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汽轮机跳闸保护系统在热电站工程中的应用摘要：介绍了汽轮机跳闸保护系统ETS在河南晋煤天庆18305项目热电站工程中的实际应用对ETS的系统构成、设计要点、联锁控制的实现等做了简要陈述。该系统是DCS和PLC成功的组合运用取得了很好的效果。关键词：ETS；联锁控制；PLC引言汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械又称蒸汽透平。主要作为发电用的原动机也可驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽提供生产和生活上的供热需求[1]。河南晋煤天庆18305项目热电站工程新上1台18MW抽汽背压式汽轮发电机组作为热电联产的主要设备在生产中发挥着重要的作用。由于汽轮机的转速很高在机组启动、运行或停机过程中因操作不当或某些相关设备故障容易使汽轮机的转动部件和静止部件发生摩擦引起叶片损坏、大轴弯曲、推力瓦烧毁等恶性事故[2]。为确保机组安全起停和正常运行需对汽轮机的轴向位移、转速、振动等机械参数进行监控并对轴承温度、油压、主汽温等热工参数进行监视和异常保护。在出现危急状况时联锁保护系统能及时动作迅速停机对防止事故扩大具有十分重要的意义。因此汽轮机除了设有手动的停机功能之外还需设置具有自动停机功能的汽轮机跳闸保护系统（ETS）。ETS系统是用PLC代替继电器、由程序处理控制代替硬接线、I/O电平可与外部装置相连接以及结构易于扩展的工业检测、保护、控制设备[3]。汽轮机危急跳闸系统用以监视汽轮机的某些重要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紧急停机。1.ETS系统的构成ETS系统由逻辑控制柜与手动操作盘构成。1.1操作盘操作盘面板上设有电源状态指示、停机首出原因指示、保护信号指示、各保护投切开关及手动停机、复位等操作按钮。操作盘安装在控制室的操作台上。1.2逻辑控制柜逻辑控制柜由电源、信号转换模块、PLC组件、中间（输出）继电器空气开关、交流接触器、检修插座和照明等组成。2.ETS设计要点2.1独立、冗余的电源系统电源是系统稳定运行的动力保障电源的设计尤为重要。我们采用冗余的电源系统引入两路220VAC电源至控制柜其中一路来自UPS一路来自厂用电。两路电源接入控制柜内24VDC电源转换模块如果任何一路电源出现故障系统仍可正常工作。2.2冗余的硬件配置我们采用冗余的PLC配置两套系统完全独立同时工作当任何一套PLC发生故障时系统仍可完成紧急停机任务。2.3接入信号所需的现场监测信号由硬接线方式接入控制柜以减少干扰和延迟。系统设置有备用通道当用户需要增加输入时可以方便接入。2.4手动停机信号设计一路手动停机信号进入ETS系统设在汽轮机的操作盘上。该信号进入ETS控制柜后其中一副触点不通过PLC而直接接入输出回路以减少中间环节实现快速停机。为实现监视及首出记录另外接两副触点分别进PLC系统。2.首出回路当ETS系统动作后为尽快排除故障要求迅速、准确地掌握机组跳闸的原因ETS逻辑上设计有首出回路用以记录跳闸回路中首先出现的动作条件。2.6ETS动作输出如果输出给停机电磁阀的信号为脉宽型可以根据需要设置脉宽长度。2.7投切开关系统设计有ETS总投切开关及各动作条件的分项投切开关。只有总投切开关投入时系统才会动作输出。各个分项开关可以选择性投入当暂时不需要某个信号参与保护时可以将其切除。投切开关设置在操作盘上。2.8电源监视对引入控制柜的两路系统电源设有电源监视当两路电源均消失时会提醒操作人员采取必要措施。在机柜内部设计有电源指示灯。2.9SOE信号输出端口预留一些现场信号通常只有一副触点为保证安全这些信号接入ETS控制柜时在ETS控制柜里扩展预留了SOE信号端口以便送给SOE装置使用。3.ETS系统的联锁控制ETS系统是一套独立于DCS的安全保护系统参与联锁的控制信号分别送至DCS和ETS中。在正常情况下DCS动态地监控生产过程的连续运行而ETS处于相对静止的状态一旦出现危急情况ETS便直接报警并立即停机以避免危险扩散造成巨大损失[4]。ETS的安全级别要高于DCS这样保证了事故状态下的及时动作降低了控制功能和安全功能同时失效的概率。ETS控制系统具有下列停机功能（在保护投切开关投入后生效）：汽轮机超速保护：当汽轮机转速超过停机值时（约3350～3450r/min）停机（三取二）。轴向位移大保护：