王幸石

摘要：作为保证汽轮机蒸汽进气阀门当汽轮起所运行的数据参数超过正常值而做出正确的反应重要系统，汽轮机ETS保护系统显得尤为重要，基于此，本文主要是通过对该系统可靠性进行了分析，并提出了相应的优化措施，以此希望可以切实发挥ETS保护系统的优势作用，保证汽轮机的正常运行。

关键词：汽轮机;ETS保护系统;可靠性;优化

引言

汽轮机ETS保护系统是保证汽轮机正常安全运行的关键，一旦汽轮机在运行过程中出现某种故障，系统是第一时间启动应急遮断，然后在机组中起到关键的保护作用。此外，保护系统作为汽轮机机组最后一个自动保护装置加强对该系统的可靠性分析，对于保证汽轮机的正常运行具有重要的现实意义。

1汽轮机ETS保护系统可靠性

1.1 I/O有效分配

ETS保护系统主要是通过低压润滑油和真空低压完成相应的保护工作，该系统的应用原理主要是通过应用三个冗余设计对冷凝器和润滑油总线管安装一个特殊的独立开关，从而实现对冷凝器和润滑油母管运行的有效监督管理。

1.2 ETS控制系统电源回路

在ETS保护系统设计过程中，无论是PLC还是AST电源都采用220VAC电源，当控制柜接收UPS和安全段冗余电源时，依靠电源切换装置实现对AST电磁阀和PLC组件的电源供电，还可以实现1PS和2PS之间的模块电源供电，通过转换模块的应用可以促进PLC冗余I/O电源。因为保安段以及UPS两路的电源均是在正常状态下进行电源的切换，所以通过上述操作后则可以变为UPS电源。而汽轮机在运行过程中如果突然出现故障，则该系统就是通过I/O切换阿里实现对电源的保护以及供电。但即使如此，根据相关测试标准进行实验发现，UPS电源如果处于断开的状态，安全油压则会明显下降，进而导致DEH阀门会发生自动关闭的情况且安全母管上所设有的判断油压的开关也会达到动作值，进而致使DEH系统发出故障信号使得ETS系统跳闸，所以，该系统仍需要进行优化升级。

2 ETS系统现状以及具体应用

2.1 ETS 系统现状

根据电厂的实际应用，分析了ETS控制系统的可靠性。电厂2号机组是美国通用电气公司的控制系统，保护系统有控制柜，CPU为320系列，卡件集中配置，电源模块为单一配置。ETS系统主要负责汽轮机跳闸的主要保护信号采集和保护功能，包括110VDC跳闸硬布线电路，24VDC供电电路采用双冗余电源模块。

2.2 ETS 保护系统使用情况

结合某电厂汽轮机组ETS控制系统的实际应用情况进行可靠性分析，主要问题有以下几种：1）2号机组ETS系统跳闸硬回路失电保护拒动风险，手动跳闸及ETS跳闸是通过PLC节点驱动ETS110VDC主跳闸回路，若中间继电器24V电源系统故障，将导致机组危机状态下无法通过手动停机按钮和ETS跳闸系统停机。2）2号机组ETS系统的通信系统不能实现有效的冗余配置，最终导致不具备无扰切换的功能。而根据规定，IO模件供电的直流电源，通讯网络等均采用完全独立的冗余配置，且具备无扰切换功能。3）机组ETS控制系统的输入和输出卡件不能实现全程完全独立的原则，根据规定要求，所有重要的主、辅机保护都应采用三取二的逻辑判断方式，保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则#确因系统原因测点数量不够，应有防保护误动措施。4）2号机组曾发生雷击故障，但查询SOE没有找到相关行程记录，分析原因可能是室外电缆进入雷电波，最终导致PLC误判、跳闸。然而，由于传导时间短，SOE无法捕获相应的信号。目前，市场上的ETS系统设计，无论原理还是功能都存在较大差异，而实际生产中的绝大多数是供设备制造商供应的，这导致生产过程无法有效实施二十五項对策，而在生产过程中对主要设备的保护无法有效扩大，对于系统的整体可靠性有很大的影响，系统故障的概率，为了进一步提高整个系统的可靠性，设计者需要进一步优化整个系统。

3汽轮机 ETS 保护系统优化措施

3.1 I/O点应用中问题的解决

为了更好地发挥汽轮机ETS保护系统的优势作用，有效地解决I/O点应用中存在的问题，具体优化措施为：首先，应尽可能的采用分散信号的接入方式来缓解不同冗余润滑油低压信号需要分别介入操作，进而促使其具有独立运行的功能，有效防止原有系统当出现故障时而导致整个系统无法正常运行的情况;其次，重新进行PLC数据库、三取二遮断模式以及报警扩展输出逻辑的组合，进而有效改变原有三种冗余独立的特性，起到将其风险进行分散的作用，避免由于某个部件出现故障而影响整个系统正常运行的情况。

3.2 ETS控制系统电源回路问题的改进

为了促进汽轮机安全运行，在对ETS控制系统电源回路的方式进行优化过程中必须要将原有系统中的问题进行解决，进而提升其电源回路应用效率。譬如，可以通过采取相关措施来促使该系统电源回路具有冗余切换的功能，进而消除其保护误动故障等。具体优化措施为：首先，在进行电源的切换之前可以优先对AST1以及AST3电磁阀供电电源进行优化布置，通过应用UPS电源保证供电的科学性，然后通过电源前的电源开关优化安排，也能有效发挥电力保障作用，实现正常供电，从而提高系统的运行质量和效率：其次，两套方法和操作线，即在汽轮机跳闸按钮常闭触电串联设计上要连接到AST1、AST3电磁阀电源和AST2、AST4电磁阀电源回路之中;最后，通过上述优化之后，保安段以及UPS电源均会处于独立的运行方式来实现对危急遮断液压组件上供电，进而促使每个不同的电磁阀均可以实现独立运行。为此，即便汽轮机在运行过程中一个电磁阀发生了故障，也仅一个AST电磁阀存在跳闸故障，并不会影响到其他电磁阀功能发挥，进而可以保证整个油压的稳定，避免汽轮机出现误动跳闸情况。与此同时，通过优化电源回路还可以有效的发挥该系统危急遮挡模块的优势作用，即当出现突发故障时，油压状态监测开关则会向DEH操作站发出警报，从而相关人员则可以及时准确的采取处理措施，而且当该系统出现故障时，汽轮机的操作按钮也将进入自动操作环节，AST电磁阀电源电路可直接切断，直至系统处于关机状态，届时相关人员在维修后系统将恢复正常运行，从而发挥该保护系统在汽轮机机组中的保护作用优势。

总而言之，作为保证汽轮机蒸汽进气阀门当汽轮起所运行的数据参数超过正常值而做出正确的反应重要系统，汽轮机ETS保护系统显得尤为重要，但是由于各方面因素的影响致使该系统仍需要进行优化改进，为此，通过对该系统的可靠性分析来提出了优化措施，如采用分散信号的接入方式来缓解不同冗余润滑油低压信号需要分别介入操作，进而促使其具有独立运行的功能等措施，从而提升汽轮机ETS保护系统的优势作用，保证汽轮机安全高效运行。

参考文献：

[1]周旭战，杨亚飞，张顺利，等. 一起330MW汽轮机组异常跳闸原因分析及ETS系统改进[J]. 中国电力，2018，51（5）：39-46.

[2]张正贺. 浅谈汽轮机ETS保护系统可靠性的分析及改进[J]. 山东工业技术，2017（10）：260-260.

[3]李文辉，丁明青. 提高国产引进型汽轮机组ETS低真空保护可靠性实例[J]. 仪器仪表用户，2017，24（7）：84-87.