冀树春，冀树芳

(1.国家能源集团神华神东电力有限责任公司技术研究院，陕西 西安 710065；2.神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂，陕西 榆林 719408)

0 引言

汽轮机是火力发电厂三大主机中最重要的设备之一，而汽轮机紧急跳闸系统(emergency trip system，ETS)是保证汽轮机设备安全稳定运行的关键安全保护控制系统。根据DL/T 5428—2009《火力发电厂热工保护系统设计技术规定》5.3.1条，规定“炉和机保护系统可采用安全相关系统，也可采用其他可编程电子系统分布式控制系统或可编程逻辑控制器使用软逻辑，或采用继电器使用硬逻辑实现”[1]。当采用安全相关系统时，“宜采用机关认证的、符合GB/T 20438—2006和GB/T 21109—2007相关标准要求的、对应高要求或连续操作模式下安全完整性等级(safety integrity level,SIL)为SIL3标准”的系统[2-3]。安全相关系统价格高，同时相关外围的传感器、执行元件也必须采用安全认证产品，才能根据认证证书给出安全相关参数，进行ETS安全完整性等级设计并计算。而实际应用时，传感器、执行元件很少采用安全认证产品。因此，更多情况下，ETS采用的是未经过安全认证的设备，不符合DL/T 5428—2009的相关规定。所以，必须在设计上就满足安全仪表系统(safety instrumented system，SIS)(又称为安全联锁系统)的相关要求[4]。本文提出一种采用通用可编程逻辑控制器(programmable logical controller,PLC)，按照安全仪表方法设计主要功能，形成三重冗余(triple modular redundant，TMR)的ETS的设计方案。

1 安全仪表系统的部分概念与相关要求

GB/T 21109—2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》是现行安全仪表系统的设计规范，在安全仪表系统的独立性、故障裕度、安全完整性等级等方面提出了相关要求。……