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摘要：本文介绍了大唐宁德电厂一期2*600MW超临界燃煤发电机组汽轮机ETS系统工作原理，并对ETS系统的各项优化进行了阐述。
关键字：ETS；工作原理；系统优化。
1、前言
大唐宁德电厂一期2*600MW燃煤发电机组汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机；分散控制系统（DCS）、汽轮机数字电液控制系统（DEH）、汽轮机紧急跳闸系统（ETS）均采用艾默生过程控制有限公司OVATION控制平台。ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）汽轮机危急跳闸系统用以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，紧急停机，以保证汽轮机安全运行。
2、ETS系统介绍
汽轮机紧急跳闸系统（ETS）主要由一个跳闸控制柜DROP43/93，一个装有跳闸电磁阀和状态压力开关的危急跳闸控制装置，四个装有试验电磁阀和压力开关组成的试验装置等组成。ETS系统控制柜由冗余电源、冗余DPU、输入输出模块等组成，与DEH系统共用工程师站和操作员站。跳闸控制装置安装在汽机的前箱附近，装置上共有6个电磁阀：2个OPC电磁阀和4个AST电磁阀，4个AST电磁阀是110VDC供电，汽轮机挂闸后正常运行中为常带电方式。AST跳闸控制装置控制原理如图1所示，整个跳闸装置采用“双通道”原理，当一个通道中的任一只电磁阀打开都将使该通道跳闸，但不能使汽轮机跳闸进汽阀关闭，只有当两个通道都跳闸时，才能使汽轮机跳闸进汽阀关闭，大大的提高其可靠性，可有效地防止保护的拒动和误动。
3、ETS系统优化
3.1 DEH电超速保护优化
DEH电超速保护，原设计为：DEH系统DROP41/91的SS转速卡接受就地三个转速信号，经三取中后输出的汽轮机转速，在大于3300RPM高限判断时输出两路DO信号“电超速保护跳闸”至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑二取一后跳闸汽轮机。容易发生DROP41/91输出两路“电超速保护跳闸”信号至DROP43/93误动的情况。
将其优化为：DEH系统SS转速卡分别接受就地三个转速信号，在SS转速卡组态中设置转速大于3300RPM时输出DO信号，即：三个SS转速卡输出三个DO信号至ETS系统，在ETS系统制作三取二跳闸逻辑，有效的避免了DEH电超速保护的拒动和误动。
3.2 轴位移保护优化
轴位移保护，原设计为：TSI系统MMS 6210模块接受安装在汽轮机前箱内的四个轴位移信号，由模块判断当轴位移信号超过保护定值大于+1mm、小于-1mm时发出跳闸信号，并在TSI控制柜内通过硬接线搭设四取二“或与”逻辑关系，输出两路DO信号至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑二取一后跳闸汽轮机。容易发生TSI系统输出两路“轴位移保护跳闸”信号至DROP43/93误动的情况。
将其优化为：TSI系统MMS 6210模块接受安装在汽轮机前箱内的四个轴位移信号，由模块判断当轴位移信号超过保护定值大于+1mm、小于-1mm时发出跳闸信号，将四个跳闸信号输出至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑四取二“或与”逻辑跳闸汽轮机，有效的避免了轴位移保护的拒动和误动。
3.3 轴振保护优化
轴振保护，原设计为：TSI系统MMS 6110模块接受安装在汽轮机各轴瓦处的振动信号，由模块判断当轴振信号超过保护定值250um时发出跳闸信号，并在TSI控制柜内通过硬接线将1至8瓦的X、Y向所有跳闸信号取或逻辑关系，输出两路DO信号至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑二取一后跳闸汽轮机，当汽轮机并网后保护自动退出。存在保护的拒动和误动情况。
现优化为：a、任一轴承X向振动大于跳闸值250um且质量为好点与上同一轴承Y向振动大于报警值125um且质量为好点；b、任一轴承Y向振动大于跳闸值250um且质量为好点与上同一轴承X向振动大于报警值125um且质量为好点。a、b条件取或逻辑跳闸汽轮机。当发生质量坏点时，TSI装置抑制跳闸、报警信号输出，保护自动退出，可手动设置为单点保护；汽轮机挂闸后，无论是否并网，保护均投入。
3.4 润滑油压力低联锁优化
润滑油压力低联锁，原设计为：当润滑油压力低于0.08MPa时联锁启动交流润滑油泵，当润滑油压力低于0.06MPa时跳闸汽轮机，并联锁启动直流事故油泵。联锁直流事故油泵通过逻辑实现，不满足二十五项重点要求。
现优化为：润滑油压力低于0.06MPa时，联锁启动直流事故油泵，在保留逻辑联锁情况下，增加联锁硬接线至直流事故油泵电气控制回路。使满足二十五项重点要求。
3.5 ETS跳闸控制柜风扇电源回路优化
ETS跳闸控制柜DROP43/93采用艾默生过程控制有限公司OVATION控制系统设备，控制柜电源分配器输出24VDC电源至P7接口，再输送至P8接口，由P8接口向控制柜的Branches及风扇供电，原控制柜风扇电源取源如（图2）所示。
当发生控制柜风扇故障、风扇电源线短路等情况时，可能越级跳闸控制柜电源，从而导致控制柜失电，无法正常监视、控制ETS系统的危险。现取消由控制柜电源向控制柜风扇供电，从热控220VAC电源柜增加空开（SIEMENS 5SJ52 MCB DC C4，24V，4A）、24V电源变压器（SP-500-24 220VAC/24DC 20A）等，将24V电源变压器输出的24VDC电源作为机柜风扇的电源。此改造也应用到DCS系统其他控制柜风扇电源上，有效的避免了控制柜风扇故障、风扇电源线短路等情况发生时造成控制柜失电的危险。
（图2）
3.6 ETS跳闸控制柜接地优化
ETS跳闸控制柜DROP43/93原接地方式为：DROP41/91、DROP42/92、DROP43/93控制柜联排接地，控制柜与控制柜间的接地线通过螺栓并联，最终通过一根接地线连接至接地母排，如发生控制柜与控制柜间的接地线螺栓松动等情况，将导致控制柜接地不合格。
现优化为：DROP41/91、DROP42/92、DROP43/93控制柜单独使用接地线至接地母排，取消中间螺栓连接环节，提高接地可靠性。此优化方案也应用到DCS系统其他控制柜。
4、结论
为了防止汽轮机在运行过程中发生重大损伤事故，机组必须配置完善的自动保护系统，确保ETS系统正常工作，避免保护的拒动和误动显得尤其重要。通过以上对系统的优化工作，提高了设备可靠性，有效的防止了保护的拒动和误动，确保汽轮机安全稳定运行。
参考文献
[1] 防止电力生产事故的二十五项重点要求
[2] DLT774-2004火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程
[4] 大唐宁德电厂600MW汽轮机ETS、DEH系统设计说明书
[5] 胡念书.汽轮机设备及系统.中国电力出版社，2006
关键字：ETS；工作原理；系统优化。
1、前言
大唐宁德电厂一期2*600MW燃煤发电机组汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机；分散控制系统（DCS）、汽轮机数字电液控制系统（DEH）、汽轮机紧急跳闸系统（ETS）均采用艾默生过程控制有限公司OVATION控制平台。ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）汽轮机危急跳闸系统用以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，紧急停机，以保证汽轮机安全运行。
2、ETS系统介绍
汽轮机紧急跳闸系统（ETS）主要由一个跳闸控制柜DROP43/93，一个装有跳闸电磁阀和状态压力开关的危急跳闸控制装置，四个装有试验电磁阀和压力开关组成的试验装置等组成。ETS系统控制柜由冗余电源、冗余DPU、输入输出模块等组成，与DEH系统共用工程师站和操作员站。跳闸控制装置安装在汽机的前箱附近，装置上共有6个电磁阀：2个OPC电磁阀和4个AST电磁阀，4个AST电磁阀是110VDC供电，汽轮机挂闸后正常运行中为常带电方式。AST跳闸控制装置控制原理如图1所示，整个跳闸装置采用“双通道”原理，当一个通道中的任一只电磁阀打开都将使该通道跳闸，但不能使汽轮机跳闸进汽阀关闭，只有当两个通道都跳闸时，才能使汽轮机跳闸进汽阀关闭，大大的提高其可靠性，可有效地防止保护的拒动和误动。
3、ETS系统优化
3.1 DEH电超速保护优化
DEH电超速保护，原设计为：DEH系统DROP41/91的SS转速卡接受就地三个转速信号，经三取中后输出的汽轮机转速，在大于3300RPM高限判断时输出两路DO信号“电超速保护跳闸”至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑二取一后跳闸汽轮机。容易发生DROP41/91输出两路“电超速保护跳闸”信号至DROP43/93误动的情况。
将其优化为：DEH系统SS转速卡分别接受就地三个转速信号，在SS转速卡组态中设置转速大于3300RPM时输出DO信号，即：三个SS转速卡输出三个DO信号至ETS系统，在ETS系统制作三取二跳闸逻辑，有效的避免了DEH电超速保护的拒动和误动。
3.2 轴位移保护优化
轴位移保护，原设计为：TSI系统MMS 6210模块接受安装在汽轮机前箱内的四个轴位移信号，由模块判断当轴位移信号超过保护定值大于+1mm、小于-1mm时发出跳闸信号，并在TSI控制柜内通过硬接线搭设四取二“或与”逻辑关系，输出两路DO信号至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑二取一后跳闸汽轮机。容易发生TSI系统输出两路“轴位移保护跳闸”信号至DROP43/93误动的情况。
将其优化为：TSI系统MMS 6210模块接受安装在汽轮机前箱内的四个轴位移信号，由模块判断当轴位移信号超过保护定值大于+1mm、小于-1mm时发出跳闸信号，将四个跳闸信号输出至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑四取二“或与”逻辑跳闸汽轮机，有效的避免了轴位移保护的拒动和误动。
3.3 轴振保护优化
轴振保护，原设计为：TSI系统MMS 6110模块接受安装在汽轮机各轴瓦处的振动信号，由模块判断当轴振信号超过保护定值250um时发出跳闸信号，并在TSI控制柜内通过硬接线将1至8瓦的X、Y向所有跳闸信号取或逻辑关系，输出两路DO信号至ETS系统DROP43/93，在ETS系统制作逻辑二取一后跳闸汽轮机，当汽轮机并网后保护自动退出。存在保护的拒动和误动情况。
现优化为：a、任一轴承X向振动大于跳闸值250um且质量为好点与上同一轴承Y向振动大于报警值125um且质量为好点；b、任一轴承Y向振动大于跳闸值250um且质量为好点与上同一轴承X向振动大于报警值125um且质量为好点。a、b条件取或逻辑跳闸汽轮机。当发生质量坏点时，TSI装置抑制跳闸、报警信号输出，保护自动退出，可手动设置为单点保护；汽轮机挂闸后，无论是否并网，保护均投入。
3.4 润滑油压力低联锁优化
润滑油压力低联锁，原设计为：当润滑油压力低于0.08MPa时联锁启动交流润滑油泵，当润滑油压力低于0.06MPa时跳闸汽轮机，并联锁启动直流事故油泵。联锁直流事故油泵通过逻辑实现，不满足二十五项重点要求。
现优化为：润滑油压力低于0.06MPa时，联锁启动直流事故油泵，在保留逻辑联锁情况下，增加联锁硬接线至直流事故油泵电气控制回路。使满足二十五项重点要求。
3.5 ETS跳闸控制柜风扇电源回路优化
ETS跳闸控制柜DROP43/93采用艾默生过程控制有限公司OVATION控制系统设备，控制柜电源分配器输出24VDC电源至P7接口，再输送至P8接口，由P8接口向控制柜的Branches及风扇供电，原控制柜风扇电源取源如（图2）所示。
当发生控制柜风扇故障、风扇电源线短路等情况时，可能越级跳闸控制柜电源，从而导致控制柜失电，无法正常监视、控制ETS系统的危险。现取消由控制柜电源向控制柜风扇供电，从热控220VAC电源柜增加空开（SIEMENS 5SJ52 MCB DC C4，24V，4A）、24V电源变压器（SP-500-24 220VAC/24DC 20A）等，将24V电源变压器输出的24VDC电源作为机柜风扇的电源。此改造也应用到DCS系统其他控制柜风扇电源上，有效的避免了控制柜风扇故障、风扇电源线短路等情况发生时造成控制柜失电的危险。
（图2）
3.6 ETS跳闸控制柜接地优化
ETS跳闸控制柜DROP43/93原接地方式为：DROP41/91、DROP42/92、DROP43/93控制柜联排接地，控制柜与控制柜间的接地线通过螺栓并联，最终通过一根接地线连接至接地母排，如发生控制柜与控制柜间的接地线螺栓松动等情况，将导致控制柜接地不合格。
现优化为：DROP41/91、DROP42/92、DROP43/93控制柜单独使用接地线至接地母排，取消中间螺栓连接环节，提高接地可靠性。此优化方案也应用到DCS系统其他控制柜。
4、结论
为了防止汽轮机在运行过程中发生重大损伤事故，机组必须配置完善的自动保护系统，确保ETS系统正常工作，避免保护的拒动和误动显得尤其重要。通过以上对系统的优化工作，提高了设备可靠性，有效的防止了保护的拒动和误动，确保汽轮机安全稳定运行。
参考文献
[1] 防止电力生产事故的二十五项重点要求
[2] DLT774-2004火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程
[4] 大唐宁德电厂600MW汽轮机ETS、DEH系统设计说明书
[5] 胡念书.汽轮机设备及系统.中国电力出版社，2006