ETS 培训教材更新版要点.docx
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ETS培训教材更新版要点
汽机停机系统
TurbineTripSystem
41140
目录
1汽轮机紧急停机系统的目的和功能3
1.1目的3
1.2功能3
2设计准则3
3系统描述3
3.1概述3
3.2危急遮断系统4
3.3液压跳闸系统5
3.4继动危急遮断系统(RELAYEMERGENCYTRIPSYSTEM)6
4设备描述6
4.1机械式危急跳闸阀(MECHANICALTRIPVALVE)6
4.2主跳闸电磁阀(MASTERTRIPSOLENOIDVALVE)6
4.3闭锁阀(LOCKOUTVALVE)7
4.4注油试验电磁阀及复位电磁阀(OILTRIPSOLENOIDVALVEandRESETTINGSOLENOIDVALVE)7
4.5继动排放阀(RELAYDUMPVALVE)8
4.6机械跳闸电磁装置(MECHANICALTRIPSOLENOID)8
4.7推力轴承磨损探测器9
4.8后备超速跳闸(BACKUPOVERSPEEDTRIP)10
4.9真空跳闸装置10
4.10轴承油压低跳闸装置10
4.11EH液压油压力低跳闸装置10
5仪表与控制10
6系统运行与试验17
6.1汽轮机的复位(运行)22
6.2危急遮断器的试验22
6.2.1周试验22
6.2.2月试验23
6.2.36~12月的定期试验23
6.3推力轴承磨损探测器23
6.4主跳闸电磁阀A或B的试验25
7异常运行工况26
8参考资料26
汽轮机紧急停机系统的目的和功能
1.1目的
当汽轮机运行异常,汽轮发电机控制系统无法控制汽轮机系统在正常范围内时,为防止损害汽轮发电机系统,TTS使汽轮机跳闸,关闭所有的汽轮机进汽阀。
1.2功能
TTS的功能为监视汽轮机的某些参数,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。
2设计准则
1).对保护设备的设计采用故障安全准则,如丧失控制液压油将导致立即关闭所有的主汽门及调门。
2)TTS系统设计为:
当出现停机信号时,TTS系统动作,关闭所有的汽轮机的蒸汽阀(即:
MSV、CV、RSV和ICV),同时关闭到加热器的抽汽逆止阀,以确保汽轮机发生故障时安全停下,避免损坏汽轮机或其辅助设备。
3)设计有两种不同原理的停机方式:
机械引发的停机和电气引发的停机。
这样增加了系统的可靠性。
4)多重性,如停机参数均采用多通道
5)采用局部符合逻辑,如局部三取二逻辑
系统描述
概述
1)TTS的功能为监视汽轮机的某些参数,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门,使汽轮机跳闸。
被监视的参数有如下各项:
(相应的整定值见表1)
●汽轮机润滑油压力低
●推力轴承磨损
●EHC液压油压力低
●汽轮机振动高
●汽轮机低压缸排气温度高
●汽轮机低压缸L-0蒸汽温度高
●高压缸排汽口蒸汽温度高
●凝汽器背压高
●MSR分离器水位高
●定子冷却水进水压力低
●定子冷却水出口温度高
●任一蒸发器水位高高
●EHC大故障
●发电机逆功率运行
●后备超速跳闸(BACKUPOVERSPEEDTRIP)
●主控室或就地手动停机
●ETS油压低
●发电机变压器组故障(86TA、86TB、86GA、86GB和86T-U1中之一动作)
2)为了保证汽轮发电机组的运行寿命及不出现严重损坏,TTS系统中设计有以下保护装置:
●主汽门(MSV)
●再热汽门(RSV)
●危急遮断器(机械式)和危急跳闸阀
●后备超速跳闸装置(电气)BUG
●主跳闸电磁阀
●手动跳闸装置
●MSR汽水分离器水位高跳闸装置
●振动高跳闸装置
●推力轴承磨损探测器
●凝汽器真空跳闸装置
●轴承润滑油供油油压低跳闸装置
●EH液压油压力低跳闸装置
●LP-T排汽温度高跳闸装置
●HP-T排汽温度高跳闸装置
●L-0隔板进口温度高跳闸装置
3)汽轮机紧急停机系统由三个分系统组成:
危急遮断系统、液压跳闸系统以及继动危急遮断系统(RELAYEMERGENCYTRIPSYSTEM)。
下面分别简述这三个分系统。
2.1危急遮断系统
1)由安装在汽轮机前轴承箱内的机械式危急遮断器和危急跳闸阀组成。
2)危急遮断器的功能是当汽轮机超速(转速大于110%)时,汽机跳闸,以防止损坏汽轮机。
3)危急遮断器为一偏心环,通过一弹簧使之与汽轮机轴同心。
当汽轮机转速大于110%,偏心环的离心力大于弹簧的拉力,偏心环与汽轮机轴偏心,它击打到一超速跳闸凸轮装置上,使危急跳闸阀动作。
4)危急跳闸阀为一三通阀。
危急跳闸油(ETS)经此阀、闭锁阀送到
●加热器的抽汽逆止阀的继动排放阀(RELAYDUMPVALVE)
●危急跳闸油压力开关
●蓄压器
●CV和ICV的继动排放阀
●MSV和RSV的操作油缸
5)危急跳闸阀可通过下面任一参数动作:
●汽轮机超速
●就地手动机械式打闸手柄
●机械跳闸电磁装置得电
●注油试验电磁阀带电
6)危急遮断器的性能参数如下:
型式:
机械式偏心环
数量:
1
动作设定值:
110%~111%(1650~1665RPM)
偏心环复位值:
102%(1530RPM)
偏心环直径:
330.2MM
跳闸时偏心环的行程:
11.11MM
2.2液压跳闸系统
1)液压跳闸系统的所有设备均位于汽轮机的前轴承箱内。
2)由三个串联的液压阀等设备组成。
这三个串联的液压阀为机械式危急跳闸阀、闭锁阀以及主跳闸电磁阀,并形成危急跳闸电磁阀组件(EMERGENCYTRIPASSEMBLY)。
来自EH液压油系统的高压EH油经上述三个串联的阀门,产生危急跳闸油(ETS),供给到:
●加热器的抽汽逆止阀的继动排放阀(RELAYDUMPVALVE)
●危急跳闸油压力开关
●蓄压器
●CV和ICV的继动排放阀
●MSV和RSV的操作油缸
在正常运行时,当其中的危急跳闸阀或主跳闸电磁阀两个阀门中之一动作,TTS油卸入油箱,汽轮机所有的进汽阀全关,汽机停机。
3)当跳闸系统复位时,ETS油压建立;若跳闸系统跳闸时,ETS油压卸压。
2.3
●
●
●
●
●
2.4继动危急遮断系统(RELAYEMERGENCYTRIPSYSTEM)
1)本分系统的主要功能是通过一继动排放阀(RDV:
RelayDumpValve),把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸。
(RDV后的油称为RETS(RELAYEMERGENCYTRIPSUPPLY)油)
2)继动排放阀(RDV)的开关与危急跳闸油(ETS)压力有关。
当ETS油压力建立时,RDV开启,把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸;当ETS跳闸时,RDV关闭,供给到4个CV和4个ICV的操作油缸的EH油中断,同时RETS油卸入油箱,CV及ICV关闭。
3设备描述
机械式危急跳闸阀(MECHANICALTRIPVALVE)
1)它是危急跳闸电磁阀组件的一部分,为一三通阀。
机械上与超速跳闸凸轮装置相连,当汽轮机跳闸和复位时,使机械跳闸阀从全开到全关。
2)性能参数如下:
●数量:
1
●制造厂:
TOKIMECInc.
●型号:
F3DG2S-062A-50-LH-JA-AM-S399H-M
●流体性质:
FYRQUELEHC
●额定容量:
114L/MIN
●额定压力:
11.0MPA
●行程:
24MM
3.1主跳闸电磁阀(MASTERTRIPSOLENOIDVALVE)
1)它是直流电磁阀操作的三通阀,位于闭锁阀的下游。
2)如章节2描述,主跳闸电磁阀动作导致汽轮机跳闸,这是电气信号引发的跳闸。
这种形式的跳闸是重要的一种汽轮发电机、推力轴承磨损、低真空跳闸以及远方遥控停机的保护。
它的动作原理参见图2.3。
它采用2取2逻辑动作方式,即只有当两个电磁伐同时失电时,主跳闸电磁阀动作,将危急遮断油卸掉。
这种方式可进行在线试验。
3)性能参数如下:
●数量:
1
●制造厂:
TOKIMECInc.
●型号:
F3SDG5S4-062A-220DC-50-JA-AM-S635H-M
●流体性质:
FYRQUELEHC
●额定容量:
10L/MIN
●额定压力:
11.0MPA
●行程:
18.6MM
●供电电源:
DC220V
●电流:
0.14A
●带电的功率:
31Wx2
3.2闭锁阀(LOCKOUTVALVE)
1)它是电磁阀操作的三通阀。
2)在正常功率运行时,当做注油试验时,为了不影响机组的正常运行,可以通过此闭锁阀的动作来闭锁危急遮断器。
3)性能参数如下:
●数量:
1
●制造厂:
TOKIMECInc.
●型号:
F3DG5S2-062A-220AC-50-JA-AM-S631H-M
●流体性质:
FYRQUELEHC
●额定容量:
150L/MIN
●额定压力:
11.0MPA
●行程:
24MM
●供电电源:
AC220V,单相,50HZ
●电流:
0.9/0.17A
●带电的功率:
13W
3.3注油试验电磁阀及复位电磁阀(OILTRIPSOLENOIDVALVEandRESETTINGSOLENOIDVALVE)
1)其功能分别参见章节3.5及6.1.1。
2)性能参数如下:
●数量:
2
●制造厂:
TOKIMECInc.
●型号:
F3DG4S4-012A-220AC-50-JA-AM-S617H-J
●流体性质:
ISOVG32
●额定容量:
10L/MIN
●额定压力:
1.55MPA
●行程:
6.4MM
●供电电源:
AC220V,单相,50HZ
●电流:
0.9/0.17A
●带电的功率:
13W
3.4继动排放阀(RELAYDUMPVALVE)
1)继动排放阀(RDV),把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸。
(RDV后的油称为RETS油)
2)继动排放阀(RDV)的开关与危急跳闸油(ETS)压力有关。
当ETS油压力建立时,RDV开启,把来自EH液压油系统的高压EH油供给到4个CV和4个ICV的操作油缸;当TTS跳闸时,RDV关闭,供给到4个CV和4个ICV的操作油缸的EH油中断,同时RETS油卸入油箱,CV及ICV关闭。
3)性能参数如下:
●数量:
1
●制造厂:
TOKIMECInc.
●型号:
F3DG3S4-062A-50-JA-AM-S193H-M
●流体性质:
FYRQUELEHC
●额定容量:
150L/MIN
●额定压力:
11.0MPA
●行程:
18.6MM
3.5机械跳闸电磁装置(MECHANICALTRIPSOLENOID)
1)它的动作原理参见图2.2。
2)性能参数如下:
●数量:
1
●制造厂:
TOHOSEISAKUSYOCO。
,LTD。
●型号:
MM-2025C
●行程:
25.4MM
●供电电源:
DC220V
●电流:
0.66A
●带电的功率:
145W
3.6
推力轴承磨损探测器
为了维持动、静部件之间有足够的轴向间隙,保持转子的轴向定位,在高、低压转子之间装有推力轴承。
该推力轴承为锥面型结构简单,没有动部件,具有较高的可靠性和承载能力。
推力轴承装有轴承磨损检测装置,并将测量信号作为汽机的一个跳机信号。
当发生轴向位移时,会引起推力轴承磨损,而用于监测推力轴承磨损的油压会上升,两者的关系如图所示。
间隙
主孔板
PS1/2/3PS1/2/3
检测器卡环
油压
0.118Mpa(g)
0.04Mpa(g)
0.8~0.9mm
0mm轴向位移
由上图可知,当轴向位移为0.8~0.9MM时,对应的油压为0.118MPA,此值为对应的停机值,这样压力开关动作,使主跳闸电磁阀失电,汽轮机停机。
当作推力轴承磨损试验时,试验把手须放在试验位,此时,推力轴承磨损保护停机参数失效,即旁通。
3.7后备超速跳闸(BACKUPOVERSPEEDTRIP)
在闭锁阀闭锁危急遮断器,使危急遮断器失去超速保护功能或危急遮断器失效时,如果汽轮发电机发生超速,将触发后备超速跳闸逻辑,使主跳闸电磁阀失电,汽轮机停机,以保护汽轮发电机。
采用三取二逻辑,允许在线试验,并增加可靠性。
它的逻辑简图如下:
转速信号(C)
3.8真空跳闸装置
包括4个压力开关,每个凝汽器有2个。
当凝汽器的背压大于25.3KPaa,延时2S,使主跳闸电磁阀失电,汽轮机停机。
3.9轴承油压低跳闸装置
三个压力开关安装在轴承润滑油供油母管上。
当供油母管压力低于69KPa时,压力开关触点闭合,使主跳闸电磁阀失电,汽轮机停机。
3.10EH液压油压力低跳闸装置
EH液压油泵出口管上安装有压力开关。
当出口母管压力小于7.55MPa时,延时2S,压力开关触点闭合,使主跳闸电磁阀失电,汽轮机停机。
仪表与控制
所有跳机条件和参数,见表1。
表1
序号
跳闸信号
正常值/报警值
跳闸设定植
逻辑
测量仪表
1
机械超速
超过额定转速的110%~111%
2
轴承润滑油压低
Nor.176kpa(g)
≤69kpa(g)
三取二
64135-PS5320#1#2#3
3
凝汽器真空压力高
Nor.4.9kpa(a)
≥25.3kpa(a)
延时2S
64119-PS5340#1#2#3#4
4
推力轴承磨损大
Nor.40kpa(g)
≥118kpa(g)
三取二
64135-PS5337#1#2#3
64135-PS5338#1#2#3
5
低压缸排汽温度高
Nor.30℃
≥107℃
延时2S
64118-TS5307#1#2#3#4
6
EHC油压低
Nor.9.8Mpa(g)
≤7.55Mpa(g)
三取二,延时2S
64133-PS5315#1#2#3
7
MSR高水位高
AlarmMSR壳体最低点-76.2mm
>MSR中心线-1562mm
三取二,延时10S
64112-LS4311#1#2#3
64112-LS4312#1#2#3
8
轴承振动高
Alarm>0.175mm
≥0.25mm
延时2S
64111-YS5331to5345
9
LP-TL-0隔板进口温度高
Alarm>230℃
≥250℃
延时2S
64118-TS5301#1#2#3
10
HP-T排汽缸温度高
Alarm>390℃
≥420℃
三取二,延时2S
64119-TS5313#1#2#3
11
汽机前轴承箱前的手动跳闸装置
12
安全油压力低
≤5.49Mpa(g)
延时2S
64133-PS5325#1#2
13
定子冷却水出口温度高
≥77℃
三取二,延时8S
64127-TS53333#1/#2/#3
14
定子冷却水人口压力低
≤101KPa
三取二,延时8S
64127-PS5325#1/#2/#3
15
EHC主故障
16
电气故障跳机
17
逆功率跳机
18
TRIP按钮按下
19
蒸气发生器液位高高
20
后备超速
超过额定转速的112%
部分PL13盘报警窗的报警条件说明(与汽机停机系统相关的内容):
1)PL13-1:
TURBINETRIP。
下列跳机信号将触发此报警。
a)润滑油压低跳机。
此跳机信号由三个压力开关(64135-PS5320#1,64135-PS5320#2和64135-PS5320#3)经三取二逻辑触发。
当润滑油压力低于69Kpag时,压力开关应动作,汽轮机跳机。
b)轴向推力磨损大跳机。
推力轴承磨损是通过测量油压来监测的(具体结构图见4.7),在推力轴承两侧分别有三个油压开关(前侧为:
64135-PS5337#1,64135-PS5337#2和64135-PS5337#3。
后侧为:
64135-PS5338#1,64135-PS5338#2和64135-PS5338#3)。
此两侧(前侧和后侧)都是三取二逻辑,当压力高于118Kpag时,压力开关动作跳机。
c)EH油压低跳机。
此跳机信号由三个压力开关(64133-PS5315#1,64133-PS5315#2和64133-PS5315#3)经三取二逻辑触发。
当EH油压力低于7.55Mpag时,压力开关应动作,汽轮机跳机。
d)轴振动高跳机。
这是来自TSI的开关量信号,当一个报警值(振动高于0.175mm)和其他任何一个跳机值(振动高于0.250mm)同时发出时,汽轮机跳机。
e)低压缸排汽罩温度高跳机。
此跳机信号由四个温度开关(64118-TS5307#1,64118-TS5307#2,64118-TS5307#3和64118-TS5307#4)触发,此四个温度测点分别安装在两低压缸的两侧。
当一侧的温度高于107度和另一侧的任一温度也同时高于107度时,汽轮机跳机。
f)低压缸末级隔板入口蒸气温度高跳机。
此跳机信号由四个温度开关(64118-TS5301A,64118-TS5301B,64118-TS5301C和64118-TS5301D)触发,此四个温度测点分别安装在两低压缸的两侧末级隔板入口。
当一侧的温度高于250度和另一侧的任一温度也同时高于250度时,汽轮机跳机。
g)凝汽器真空低跳机。
此跳机信号由四个真空压力开关(64119-PS5340#1,64119-PS5340#2,64119-PS5340#3和64119-PS5340#4)触发,此四个压力测点分别安装在两凝汽器的两侧。
当一侧的压力高于25.3Kpag和另一侧的任一压力也同时高于时25.3Kpag,汽轮机跳机。
h)高压缸排汽罩温度高跳机。
此跳机信号由三个温度开关(64119-TS5313#1,64119-TS5313#2和64119-TS5313#3)经三取二逻辑触发。
当高压缸排汽温度高于420度时,温度开关应动作,汽轮机跳机。
i)MSR液位高跳机。
两个MSR分别有三个液位开关(MSRA为:
64112-LS4311#1,64112-LS4311#2和64112-LS4311#3。
MSRB为:
64112-LS4312#1,64112-LS4312#2和64112-LS4312#3)。
此两MSR(A和B)的液位都是三取二逻辑,当液位高于MSRcentre-1562mm时,液位开关动作跳机。
j)定子冷却水入口压力低跳机。
此跳机信号由三个压力开关(64124-PS5325#1,64124-PS5325#2和64124-PS5325#3)经三取二逻辑触发。
当定子冷却水入口压力高于101Kpag时,压力开关应动作,汽轮机跳机。
k)定子冷却水出口温度高跳机。
此跳机信号由三个温度开关(64124-TS5333#1,64124-TS5333#2和64124-TS5333#3)经三取二逻辑触发。
当定子冷却水出口温度高于77度时,温度开关应动作,汽轮机跳机。
l)电气故障跳机。
电气故障主要来源:
Transformerlockoutrelaymake,Transformerlockoutrelaymake,Generatorlockoutrelaymake,Generatorlockoutrelaymake,Unittransformerlockoutrelaymake。
m)蒸气发生器液位高/高跳机。
每个蒸气发生器有三个液位开关,当液位高高时,经三取二逻辑去跳机。
n)EHC主故障。
此信号来自EHC,当两EHC的CPU都失电时,此信号发出,汽轮机跳机。
o)逆功率跳机信号。
此信号来自65100-PL4036盘,当主保护(Primaryprotection)或者后备保护(Backupprotection)动作时,汽轮机跳机。
p)后备超速跳机。
此信号来自EHC,当汽轮机转速>=112%额定转速时,经三取二逻辑去跳机。
q)TRIP按钮按下。
此按钮在PL13盘上,可手动按下,使汽轮机跳机。
r)安全油压低跳机。
油压低开关(64133-PS5325#1和64133-PS5325#2)安装在汽轮机前箱里,当安全油(ETS油)压力低于5.49Mpag时,如果两个开关都动作,汽轮机跳机。
注意:
除了上面的跳机信号外,下列3个条件出发也可使安全油压低:
I.打闸手柄跳机
安装在前箱里,可人为拉出使汽轮机跳机。
II.48VDC或者220VDC供电电源失去。
当48伏或者220伏电源失去时,两个主跳闸电磁阀同时失电,汽轮机跳机。
III.危急遮断器动作。
当汽轮机转速达到110%~111%时,安装在汽轮机轴上的偏心环(也叫飞环)在离心力的作用下甩出,打到机械跳闸装置上使汽轮机跳机。
2)PL13-2:
TURBINESYSTEMFAILURE。
下列信号触发此报警:
a)轴偏心大:
来自64111-XMS5315。
b)任一振动大于0.250mm。
c)振动大跳机。
d)任一振动大于0.175mm。
e)高压缸差胀>=4.7mm
来自64111-ZMS5321。
f)高压缸差胀<=-4.4mm。
来自64111-ZMS5321。
g)低压缸差胀>=25.4mm。
来自64111-ZMS5323。
h)低压缸差胀<=-3.3
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