1 范圍

      本標準規定了火力發電廠汽輪機安全保護系統的功能、性能指標和技術要求。

      本標準適用于火電廠單機容量300 MW及以上機組的汽輪機安全保護系統，其他容量機組的汽輪機安全保護系統可參照執行。

2 規范性引用文件

      下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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 電工電子產品環境試驗 概述和指南

      GB 3836.2 爆炸性環境 第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備

      GB/T 4208 外殼防護等級（IP代碼）

      GB/T 13384 機電產品包裝通用技術條件

      GB/T 13399 汽輪機安全監視裝置技術條件

      GB/T 17214.1 工業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 試驗和測量技術 靜電放電抗擾度試驗

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

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

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

      GB/T 17626.8 電磁兼容 試驗和測量技術 工頻磁場抗擾度試驗

      GB/T 17626.11 電磁兼容 試驗和測量技術 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗

      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

      GB/T 26863-2011 火電站監控系統術語

      GB/T 30372 火力發電廠分散控制系統驗收導則

      GB/T 36285 火力發電廠汽輪機電液控制系統技術條件

      GB 50229 火力發電廠與變電站設計防火標準

3 術語和定義

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

3.1

      汽輪機緊急跳閘系統 emergency trip system；ETS

      在汽輪機運行過程中出現異常時，能采取必要措施進行處理，并在異常情況繼續發展到可能危及設備及人身安全時，能采取斷然措施停止汽輪機運行的自動控制系統。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.13.1］

3.2

      汽輪機安全保護系統 steam turbine protection system

      由汽輪機緊急跳閘系統（ETS）及其相關的測量儀表與執行設備組成的系統。

3.3

      分散控制系統 distributed control system；DCS

      采用計算機、通信和屏幕顯示技術，實現對生產過程的數據采集、控制和保護等功能，利用通信技術實現數據共享的多計算機監控系統。

      注：主要特點是功能分散，操作顯示集中，數據共享。根據具體情況也可以是硬件布置上的分散。

3.4

      數字電液控制系統 digital electro-hydraulic control system；DEH

      數字電調

      由電氣原理組成的敏感元件、數字電路（計算機），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構所組成的汽輪機控制系統。

      ［GB/T 26863-2011，定義6.29.4.3］

3.5

      超速保護控制 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現，也有采用雙位控制方式實現。前者當汽輪機轉速出現加速度時，發出超馳指令，關閉主調節［汽］閥、再熱調節［汽］閥；當加速度為零時由正常轉速控制回路維持正常轉速。后者當汽輪機轉速達到額定轉速的103％時，自動關閉主調節［汽］閥、再熱調節［汽］閥；當轉速恢復正常時再開啟這些調節汽閥，如此反復，直到正常轉速控制回路可以維持額定轉速；或者兩種方法同時采用。

3.6

      超速跳閘保護 over-speed protectiontrip；OPT

      汽輪機保護系統功能之一，當汽輪機轉速超過某一限值時迅速關閉主汽閥、主調節［汽］閥、再熱［汽］閥和再熱調節［汽］閥，自動跳機。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.13.3］

3.7

      危急遮斷器 emergency governor；overspeed governor

      汽輪機轉速超過額定轉速一定值時立即動作，使汽輪發電機組緊急停機的機構。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.13.5］

3.8

      總燃料跳閘 master fuel trip；MFT

      由人工操作或保護信號自動動作，快速切除進入鍋爐（包括常壓循環流化床）的所有燃料（包括到爐膛、點火器、風道燃燒器等的燃料）而采取的控制措施。

      ［GB/T 26863-2011，定義7.12.3］

4 總則

4.1 汽輪機安全保護系統的保護功能、性能和整體方案，應與汽輪機主體結構相適應。

4.2 汽輪機安全保護系統應選用可靠性高、結構簡單、易于維護的系統和設備。

4.3 汽輪機安全保護系統應既有防止保護拒動的措施，又有防止保護誤動的措施，防止拒動優先于防止誤動。

4.4 汽輪機安全保護系統的控制裝置宜與機組其他控制系統（DCS或DEH）一體化配置，控制器應獨

立、冗余配置。

5 應用功能

5.1 基本要求

5.1.1 應按照電廠工藝系統設計的要求，對汽輪機安全保護系統所有測點信號進行連續采集和處理。

5.1.2 用于保護和監視的信號采集應配置在完成相關功能的控制處理器的1/O模件中。

5.1.3 觸發ETS跳閘信號以及動作信號應進入事件順序記錄（SOE）。

5.2 人機接口

5.2.1 控制系統應顯示汽輪機安全保護系統的相關信號狀態，能監視和處理異常工況和故障；任一信號或控制系統故障時，應有報警提示。

5.2.2 控制系統應能夠進行應用軟件的調試、修改、備份以及數據維護。

5.2.3 從任何一幅監視畫面開始，調用任何一幅汽輪機安全保護系統監視畫面不應超過三次擊鍵。監視畫面宜設計有快捷鍵，可一次按鍵調出其監控畫面。畫面顯示的實時數據刷新周期應不大于1s。

5.2.4 報警顯示。重要模擬量和開關量信號，應進行越限報警或動作報警。報警顯示應按時間順序、報警信號級別排列，最新發生的報警應優先顯示在報警畫面的頂部或底部；同時發生的報警按報警級別高低排序；應用不同的顏色區分報警的級別、報警確認狀態、當前報警狀態。

5.2.5 報警確認。應能夠在包含某一報警點的任何一個畫面對該報警進行確認，其他包含該報警點的畫面也應同時被確認；若某一已經確認的報警再一次發出報警時，應具備報警重閃功能，同時以適當的顯示方式標明其重復報警的次數。

5.2.6 跳閘首出功能。汽輪機安全保護系統的所有保護動作信號應設置首出原因記錄、顯示、復位功能。

5.3 保護功能

5.3.1 汽輪機安全保護系統應按失電動作的原則設計。

5.3.2 輸入汽輪機安全保護系統的保護動作信號應專用，通過不同電纜的硬接線直接接入，取樣點應可靠且有代表性。通過其他控制系統輸出的保護動作信號，應配置在不同的輸出模件中。

5.3.3 汽輪機轉速、潤滑油壓、抗燃油壓、軸向位移、凝汽器真空、潤滑油箱油位、發電機斷水等重要保護信號，應按三重及以上冗余輸入通道配置，輸入應配置在不同的輸入模件中。應采用“三取二”、雙通道并串聯邏輯，或具備同等判斷功能的邏輯。其他進入ETS的跳機信號也應配置在不同的輸入模件中。

注：雙通道并串聯是一種將四個冗余配置的信號或設備分為兩組，每組中的兩個信號或設備相“或”，然后兩組的輸出結果相“與”的邏輯構成方式或物理連接方式。

5.3.4 汽輪機主保護功能應包括：

      a）手動停機保護。控制臺上手動停機按鈕應雙重配置，且有防誤動措施（帶蓋），并獨立于電子控制裝置。手動停機觸點應直接串接在跳閘電磁閥的供電回路中，同時送到ETS通過邏輯執行停機。

      b) 汽輪機超速保護。當汽輪機轉速大于或等于110％額定轉速時，超速保護動作應執行停機。汽輪機測速裝置宜安裝于軸系的不同轉子段，并同時獨立顯示機組轉速。應至少配置兩組（每組3個，共6個轉速信號）用于超速保護的轉速信號，每組均采用“三取二”邏輯判斷方式，分別送信號至ETS執行停機，或直接串接在跳閘電磁閥的供電回路中。

      c) 汽輪機振動保護。汽輪機振動信號（相對振動或絕對振動）經越限判斷后送振動大報警、停機

信號至ETS。單個軸承振動大信號可引入其他旁證信號（信號不宜取自通信點）后輸出停機信號至ETS執行停機。

      d) 總燃料跳閘（MFT）保護。應配置3個獨立的總燃料跳閘信號，從MFT柜通過硬接線送至ETS，經“三取二”邏輯判斷后執行停機。

      e) 發電機變壓器組故障保護。應配置不少于3個獨立的發電機變壓器組故障跳閘保護信號，從發電機變壓器組主保護控制柜通過硬接線送至ETS，經邏輯判斷后執行停機。

      f) DEH 控制機柜失電保護。DEH控制機柜的兩路進線電源應分別設置電源監視繼電器，監視繼電器分別送2副接點至ETS柜，經雙通道并串聯邏輯判斷后停機，或實現同等功能，確保DEH 控制機柜兩路電源均失去后，汽輪機能自動安全停機。

      g) 凝汽器真空保護（凝汽式汽輪機）。按5.3.3要求配置，每一個凝汽器（排汽裝置）的保護應配置不少于3個獨立的真空低信號。

      h) 主、再熱汽溫度下降速率過快保護。高、中壓主汽閥門前應分別設置不少于3個獨立的主、再熱蒸汽溫度測點。機組正常運行時，若10min內下降超過50℃，送出不少于3對開關量信號，進行“三選二”或雙通道并串聯邏輯判斷執行停機。

      i) 軸向位移、潤滑油壓、抗燃油壓、潤滑油箱油位、發電機斷水保護（若進入ETS）。保護信號按5.3.3要求配置。

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