125MW机组汽机保护系统的技术改造

摘 要:125mw机组dcs分散控制系统汽机主保护改造中,采用plc可编程控制器实现本体保护,将汽机保护系统纳入dcs系统集中管理。通过改造提高了汽机保护系统的控制水平。

关键词:plc;deh;dcs;汽机保护

0 概 述

  江西贵溪电厂4×125mw机组,系上海汽轮机厂产n-125-135/535/535型超高压中间再热凝汽式汽轮机,#3机组于1986年投产发电,2002年进行dcs分散控制系统重大技术改造。改造采用北京和利时macs—ⅱ分散控制系统,deh(数字电液控制系统)与dcs为一体化设计。由于原汽机主保护系统(ets)采用两台冗余可编程控制器(plc)为基础的微机保护,因此在汽机保护系统的改造上,需对ets与dcs、deh进行一体化合理设计,确保汽机保护系统的安全可靠运行。本文就#3机组汽机保护系统改造方案作简要介绍。

1 数字电液控制系统(deh)改造

  数字电液控制系统(deh)由计算机控制装置和液压伺服执行机构两大部分组成。改造采用低压透平油纯电调deh方案,该方案是在二次脉动油路上增加一个由电液转换器(即伺服阀)、可调节流阀、压力传感器等部套构成的电液放大器,用以代替泵液压放大器生成二次脉动油压,并通过二次脉动油压去控制四个调节阀油动机,以实现deh对汽轮机的控制。该方案可以利用原油动机和液压油源,系统简洁,成本低。

2 液压保安系统改造

  为了提高机组在启动时的可控性,把挂闸、打闸、开主汽门的操作集中到主控室进行,将现场手动操作的启动阀取消,增加挂闸电磁阀、遮断电磁阀和开主汽门电磁阀,保留原停机电磁阀和超速限制电磁阀。保留原机组的机头手动停机按钮、机械超速装置及喷油试验装置。液压保安系统见图1。

  液压保安系统由超速、危急遮断、挂闸、试验等部分组成。工作原理:当操作员单击deh主控画面上“挂闸”按钮,复位电磁阀4yv、开主汽门电磁阀2yv带电;挂闸电磁阀1yv带电,危急遮断器的撑钩在复位油的作用下挂上,安全油压建立;挂闸电磁阀1yv和复位电磁阀4yv失电,危急遮断油门上腔失压,恢复至备用状态。挂闸完成后,由操作员点画面中的“运行”按钮,开主汽门电磁阀失电,启动油建立,主汽门开启。当打闸回路发出动作指令时,遮断电磁阀3yv和原磁力断路油门5yv均带电泄去安全油,且开主汽门电磁阀2yv和电磁阀6yv均带电动作又泄掉启动油及二次脉动油,使所有主汽阀和调节阀快速关闭,调门开度关至零。

  遮油电磁阀为一双向带机械位置锁紧的二位四通电磁阀。机组启动前(高压电动油泵开启前)左侧电磁阀带电,阀芯处于左侧位置,安全油压接通排油。需要建立安全油压时,右侧电磁阀带电,阀芯处于右侧位置,压力油通过节流孔建立起安全油压。该电磁阀是带位置锁紧式,正常运行时,电磁阀不需要长期通电。停机电磁阀通电时安全油压接通排油,泄去安全油压,使主汽门关闭。超速限制电磁阀在通电时二次油压接通排油,泄去二次脉动油,使调速汽门关闭。

  deh遮断电磁阀与原系统ets的停机电磁阀并接在安全油路上,发生紧急停机信号时,两电磁阀同时带电,组成冗余配置,使可靠性得以提高。

3 汽机保护回路改造

3.1 deh打闸保护:

deh打闸保护有以下动作条件:

  a:手操盘打闸;b:ets动作;c:超速110%;d:脱网状态下,测速通道全故障;e:脱网状态下,油动机到紧急手动;f:整定时,转速大于100rpm。

  当以上任意一套保护动作后,主汽门关闭遮油电磁阀和超速限制电磁阀动作,迅速关闭主汽门和调速汽门,使机组紧急停机,并向ets系统发出deh打闸保护动作指令。当汽机已跳闸信号发出时,将deh打闸保护动作指令复位,使关闭主汽门遮油电磁阀失电复位。该电磁阀是带位置锁紧式,能保持失前状态,确保安全油压的释放。

3.2 电超速保护(opc)

  deh系统设计时,具有转速控制功能,并增加了三只测速探头,测量转速信号,所以将电超速保护设计在deh系统更为合理。

  动作原理:当机组甩负荷时,为避免超速,deh中设有接受油开关跳闸信号和103%n0转速信号的opc回路。当上述信号发生时,发出opc信号,通过硬接线使关调速汽门电磁铁带电,迅速关闭调节阀,并同时使伺服板的输入置0,维持汽机转速在3000r/min,防止汽机超速。当opc信号恢复后,电磁阀失电,二次脉动油又恢复受电液伺服阀控制。

3.3 汽机本体保护(ets)改造

  原微机保护系统采用plc可编程控制器,控制功能较先进,所以汽机本体保护仍采用原保护系统,取消原本体保护电超速保护回路,电超速保护功能由deh系统实现。增加一套deh打闸保护,机组本体保护共有八套。

  a、超速保护;(14%);b、轴向位移及推力轴

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计