2013年第24期（总第267期）
NO.24.2013
( CumulativetyNO.267 )
火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
周 淼
（大唐苏州热电有限责任公司发电部，江苏 苏州 215000）
摘要：EST系统是火电厂发电机组最重要的一个环节，文章通过对这种紧急系统进行分析，介绍了跳闸类型、停机的各种方式、系统组成结构等，并对系统的设置调试要求、系统与其他各工作系统接口关系及信号传送以及系统安装、跳闸复位注意事项等进行了简单阐述。关键词：火电机组；汽轮机；紧急跳闸系统；设置原则
中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）24-0056-02电厂的正常运转对居民生活和企业生产关系重大，而紧急跳闸系统是火电厂锅炉发电系统最重要的一个子系统，优质的紧急跳闸系统可以在关键时刻切断锅炉的运转，避免大的事故的发生。紧急跳闸系统缩名为ETS，由三部分组成：跳闸主控制柜，跳闸电磁阀和压力开关组成的危急跳闸控制组，实验电磁阀和压力开关形成的试验组。其主要监视的系统参数是：汽轮机机轮轴向位移、各轴震动系数、轴承油压值、机轮转速、电气液体调节现状；其跳闸方式分为：DSC、PLC、继电器等。当其监视系统参数达到理论或设定极限时就会关掉进气阀停止机轮的工作，这种紧急停机方式主要为：低真空、低轴承油压、轴向位移、限速保护四种。
2 紧急跳闸系统与其他系统的关系及接口原则
DEH、TSI、ESSS、发变组等系统的设计原则各不相同，硬件型号水平也不一，信号方式存在差别，因此在ETS与这些系统进行信号交换时情况有区别，紧急跳闸系统调试时必须按各自系统实际情况对待。
2.1 与数字式电液控制系统的接口原则
DEH与EST系统功能不同，前者控制汽轮机的转速与负载，后者控制自动停机遮断电磁阀，其交换信号为：
2.1.1 保护速度信号：DEH采取就地收集信号形式，有部分通过TSI测速卡来测速，当机轮转速超过1.1倍时就通过3取2的逻辑方式将信号传送到EST系统，完成停机 任务。
2.1.2 跳闸信号：汽轮机停电跳闸信号为电源故障结点闭合处产生，通过DEH控制柜收集。当系统无电源监视器时则无此信号收集功能。
2.1.3 挂闸信号：此信号是指令信号，由远方控制油压，是AST电磁阀带电，开启进气阀门。
2.1.4 其他信号：对于高压缸设置压比低、排压高、排温高等跳闸信号；中压缸过流保护、金属温度等汽轮跳闸信号；轴承油温等跳闸信号。这些信号经DEH处理后送至ETS系统进行跳闸。
1 紧急跳闸系统设置要求
（1）当紧急跳闸系统接收到诸如抗燃油气压力小（3取2）、汽轮机膨胀系数大、高排放温高、高排放压力比值小、轴承振动幅度大、轴向位移偏离大等信号时，其必须可靠性反应，不能有拒绝和错误动作。
（2）ETS对诸如EH油气压力小、凝结器真空度低等3取2的信号必须有现场监控和原始记录能力。
（3）ETS系统的实现传统采用PLC和DCS两种系统方式实现。对于前者形式的紧急跳闸系统其冗余电源系统必须独立，后者型号的紧急跳闸系统其控制器具有独立性，有备用系统停止机轮工作，使故障部分在线检修或更替。
（4）自动停机遮断电磁阀有四个，采用不同的后备电源路线，1、3号电磁阀为一路，2、4号为一路，其动作方式设为失电动作。
（5）ETS电源回路采用直流电源，独立于PLC和DCS系统跳闸回路，其特点是可以保证两种系统的安全停机。
（6）ETS不能在接到复位指令前自动开启汽轮机，报警信号不能控制停机，紧急跳闸过程排除汽轮机联动其他设备的过程。
（7）投、切开关的设置能切除保护功能，因此一般不设置，特殊情况例外，但必须有原始记录功能。
2.2 与检测仪表接口信号
仪表检测内容分为轴向位移、轴（承）振动、差热膨胀、偏心位移等，处理后信号由两者接口进入EST系统。轴向位移偏大跳闸信号：紧急跳闸信号在送入此系统前一般被处理为1~2个主信号，同时为保证调试过程的可靠稳定性，一般逻辑路程设定为两种：一种为同侧各两个测量装置，设用二或一与逻辑关系；另一种为两侧各一个测量装置，设置同样的逻辑关系。轴承振动跳闸信号：测振装置设置为单个轴承各两个振动信号收集装置，这种信号可以在TSI系统中判断实现，ETS系统容纳有限，信号需简化综合处理。机轮转子在气缸差热膨胀跳闸信号。
2.3 与炉膛安全监控系统接口信号
ETS系统对MFT系统传送的信号动作实现炉跳机功能，
56
没设计MFT程序的机组则靠蓄热推机实现停机时间少的功能。机跳炉功能的实现则是通过跳闸信号被FSSS系统接收处理，对于跳闸后锅炉闸是否动作，通过DCS系统逻辑判断实现。
2.4 发电变压组处接口信号
当ETS收到来自发电机处的跳闸信号，则系统实现电跳机过程，其紧急跳闸系统按照其保护柜的信号数量逻辑设计。发变保护系统接受来自机轮跳闸信号时可以完成机跳电过程，此时发电机被分散隔离，主开关关闭，发电机损坏度可进一步降低，紧急跳闸系统不再发出跳闸指令。
3 紧急跳闸系统的基本信号
3.1 复位信号
发电机组停机后各进、出汽阀门均关闭，导出安全油，紧急跳闸系统处于跳闸指令状态，为保障恢复机组的正常生产，必须手动调节使之恢复ETS系统的正常功能。一般可以调剂机组辅助控制盘上的按钮发出指令信号或者其他热动控制系统的恢复按钮。这些按钮只起到逻辑调整的功能，对于安全油的供给、主汽阀门的开启等无直接指令；系统挂闸功能主要用于打开主汽压阀门、保障安全油等，其信号时间短，不带锁的脉冲信号。逻辑设计上跳闸信号强于挂闸信号，增加回路挂闸信号脉冲发生器。当安全油和控制油的压力达标确立后则表示汽轮机已复位，由油压开关输出点将信号传送到控制系统以正常控制汽 轮机。
3.2 手控停机信号
为实现必要的人工紧急切断AST电磁断电功能，手动按钮的2副常闭结点直接与AST2路回路电源结点连接，另外备份一副常开结点进行逻辑判断控制电磁电源。这些按钮安装在轴承箱上或电器操作台上，可手动直接停机。
3.3 转速超速保护
当转速达到额定转速的1.03倍时，OPC组件可瞬间关闭GV、IV阀门，避免出现高速遮断停机现象；EST系统还有独立的测速、超速逻辑判断系统，采用3取2的逻辑判断方式，其探速结构安装在汽轮机转轴前面，保证信号的稳定性和精确性。AST电磁阀正常情况关闭建立油压，当超速或紧急停机时断电打开，泄油关阀门停机。
3.4 油压三低保护
油压三低保护是指汽轮机的抗燃油压、凝结水汽真空度和轴承润滑油压等比较低，其保护功能为设置双通道实验快，分左右两组，四个检验原件，必须全部原件都检测
到超速时方可停机保护，在线检验实现实时保护和避免误动、拒动。同时凝集器带有联锁功能，在规定的转速内真空度无特殊要求。
4 紧急跳闸系统设计安装实验时的注意事项
4.1 复位注意事项
汽轮机无法复位时可能是以下三个方面的问题：油压泵包括润滑油、EH油泵的压力是否达标，油行走路线是否正确等；飞锤测速等机械装置是否复位正常工作，此项保障安全油压；停机手柄、电磁阀包括复位和AST型是否都复位正常，这两项均以确立安全油压为目的。以上三项的复位工作到位，则系统一般可以复位。
4.2 开关对压力标准
各种压力比如真空压、油压等低，开关相应实现下降动作，具体实际应为何种动作必须按照设计要求执行，避免因为开关的误动而出现系统拒动的错误。
4.3 触点连接方式的检验
开关的开闭性必须无误差，对各种压低和电机超速等实行常闭接触，以保障信号的整齐输入，增强系统安 全性。
4.4 信号处理和逻辑判断检测
EST系统将跳闸信号标定为短信号保障汽机的正常复位，而电气系统收集传送的是长信号，有时将脉冲信号改为短信号。而控制程序逻辑判断严格区分正反逻辑关系，反逻辑的设计更方便灵活。
5 结语
EST系统的规范化是避免火电机组事故的重要保障，对提高发电厂的事故应对、解决问题的能力有显著帮助，并且对于其技术改造和机组软硬件的升级有很好的指导 意义。
参考文献
[1] 魏 静，宫晓清．火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设
置原则[J]．山东电力高等专科学校学报，2009，12（4）：60-63．[2] 王昌荣．如何提高汽轮机组紧急跳闸的可靠性[J]．科
技创新导报，2009，（24）：45．
作者简介：周淼（1983—），男，吉林长春人，大唐苏州热电有限责任公司发电部助理工程师，研究方向：电厂集控运行、汽轮机。
57
火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
作者：
作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
周淼
大唐苏州热电有限责任公司发电部,江苏苏州,215000中国高新技术企业
China High-Tech Enterprises2013(16)1次
参考文献(2条)
1. 魏静,宫晓清 火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则[期刊论文]-山东电力高等专科学校学报 2009(4)2. 王昌荣 如何提高汽轮机组紧急跳闸的可靠性[期刊论文]-科技创新导报 2009(24)
引证文献(1条)
1. 张秋实 临淄热电汽轮机控制系统的设计与实现[学位论文]硕士 2014
引用本文格式：周淼 火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则[期刊论文]-中国高新技术企业 2013(16)
2013年第24期（总第267期）
NO.24.2013
( CumulativetyNO.267 )
火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
周 淼
（大唐苏州热电有限责任公司发电部，江苏 苏州 215000）
摘要：EST系统是火电厂发电机组最重要的一个环节，文章通过对这种紧急系统进行分析，介绍了跳闸类型、停机的各种方式、系统组成结构等，并对系统的设置调试要求、系统与其他各工作系统接口关系及信号传送以及系统安装、跳闸复位注意事项等进行了简单阐述。关键词：火电机组；汽轮机；紧急跳闸系统；设置原则
中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）24-0056-02电厂的正常运转对居民生活和企业生产关系重大，而紧急跳闸系统是火电厂锅炉发电系统最重要的一个子系统，优质的紧急跳闸系统可以在关键时刻切断锅炉的运转，避免大的事故的发生。紧急跳闸系统缩名为ETS，由三部分组成：跳闸主控制柜，跳闸电磁阀和压力开关组成的危急跳闸控制组，实验电磁阀和压力开关形成的试验组。其主要监视的系统参数是：汽轮机机轮轴向位移、各轴震动系数、轴承油压值、机轮转速、电气液体调节现状；其跳闸方式分为：DSC、PLC、继电器等。当其监视系统参数达到理论或设定极限时就会关掉进气阀停止机轮的工作，这种紧急停机方式主要为：低真空、低轴承油压、轴向位移、限速保护四种。
2 紧急跳闸系统与其他系统的关系及接口原则
DEH、TSI、ESSS、发变组等系统的设计原则各不相同，硬件型号水平也不一，信号方式存在差别，因此在ETS与这些系统进行信号交换时情况有区别，紧急跳闸系统调试时必须按各自系统实际情况对待。
2.1 与数字式电液控制系统的接口原则
DEH与EST系统功能不同，前者控制汽轮机的转速与负载，后者控制自动停机遮断电磁阀，其交换信号为：
2.1.1 保护速度信号：DEH采取就地收集信号形式，有部分通过TSI测速卡来测速，当机轮转速超过1.1倍时就通过3取2的逻辑方式将信号传送到EST系统，完成停机 任务。
2.1.2 跳闸信号：汽轮机停电跳闸信号为电源故障结点闭合处产生，通过DEH控制柜收集。当系统无电源监视器时则无此信号收集功能。
2.1.3 挂闸信号：此信号是指令信号，由远方控制油压，是AST电磁阀带电，开启进气阀门。
2.1.4 其他信号：对于高压缸设置压比低、排压高、排温高等跳闸信号；中压缸过流保护、金属温度等汽轮跳闸信号；轴承油温等跳闸信号。这些信号经DEH处理后送至ETS系统进行跳闸。
1 紧急跳闸系统设置要求
（1）当紧急跳闸系统接收到诸如抗燃油气压力小（3取2）、汽轮机膨胀系数大、高排放温高、高排放压力比值小、轴承振动幅度大、轴向位移偏离大等信号时，其必须可靠性反应，不能有拒绝和错误动作。
（2）ETS对诸如EH油气压力小、凝结器真空度低等3取2的信号必须有现场监控和原始记录能力。
（3）ETS系统的实现传统采用PLC和DCS两种系统方式实现。对于前者形式的紧急跳闸系统其冗余电源系统必须独立，后者型号的紧急跳闸系统其控制器具有独立性，有备用系统停止机轮工作，使故障部分在线检修或更替。
（4）自动停机遮断电磁阀有四个，采用不同的后备电源路线，1、3号电磁阀为一路，2、4号为一路，其动作方式设为失电动作。
（5）ETS电源回路采用直流电源，独立于PLC和DCS系统跳闸回路，其特点是可以保证两种系统的安全停机。
（6）ETS不能在接到复位指令前自动开启汽轮机，报警信号不能控制停机，紧急跳闸过程排除汽轮机联动其他设备的过程。
（7）投、切开关的设置能切除保护功能，因此一般不设置，特殊情况例外，但必须有原始记录功能。
2.2 与检测仪表接口信号
仪表检测内容分为轴向位移、轴（承）振动、差热膨胀、偏心位移等，处理后信号由两者接口进入EST系统。轴向位移偏大跳闸信号：紧急跳闸信号在送入此系统前一般被处理为1~2个主信号，同时为保证调试过程的可靠稳定性，一般逻辑路程设定为两种：一种为同侧各两个测量装置，设用二或一与逻辑关系；另一种为两侧各一个测量装置，设置同样的逻辑关系。轴承振动跳闸信号：测振装置设置为单个轴承各两个振动信号收集装置，这种信号可以在TSI系统中判断实现，ETS系统容纳有限，信号需简化综合处理。机轮转子在气缸差热膨胀跳闸信号。
2.3 与炉膛安全监控系统接口信号
ETS系统对MFT系统传送的信号动作实现炉跳机功能，
56
没设计MFT程序的机组则靠蓄热推机实现停机时间少的功能。机跳炉功能的实现则是通过跳闸信号被FSSS系统接收处理，对于跳闸后锅炉闸是否动作，通过DCS系统逻辑判断实现。
2.4 发电变压组处接口信号
当ETS收到来自发电机处的跳闸信号，则系统实现电跳机过程，其紧急跳闸系统按照其保护柜的信号数量逻辑设计。发变保护系统接受来自机轮跳闸信号时可以完成机跳电过程，此时发电机被分散隔离，主开关关闭，发电机损坏度可进一步降低，紧急跳闸系统不再发出跳闸指令。
3 紧急跳闸系统的基本信号
3.1 复位信号
发电机组停机后各进、出汽阀门均关闭，导出安全油，紧急跳闸系统处于跳闸指令状态，为保障恢复机组的正常生产，必须手动调节使之恢复ETS系统的正常功能。一般可以调剂机组辅助控制盘上的按钮发出指令信号或者其他热动控制系统的恢复按钮。这些按钮只起到逻辑调整的功能，对于安全油的供给、主汽阀门的开启等无直接指令；系统挂闸功能主要用于打开主汽压阀门、保障安全油等，其信号时间短，不带锁的脉冲信号。逻辑设计上跳闸信号强于挂闸信号，增加回路挂闸信号脉冲发生器。当安全油和控制油的压力达标确立后则表示汽轮机已复位，由油压开关输出点将信号传送到控制系统以正常控制汽 轮机。
3.2 手控停机信号
为实现必要的人工紧急切断AST电磁断电功能，手动按钮的2副常闭结点直接与AST2路回路电源结点连接，另外备份一副常开结点进行逻辑判断控制电磁电源。这些按钮安装在轴承箱上或电器操作台上，可手动直接停机。
3.3 转速超速保护
当转速达到额定转速的1.03倍时，OPC组件可瞬间关闭GV、IV阀门，避免出现高速遮断停机现象；EST系统还有独立的测速、超速逻辑判断系统，采用3取2的逻辑判断方式，其探速结构安装在汽轮机转轴前面，保证信号的稳定性和精确性。AST电磁阀正常情况关闭建立油压，当超速或紧急停机时断电打开，泄油关阀门停机。
3.4 油压三低保护
油压三低保护是指汽轮机的抗燃油压、凝结水汽真空度和轴承润滑油压等比较低，其保护功能为设置双通道实验快，分左右两组，四个检验原件，必须全部原件都检测
到超速时方可停机保护，在线检验实现实时保护和避免误动、拒动。同时凝集器带有联锁功能，在规定的转速内真空度无特殊要求。
4 紧急跳闸系统设计安装实验时的注意事项
4.1 复位注意事项
汽轮机无法复位时可能是以下三个方面的问题：油压泵包括润滑油、EH油泵的压力是否达标，油行走路线是否正确等；飞锤测速等机械装置是否复位正常工作，此项保障安全油压；停机手柄、电磁阀包括复位和AST型是否都复位正常，这两项均以确立安全油压为目的。以上三项的复位工作到位，则系统一般可以复位。
4.2 开关对压力标准
各种压力比如真空压、油压等低，开关相应实现下降动作，具体实际应为何种动作必须按照设计要求执行，避免因为开关的误动而出现系统拒动的错误。
4.3 触点连接方式的检验
开关的开闭性必须无误差，对各种压低和电机超速等实行常闭接触，以保障信号的整齐输入，增强系统安 全性。
4.4 信号处理和逻辑判断检测
EST系统将跳闸信号标定为短信号保障汽机的正常复位，而电气系统收集传送的是长信号，有时将脉冲信号改为短信号。而控制程序逻辑判断严格区分正反逻辑关系，反逻辑的设计更方便灵活。
5 结语
EST系统的规范化是避免火电机组事故的重要保障，对提高发电厂的事故应对、解决问题的能力有显著帮助，并且对于其技术改造和机组软硬件的升级有很好的指导 意义。
参考文献
[1] 魏 静，宫晓清．火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设
置原则[J]．山东电力高等专科学校学报，2009，12（4）：60-63．[2] 王昌荣．如何提高汽轮机组紧急跳闸的可靠性[J]．科
技创新导报，2009，（24）：45．
作者简介：周淼（1983—），男，吉林长春人，大唐苏州热电有限责任公司发电部助理工程师，研究方向：电厂集控运行、汽轮机。
57
火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则
作者：
作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
周淼
大唐苏州热电有限责任公司发电部,江苏苏州,215000中国高新技术企业
China High-Tech Enterprises2013(16)1次
参考文献(2条)
1. 魏静,宫晓清 火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则[期刊论文]-山东电力高等专科学校学报 2009(4)2. 王昌荣 如何提高汽轮机组紧急跳闸的可靠性[期刊论文]-科技创新导报 2009(24)
引证文献(1条)
1. 张秋实 临淄热电汽轮机控制系统的设计与实现[学位论文]硕士 2014
引用本文格式：周淼 火电机组汽轮机紧急跳闸系统的设置原则[期刊论文]-中国高新技术企业 2013(16)