1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了火力發(fā)電廠汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的功能、性能指標(biāo)和技術(shù)要求。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于火電廠單機(jī)容量300 MW及以上機(jī)組的汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，其他容量機(jī)組的汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)可參照執(zhí)行。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 2421.1 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 概述和指南

      GB 3836.2 爆炸性環(huán)境 第2部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備

      GB/T 4208 外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

      GB/T 13384 機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

      GB/T 13399 汽輪機(jī)安全監(jiān)視裝置技術(shù)條件

      GB/T 17214.1 工業(yè)過程測量和控制裝置工作條件 第1部分：氣候條件

      GB/T 17626.2 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn)

      GB/T 17626.3 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)

      GB/T 17626.4 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

      GB/T 17626.5 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)

      GB/T 17626.8 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 工頻磁場抗擾度試驗(yàn)

      GB/T 17626.11 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)

      GB/T 18271.3 過程測量和控制裝置 通用性能評定方法和程序 第3部分：影響量影響的試驗(yàn)

      GB/T 26863-2011 火電站監(jiān)控系統(tǒng)術(shù)語

      GB/T 30372 火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)驗(yàn)收導(dǎo)則

      GB/T 36285 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件

      GB 50229 火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)

3 術(shù)語和定義

      GB/T 26863-2011界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T 26863-2011中的某些術(shù)語和定義。

3.1

      汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng) emergency trip system；ETS

      在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常時(shí)，能采取必要措施進(jìn)行處理，并在異常情況繼續(xù)發(fā)展到可能危及設(shè)備及人身安全時(shí)，能采取斷然措施停止汽輪機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.13.1］

3.2

      汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng) steam turbine protection system

      由汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）及其相關(guān)的測量儀表與執(zhí)行設(shè)備組成的系統(tǒng)。

3.3

      分散控制系統(tǒng) distributed control system；DCS

      采用計(jì)算機(jī)、通信和屏幕顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、控制和保護(hù)等功能，利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的多計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

      注：主要特點(diǎn)是功能分散，操作顯示集中，數(shù)據(jù)共享。根據(jù)具體情況也可以是硬件布置上的分散。

3.4

      數(shù)字電液控制系統(tǒng) digital electro-hydraulic control system；DEH

      數(shù)字電調(diào)

      由電氣原理組成的敏感元件、數(shù)字電路（計(jì)算機(jī)），由電氣/液壓原理組成的放大元件和液壓原理組成的伺服機(jī)構(gòu)所組成的汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。

      ［GB/T 26863-2011，定義6.29.4.3］

3.5

      超速保護(hù)控制 over-speed protection control；OPC

      一種抑制超速的控制功能。

      注：采用加速度限制方法實(shí)現(xiàn)，也有采用雙位控制方式實(shí)現(xiàn)。前者當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)加速度時(shí)，發(fā)出超馳指令，關(guān)閉主調(diào)節(jié)［汽］閥、再熱調(diào)節(jié)［汽］閥；當(dāng)加速度為零時(shí)由正常轉(zhuǎn)速控制回路維持正常轉(zhuǎn)速。后者當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的103％時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉主調(diào)節(jié)［汽］閥、再熱調(diào)節(jié)［汽］閥；當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常時(shí)再開啟這些調(diào)節(jié)汽閥，如此反復(fù)，直到正常轉(zhuǎn)速控制回路可以維持額定轉(zhuǎn)速；或者兩種方法同時(shí)采用。

3.6

      超速跳閘保護(hù) over-speed protectiontrip；OPT

      汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)功能之一，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過某一限值時(shí)迅速關(guān)閉主汽閥、主調(diào)節(jié)［汽］閥、再熱［汽］閥和再熱調(diào)節(jié)［汽］閥，自動(dòng)跳機(jī)。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.13.3］

3.7

      危急遮斷器 emergency governor；overspeed governor

      汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速一定值時(shí)立即動(dòng)作，使汽輪發(fā)電機(jī)組緊急停機(jī)的機(jī)構(gòu)。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.13.5］

3.8

      總?cè)剂咸l master fuel trip；MFT

      由人工操作或保護(hù)信號(hào)自動(dòng)動(dòng)作，快速切除進(jìn)入鍋爐（包括常壓循環(huán)流化床）的所有燃料（包括到爐膛、點(diǎn)火器、風(fēng)道燃燒器等的燃料）而采取的控制措施。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.12.3］

4 總則

4.1 汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)功能、性能和整體方案，應(yīng)與汽輪機(jī)主體結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。

4.2 汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)選用可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)的系統(tǒng)和設(shè)備。

4.3 汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)既有防止保護(hù)拒動(dòng)的措施，又有防止保護(hù)誤動(dòng)的措施，防止拒動(dòng)優(yōu)先于防止誤動(dòng)。

4.4 汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的控制裝置宜與機(jī)組其他控制系統(tǒng)（DCS或DEH）一體化配置，控制器應(yīng)獨(dú)

立、冗余配置。

5 應(yīng)用功能

5.1 基本要求

5.1.1 應(yīng)按照電廠工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，對汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)所有測點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采集和處理。

5.1.2 用于保護(hù)和監(jiān)視的信號(hào)采集應(yīng)配置在完成相關(guān)功能的控制處理器的1/O模件中。

5.1.3 觸發(fā)ETS跳閘信號(hào)以及動(dòng)作信號(hào)應(yīng)進(jìn)入事件順序記錄（SOE）。

5.2 人機(jī)接口

5.2.1 控制系統(tǒng)應(yīng)顯示汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)，能監(jiān)視和處理異常工況和故障；任一信號(hào)或控制系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)有報(bào)警提示。

5.2.2 控制系統(tǒng)應(yīng)能夠進(jìn)行應(yīng)用軟件的調(diào)試、修改、備份以及數(shù)據(jù)維護(hù)。

5.2.3 從任何一幅監(jiān)視畫面開始，調(diào)用任何一幅汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)視畫面不應(yīng)超過三次擊鍵。監(jiān)視畫面宜設(shè)計(jì)有快捷鍵，可一次按鍵調(diào)出其監(jiān)控畫面。畫面顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新周期應(yīng)不大于1s。

5.2.4 報(bào)警顯示。重要模擬量和開關(guān)量信號(hào)，應(yīng)進(jìn)行越限報(bào)警或動(dòng)作報(bào)警。報(bào)警顯示應(yīng)按時(shí)間順序、報(bào)警信號(hào)級(jí)別排列，最新發(fā)生的報(bào)警應(yīng)優(yōu)先顯示在報(bào)警畫面的頂部或底部；同時(shí)發(fā)生的報(bào)警按報(bào)警級(jí)別高低排序；應(yīng)用不同的顏色區(qū)分報(bào)警的級(jí)別、報(bào)警確認(rèn)狀態(tài)、當(dāng)前報(bào)警狀態(tài)。

5.2.5 報(bào)警確認(rèn)。應(yīng)能夠在包含某一報(bào)警點(diǎn)的任何一個(gè)畫面對該報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)，其他包含該報(bào)警點(diǎn)的畫面也應(yīng)同時(shí)被確認(rèn)；若某一已經(jīng)確認(rèn)的報(bào)警再一次發(fā)出報(bào)警時(shí)，應(yīng)具備報(bào)警重閃功能，同時(shí)以適當(dāng)?shù)娘@示方式標(biāo)明其重復(fù)報(bào)警的次數(shù)。

5.2.6 跳閘首出功能。汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的所有保護(hù)動(dòng)作信號(hào)應(yīng)設(shè)置首出原因記錄、顯示、復(fù)位功能。

5.3 保護(hù)功能

5.3.1 汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)按失電動(dòng)作的原則設(shè)計(jì)。

5.3.2 輸入汽輪機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)應(yīng)專用，通過不同電纜的硬接線直接接入，取樣點(diǎn)應(yīng)可靠且有代表性。通過其他控制系統(tǒng)輸出的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，應(yīng)配置在不同的輸出模件中。

5.3.3 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、潤滑油壓、抗燃油壓、軸向位移、凝汽器真空、潤滑油箱油位、發(fā)電機(jī)斷水等重要保護(hù)信號(hào)，應(yīng)按三重及以上冗余輸入通道配置，輸入應(yīng)配置在不同的輸入模件中。應(yīng)采用“三取二”、雙通道并串聯(lián)邏輯，或具備同等判斷功能的邏輯。其他進(jìn)入ETS的跳機(jī)信號(hào)也應(yīng)配置在不同的輸入模件中。

注：雙通道并串聯(lián)是一種將四個(gè)冗余配置的信號(hào)或設(shè)備分為兩組，每組中的兩個(gè)信號(hào)或設(shè)備相“或”，然后兩組的輸出結(jié)果相“與”的邏輯構(gòu)成方式或物理連接方式。

5.3.4 汽輪機(jī)主保護(hù)功能應(yīng)包括：

      a）手動(dòng)停機(jī)保護(hù)?？刂婆_(tái)上手動(dòng)停機(jī)按鈕應(yīng)雙重配置，且有防誤動(dòng)措施（帶蓋），并獨(dú)立于電子控制裝置。手動(dòng)停機(jī)觸點(diǎn)應(yīng)直接串接在跳閘電磁閥的供電回路中，同時(shí)送到ETS通過邏輯執(zhí)行停機(jī)。

      b) 汽輪機(jī)超速保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大于或等于110％額定轉(zhuǎn)速時(shí)，超速保護(hù)動(dòng)作應(yīng)執(zhí)行停機(jī)。汽輪機(jī)測速裝置宜安裝于軸系的不同轉(zhuǎn)子段，并同時(shí)獨(dú)立顯示機(jī)組轉(zhuǎn)速。應(yīng)至少配置兩組（每組3個(gè)，共6個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)）用于超速保護(hù)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，每組均采用“三取二”邏輯判斷方式，分別送信號(hào)至ETS執(zhí)行停機(jī)，或直接串接在跳閘電磁閥的供電回路中。

      c) 汽輪機(jī)振動(dòng)保護(hù)。汽輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)（相對振動(dòng)或絕對振動(dòng)）經(jīng)越限判斷后送振動(dòng)大報(bào)警、停機(jī)

信號(hào)至ETS。單個(gè)軸承振動(dòng)大信號(hào)可引入其他旁證信號(hào)（信號(hào)不宜取自通信點(diǎn)）后輸出停機(jī)信號(hào)至ETS執(zhí)行停機(jī)。

      d) 總?cè)剂咸l（MFT）保護(hù)。應(yīng)配置3個(gè)獨(dú)立的總?cè)剂咸l信號(hào)，從MFT柜通過硬接線送至ETS，經(jīng)“三取二”邏輯判斷后執(zhí)行停機(jī)。

      e) 發(fā)電機(jī)變壓器組故障保護(hù)。應(yīng)配置不少于3個(gè)獨(dú)立的發(fā)電機(jī)變壓器組故障跳閘保護(hù)信號(hào)，從發(fā)電機(jī)變壓器組主保護(hù)控制柜通過硬接線送至ETS，經(jīng)邏輯判斷后執(zhí)行停機(jī)。

      f) DEH 控制機(jī)柜失電保護(hù)。DEH控制機(jī)柜的兩路進(jìn)線電源應(yīng)分別設(shè)置電源監(jiān)視繼電器，監(jiān)視繼電器分別送2副接點(diǎn)至ETS柜，經(jīng)雙通道并串聯(lián)邏輯判斷后停機(jī)，或?qū)崿F(xiàn)同等功能，確保DEH 控制機(jī)柜兩路電源均失去后，汽輪機(jī)能自動(dòng)安全停機(jī)。

      g) 凝汽器真空保護(hù)（凝汽式汽輪機(jī)）。按5.3.3要求配置，每一個(gè)凝汽器（排汽裝置）的保護(hù)應(yīng)配置不少于3個(gè)獨(dú)立的真空低信號(hào)。

      h) 主、再熱汽溫度下降速率過快保護(hù)。高、中壓主汽閥門前應(yīng)分別設(shè)置不少于3個(gè)獨(dú)立的主、再熱蒸汽溫度測點(diǎn)。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，若10min內(nèi)下降超過50℃，送出不少于3對開關(guān)量信號(hào)，進(jìn)行“三選二”或雙通道并串聯(lián)邏輯判斷執(zhí)行停機(jī)。

      i) 軸向位移、潤滑油壓、抗燃油壓、潤滑油箱油位、發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)（若進(jìn)入ETS）。保護(hù)信號(hào)按5.3.3要求配置。

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