王幸石

摘要：作為保證汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)氣閥門當(dāng)汽輪起所運(yùn)行的數(shù)據(jù)參數(shù)超過正常值而做出正確的反應(yīng)重要系統(tǒng)，汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)顯得尤為重要，基于此，本文主要是通過對該系統(tǒng)可靠性進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以此希望可以切實(shí)發(fā)揮ETS保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢作用，保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);ETS保護(hù)系統(tǒng);可靠性;優(yōu)化

引言

汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)是保證汽輪機(jī)正常安全運(yùn)行的關(guān)鍵，一旦汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)某種故障，系統(tǒng)是第一時(shí)間啟動應(yīng)急遮斷，然后在機(jī)組中起到關(guān)鍵的保護(hù)作用。此外，保護(hù)系統(tǒng)作為汽輪機(jī)機(jī)組最后一個(gè)自動保護(hù)裝置加強(qiáng)對該系統(tǒng)的可靠性分析，對于保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)可靠性

1.1 I/O有效分配

ETS保護(hù)系統(tǒng)主要是通過低壓潤滑油和真空低壓完成相應(yīng)的保護(hù)工作，該系統(tǒng)的應(yīng)用原理主要是通過應(yīng)用三個(gè)冗余設(shè)計(jì)對冷凝器和潤滑油總線管安裝一個(gè)特殊的獨(dú)立開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)對冷凝器和潤滑油母管運(yùn)行的有效監(jiān)督管理。

1.2 ETS控制系統(tǒng)電源回路

在ETS保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，無論是PLC還是AST電源都采用220VAC電源，當(dāng)控制柜接收UPS和安全段冗余電源時(shí)，依靠電源切換裝置實(shí)現(xiàn)對AST電磁閥和PLC組件的電源供電，還可以實(shí)現(xiàn)1PS和2PS之間的模塊電源供電，通過轉(zhuǎn)換模塊的應(yīng)用可以促進(jìn)PLC冗余I/O電源。因?yàn)楸０捕我约癠PS兩路的電源均是在正常狀態(tài)下進(jìn)行電源的切換，所以通過上述操作后則可以變?yōu)閁PS電源。而汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中如果突然出現(xiàn)故障，則該系統(tǒng)就是通過I/O切換阿里實(shí)現(xiàn)對電源的保護(hù)以及供電。但即使如此，根據(jù)相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，UPS電源如果處于斷開的狀態(tài)，安全油壓則會明顯下降，進(jìn)而導(dǎo)致DEH閥門會發(fā)生自動關(guān)閉的情況且安全母管上所設(shè)有的判斷油壓的開關(guān)也會達(dá)到動作值，進(jìn)而致使DEH系統(tǒng)發(fā)出故障信號使得ETS系統(tǒng)跳閘，所以，該系統(tǒng)仍需要進(jìn)行優(yōu)化升級。

2 ETS系統(tǒng)現(xiàn)狀以及具體應(yīng)用

2.1 ETS 系統(tǒng)現(xiàn)狀

根據(jù)電廠的實(shí)際應(yīng)用，分析了ETS控制系統(tǒng)的可靠性。電廠2號機(jī)組是美國通用電氣公司的控制系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)有控制柜，CPU為320系列，卡件集中配置，電源模塊為單一配置。ETS系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)汽輪機(jī)跳閘的主要保護(hù)信號采集和保護(hù)功能，包括110VDC跳閘硬布線電路，24VDC供電電路采用雙冗余電源模塊。

2.2 ETS 保護(hù)系統(tǒng)使用情況

結(jié)合某電廠汽輪機(jī)組ETS控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行可靠性分析，主要問題有以下幾種：1）2號機(jī)組ETS系統(tǒng)跳閘硬回路失電保護(hù)拒動風(fēng)險(xiǎn)，手動跳閘及ETS跳閘是通過PLC節(jié)點(diǎn)驅(qū)動ETS110VDC主跳閘回路，若中間繼電器24V電源系統(tǒng)故障，將導(dǎo)致機(jī)組危機(jī)狀態(tài)下無法通過手動停機(jī)按鈕和ETS跳閘系統(tǒng)停機(jī)。2）2號機(jī)組ETS系統(tǒng)的通信系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)有效的冗余配置，最終導(dǎo)致不具備無擾切換的功能。而根據(jù)規(guī)定，IO模件供電的直流電源，通訊網(wǎng)絡(luò)等均采用完全獨(dú)立的冗余配置，且具備無擾切換功能。3）機(jī)組ETS控制系統(tǒng)的輸入和輸出卡件不能實(shí)現(xiàn)全程完全獨(dú)立的原則，根據(jù)規(guī)定要求，所有重要的主、輔機(jī)保護(hù)都應(yīng)采用三取二的邏輯判斷方式，保護(hù)信號應(yīng)遵循從取樣點(diǎn)到輸入模件全程相對獨(dú)立的原則#確因系統(tǒng)原因測點(diǎn)數(shù)量不夠，應(yīng)有防保護(hù)誤動措施。4）2號機(jī)組曾發(fā)生雷擊故障，但查詢SOE沒有找到相關(guān)行程記錄，分析原因可能是室外電纜進(jìn)入雷電波，最終導(dǎo)致PLC誤判、跳閘。然而，由于傳導(dǎo)時(shí)間短，SOE無法捕獲相應(yīng)的信號。目前，市場上的ETS系統(tǒng)設(shè)計(jì)，無論原理還是功能都存在較大差異，而實(shí)際生產(chǎn)中的絕大多數(shù)是供設(shè)備制造商供應(yīng)的，這導(dǎo)致生產(chǎn)過程無法有效實(shí)施二十五項(xiàng)對策，而在生產(chǎn)過程中對主要設(shè)備的保護(hù)無法有效擴(kuò)大，對于系統(tǒng)的整體可靠性有很大的影響，系統(tǒng)故障的概率，為了進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計(jì)者需要進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。

3汽輪機(jī) ETS 保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化措施

3.1 I/O點(diǎn)應(yīng)用中問題的解決

為了更好地發(fā)揮汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢作用，有效地解決I/O點(diǎn)應(yīng)用中存在的問題，具體優(yōu)化措施為：首先，應(yīng)盡可能的采用分散信號的接入方式來緩解不同冗余潤滑油低壓信號需要分別介入操作，進(jìn)而促使其具有獨(dú)立運(yùn)行的功能，有效防止原有系統(tǒng)當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的情況;其次，重新進(jìn)行PLC數(shù)據(jù)庫、三取二遮斷模式以及報(bào)警擴(kuò)展輸出邏輯的組合，進(jìn)而有效改變原有三種冗余獨(dú)立的特性，起到將其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分散的作用，避免由于某個(gè)部件出現(xiàn)故障而影響整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況。

3.2 ETS控制系統(tǒng)電源回路問題的改進(jìn)

為了促進(jìn)汽輪機(jī)安全運(yùn)行，在對ETS控制系統(tǒng)電源回路的方式進(jìn)行優(yōu)化過程中必須要將原有系統(tǒng)中的問題進(jìn)行解決，進(jìn)而提升其電源回路應(yīng)用效率。譬如，可以通過采取相關(guān)措施來促使該系統(tǒng)電源回路具有冗余切換的功能，進(jìn)而消除其保護(hù)誤動故障等。具體優(yōu)化措施為：首先，在進(jìn)行電源的切換之前可以優(yōu)先對AST1以及AST3電磁閥供電電源進(jìn)行優(yōu)化布置，通過應(yīng)用UPS電源保證供電的科學(xué)性，然后通過電源前的電源開關(guān)優(yōu)化安排，也能有效發(fā)揮電力保障作用，實(shí)現(xiàn)正常供電，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率：其次，兩套方法和操作線，即在汽輪機(jī)跳閘按鈕常閉觸電串聯(lián)設(shè)計(jì)上要連接到AST1、AST3電磁閥電源和AST2、AST4電磁閥電源回路之中;最后，通過上述優(yōu)化之后，保安段以及UPS電源均會處于獨(dú)立的運(yùn)行方式來實(shí)現(xiàn)對危急遮斷液壓組件上供電，進(jìn)而促使每個(gè)不同的電磁閥均可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行。為此，即便汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中一個(gè)電磁閥發(fā)生了故障，也僅一個(gè)AST電磁閥存在跳閘故障，并不會影響到其他電磁閥功能發(fā)揮，進(jìn)而可以保證整個(gè)油壓的穩(wěn)定，避免汽輪機(jī)出現(xiàn)誤動跳閘情況。與此同時(shí)，通過優(yōu)化電源回路還可以有效的發(fā)揮該系統(tǒng)危急遮擋模塊的優(yōu)勢作用，即當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)故障時(shí)，油壓狀態(tài)監(jiān)測開關(guān)則會向DEH操作站發(fā)出警報(bào)，從而相關(guān)人員則可以及時(shí)準(zhǔn)確的采取處理措施，而且當(dāng)該系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，汽輪機(jī)的操作按鈕也將進(jìn)入自動操作環(huán)節(jié)，AST電磁閥電源電路可直接切斷，直至系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，屆時(shí)相關(guān)人員在維修后系統(tǒng)將恢復(fù)正常運(yùn)行，從而發(fā)揮該保護(hù)系統(tǒng)在汽輪機(jī)機(jī)組中的保護(hù)作用優(yōu)勢。

總而言之，作為保證汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)氣閥門當(dāng)汽輪起所運(yùn)行的數(shù)據(jù)參數(shù)超過正常值而做出正確的反應(yīng)重要系統(tǒng)，汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)顯得尤為重要，但是由于各方面因素的影響致使該系統(tǒng)仍需要進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，為此，通過對該系統(tǒng)的可靠性分析來提出了優(yōu)化措施，如采用分散信號的接入方式來緩解不同冗余潤滑油低壓信號需要分別介入操作，進(jìn)而促使其具有獨(dú)立運(yùn)行的功能等措施，從而提升汽輪機(jī)ETS保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢作用，保證汽輪機(jī)安全高效運(yùn)行。

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