适于高压介质，不适于高温介质。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春2）电动门的主要组成部分及功能电源控制电路电动机主传动机构转矩-推力转换二次减速器阀位

测量机构切换机构手轮操作盘自动装置行程

控制机构转矩限制机构就地阀位指示表2、三相异步电动机：阀门动作的动力来源3、主传动机构直：线开闭阀门1、限手制-电电动路：用于接收操作吩咐，实现阀门的开闭；阀门开闭到位时，切断电旋转开动闭机阀门电源；电动机通过主传动机构减 电动机发生过载、断路或速后带动阀门的启动件；电动阀门典型结构图断相等故障时，切断电源。电源控制电路电动机主传动机构转矩-推力转换直线开闭阀门阀位测量机构手-电动切换机构手轮自动行程

控制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图就地阀位指示表5、行程限制机构：位操置作，盘用来整定阀门的启闭当阀门开度达到整定值时，发出信号给限制电路切装断置电动机的电源。4、转矩-推力转换：二次减速器

对于启闭件作直线运动的阀门（闸阀或截止旋转开闭阀阀门），主传机构输出的转矩通过阀杆螺母转换为推力。电源控制电路电动机主传动机构转矩-推力转换二次减速器旋转开闭阀门阀位

测量机构手-电动切换机构手轮装置行程

控制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图就地阀位指示表7、转矩限制机构：用来限制阀门电动装操置作的盘输出转矩，当阀门关严时，发出信号给限制电路自切动断电动机的电源。6、二次减速器：对于启闭件作旋转运动的阀门（蝶阀和直球线阀开）闭，阀门转动角度仅有90°，必需经过二次减速器减速。电源电动机主传动机构转矩-推力转换二次减速器旋转开闭阀门阀位

测量机构手-电动切换机构手轮操作盘自动装置行程

控制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图就地阀位指示表8、阀位测量机构：供应阀门的开度信号，可就地显示，也可远传。控制电路9、手-电动切换机构：实现M/A切换直，线当开电闭阀门动操作故障时，用操作手轮进行手动操作。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春1、要求电动机具有高启停转矩和大的过载实力；2、应能防止阀门停动的惰走现象（装设弹簧式电磁释放刹车）3、应能保证阀门操作时要求的行程；4、应具有动作报护装置及阀门位置发送装置；5、应具有手动操作的机构及就地阀位显示装置；6、应具有合适的操作速度：小口径阀门的全行程时间为30-40s；大口径的阀门的全行程时间为140-200s；7、应能适应生产过程的环境条件；8、应能脱离阀门安装等。3）电动门限制的技术要求《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春4）电动门限制接线实例电动门的位置状态以红、绿指示灯显示：阀门全开时红灯亮；阀门全关时绿灯亮；阀门在中间位置时红绿灯都亮；电源中断时，指示灯熄灭。电动门限制原理图1-15《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春电动门限制原理图分析1、三相电源ABC2、电源开关Q：开启三相电源3、热继电器KR：正常时→关闭，电动机过载→断开4、停止按钮SB1、SB2：正常时→关闭，手动紧急停止操作→断开5、行程开关S1 ：阀门全关和开门途中→闭合，阀门全开→断开S2 ：阀门全开和关门途中→闭合，阀门全关→断开6、开阀转矩爱护开关S3、关阀转矩爱护开关S3：正常时→关闭，阀门卡住→断开《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春当阀门由关闭状态→开启状态关闭状态：S1闭合，S3闭合，DCS闭锁闭合；中途：按下开阀启动按钮SB3 →开阀接触器KM1线圈带电→KM1常闭触点断开（切断KM2电路），同时KM1常开触点闭合→电动机启动→阀门开启；开启状态：阀门全开后，S1断开→KM1失电，常开触点断开→电动机停；《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春当阀门由开启状态→关闭状态开启状态：

S2闭合，S4闭合，DCS闭锁闭合；中途：按下关阀启动按钮SB4 →关阀接触器KM2线圈带电→KM2常闭触点断开（切断KM1电路）同时KM2常开触点闭合→电动机启动→阀门关闭；关闭状态：阀门全关后，S2断开→KM2失电，常开触点断开→电动机停；《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春红绿指示灯当阀门全关时，S1、S3闭合→KM3线圈带电，常开触点闭合→

绿灯HG亮当阀门全开时，S2、S4闭合→KM4线圈带电，常开触点闭合→

红灯HR亮纳入DCS系统KM7（DCS开）代替SB3→开启阀门KM8（DCS关）代替SB3→关闭阀门《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春设备修理或电气回路检查检修时：SB5→近控开，SB6→近控关中断阀门操作时：

SB1、SB2→停止按钮爱护连锁系统爱护回路信号（参数越限）→切断限制电路《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春开关量限制的基础部件一、开关量变送器能够把被测物理量转换成开关形式的电信号进行输出的设备。压力开关、差压开关、流量开关、液位开关、温度开关、行程开关等；二、常用限制电器手动电器：按钮、组合开关、限制开关；自动电器：接触器——利用电磁吸引使电路接通和断开；继电器——当流过线圈的电流大于或小于某一值时，触点被吸合或断开；三、执行机构电动执行机构、气动执行机构、液动执行机构；《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春（一）电动执行机构1、电动门限制由阀门本体和阀门电动装置配套组合而成，用于开闭式阀门的自动限制、远方操作和就地限制。2、电动机限制

通过电动机的合闸和开闸，限制转动机械的投入或切除。1）高压厂用电动机高压厂用电动机功率较大，运用电源电压为6000V(或3000V)限制电动机的电器主要为油断路器。合闸线圈带电→触点闭合→电动机启动；跳闸线圈带电→触点弹开→电动机停止；驱动的转动机械主要有磨煤机、送风机、引风机、给水泵等。低压厂用电动机功率较小，运用电源电压为380V实例分析：高压厂用电动机限制原理图1-16合闸按钮HA→HQ励磁→油断路器合闸→电动机动，常开DL闭合(为跳闸做准备)（或顺控）→WZJ启动线圈带电→常开WZJ闭合→红灯HD亮→闪光母线SM接绿灯LD→为事故继电器SGJ带电做准备跳闸按钮TA→TQ励磁→油断路器开闸→电动机停→WZJ复归线圈带电→触点全部复归→绿灯LD亮；→ 防跳动TBJ（I）线圈带电→常开闭合，常闭触点开→TBJ（V）带电→保证《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春开关量限制的基础部件一、开关量变送器二、常用限制电器三、执行机构（一）电动执行机构：电动门限制、电动机限制（二）气动执行机构：薄膜式、活塞式（三）液动执行机构《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春F1≠F2→推杆动→阀芯位置变更→流量变更电/气转换器：（限制信号→）电流信号→气压信号；介质：压缩空气工作原理：气压F1薄膜气室弹簧压缩力F21、气动薄膜调整阀与的区分作用方式（图1-17）正作用(气关式)

FO(FAIL

OPEN)反作用(气开式)

FC(FAIL

CLOSE)当薄膜气室无信号压力时，阀芯与阀座处于全关闭的位置；气室压力增加至最大时，阀芯与阀座处于全开的

状态；一般选择执行机构时必需考虑失去限制气压时，运行工况当薄膜气室无气压信号时，阀芯与阀座处于全开的位置是允许“开”还是允许“气室压力增加至最大时，阀芯与阀座处于全关闭的状态关”来确定选用“气开’或“气关”式执行机构。《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春组成：汽缸、活塞、推杆；原理：执行机构的活塞推杆随着活塞两侧压力

差值而移动，从而限制被调量；适用：薄膜式行程较小，只能干脆带动阀杆。

活塞式行程长，适用于高静压、高推力的场合；气动隔膜阀结构：薄膜式和活塞式；2、气动活塞调整阀《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春开关量限制的基础部件一、开关量变送器二、常用限制电器三、执行机构（一）电动执行机构：电动门限制、电动机限制（二）气动执行机构：薄膜式、活塞式（三）液动执行机构：压力油执行机构《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春1、压力油执行机构介质：高压油；原理：图1-18结构：配备特地的供油装置（油箱、油泵和蓄能器等）；应用：DEH的自动主汽门、调整汽门和旁路限制系统等；问题：协助设备较困难，存在着油的泄漏问题，应用受限。2、压力水执行机构（三）液动执行机构《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春一、开关量变送器二、常用限制电器三、执行机构电动执行机构：电动门限制、电动机限制气动执行机构：高压气体作用在薄膜或活塞上，推动阀芯动作正作用：开→关 反作用：关→开液动执行机构：高压油、高压水热工开关量限制系统的基础部件《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第一章 热工爱护与依次限制的基础学问第一节 分散限制系统DCS其次节 可编程序限制器PLC第三节 热工爱护与依次限制的基本概念第四节 开关量变送器的基础部件第五节 开关量信号的牢靠性《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春第五节 开关量信号的牢靠性热工信号：状态信号越限报警信号(热工预报信号)趋势报警信号跳闸报警信号(热工事故信号)《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春一、爱护系统的牢靠性1、牢靠性：在确定的运用条件和规定时间内，正确持续完

成预定功能的概率2、评估指标：故障率λ ：设备或系统工作到t时刻，单位时间失效的

概率平均无故障时间越大越好《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院动力系崔长春3、状态准备状态设备正常运行时，爱护系统处于带电准备状态，经受长期的通电考验。误动作：系统不应当动作而动作；工作状态设备发生故障时，爱护系统正常动作，起到爱护设备《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春误:动作率Ps=误动作次数×100%拒动作率Qs=误动作次数+拒动作次数+正确动作次数拒动作次数×100%无故障率Ws=误动作次数+拒动作次数+正确动作次数误动作次数+拒动作次数+正确动作次数正确动作次数×100%《热工保护》第一章开关量控制系统的基础知识沈阳工程学院动力系崔长春二、开关量信号的摄取方法1、单一信号法2、信号串联法3、信号并联法4、信号串并联法5、“三取二”信号法6、信号表决法7、信号的多重化摄取法1.单一信号法一个测点只用一个检测元件的方法；元件少，结构简洁，但系统的牢靠性太差。2.信号串联法一个测点接受两个检测元件串联的方法；误动作率降低，拒动作率增加；应用实例：汽轮机轴向位移爱护。3.信号并联法接受多个检测元件并联的方法；拒动作率降低，误动作率增加；应用实例：汽轮机