CN205330742U - 一种汽轮机真空保护自动投入*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽轮机真空保护自动投入***，包括：转速信号采集模块，用于采集汽轮机的转速；第一判断模块，用于判断汽轮机的转速是否大于预设转速阈值；第二判断模块，用于在转速大于预设转速阈值时，判断汽轮机的真空压力是否达到第一真空限值，并在汽轮机的真空压力达到第一真空限值时发出第一跳闸信号；第三判断模块，用于在转速不大于预设转速阈值时，判断汽轮机的真空压力是否达到第二真空限值，并在汽轮机的真空压力达到第二真空限值时发出第二跳闸信号，第二真空限值大于第一真空限值；低真空跳闸模块，用于在接收到第一跳闸信号或第二跳闸信号时控制汽轮机跳闸。实现了汽轮机机组的重要保护全程自动投入，提高汽轮机的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械自动化领域，特别是涉及一种汽轮机真空保护自动投入***。
背景技术
电能是人们生活和工作中不可或缺的产品，目前，电厂等大型发电场所通常采用汽轮机来拖动发电机进行发电。
所谓的汽轮机指的是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。为了保证汽轮机运行的安全性，汽轮机设有低真空保护功能，以避免真空过低造成的排汽温度过高，使得凝汽器铜管泄露、低压转子中心上移导致机组振动等损坏设备。而目前的汽轮机机组，尤其是300MW机组低真空保护采用热控人员手动投入。汽轮机的凝汽器真空低保护采用“串并联”方式实现，即如图1所示，凝汽器真空开关1、3的信号相或结果和真空开关2、4的信号相或结果相与，输出动作信号。其中一组真空开关1、2、3、4在就地采用4个压力开关信号输入，进入ETS(汽轮机跳闸保护***)盘柜分别为63-1/LV1，63-2/LV1，63-3/LV1，63-4/LV1；每组信号输入在ETS端子处有拨码开关，机组启动之前将四组开关均拨至“OFF”位，机组正常运行后再将拨码开关拨至“ON”，即低真空保护在机组启动前退出，在机组启动后投入，但是这容易导致误操作和重要保护误投或未投。
因而，如何实现汽轮机机组的重要保护全程自动投入，提高汽轮机的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种汽轮机真空保护自动投入***，可以实现汽轮机机组的重要保护全程自动投入，提高汽轮机的安全性。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：
一种汽轮机真空保护自动投入***，包括：
转速信号采集模块，用于采集汽轮机的转速；
第一判断模块，用于判断所述转速信号采集模块采集的所述汽轮机的转速是否大于预设转速阈值；
第二判断模块，用于在所述汽轮机的转速大于预设转速阈值时，判断所述汽轮机的真空压力是否达到第一真空限值，并在所述汽轮机的真空压力达到第一真空限值时发出第一跳闸信号；
第三判断模块，用于在所述汽轮机的转速不大于预设转速阈值时，判断所述汽轮机的真空压力是否达到第二真空限值，并在所述汽轮机的真空压力达到第二真空限值时发出第二跳闸信号，其中，所述第二真空限值大于所述第一真空限值；
低真空跳闸模块，用于在接收到所述第一跳闸信号或所述第二跳闸信号时控制所述汽轮机跳闸。
优选地，所述第二判断模块包括：
第一组压力开关，所述第一组压力开关连接所述汽轮机的真空取样管道，所述第一组压力开关的真空定值为第一真空限值，所述第一组压力开关包括第一压力开关、第二压力开关、第三压力开关和第四压力开关；
第一或电路，所述第一压力开关和第三压力开关分别连接所述第一或电路的两个输入端；
第二或电路，所述第二压力开关和第四压力开关分别连接所述第二或电路的两个输入端；
第一与电路，所述第一或电路的输出端、所述第二或电路的输出端和所述第一判断模块分别连接所述第一与电路的三个输入端，所述第一与电路的输出端与所述低真空跳闸模块连接。
优选地，所述第三判断模块包括：
第二组压力开关，所述第二组压力开关连接所述汽轮机的真空取样管道，所述第二组压力开关的真空定值为第二真空限值，所述第二组压力开关包括第五压力开关、第六压力开关、第七压力开关和第八压力开关；
第三或电路，所述第五压力开关和第七压力开关分别连接所述第三或电路的两个输入端；
第四或电路，所述第六压力开关和第八压力开关分别连接所述第四或电路的两个输入端；
第二与电路，所述第三或电路的输出端、所述第四或电路的输出端和所述第一判断模块分别连接所述第二与电路的三个输入端，所述第二与电路的输出端与所述低真空跳闸模块连接。
优选地，所述低真空跳闸模块包括：
第五或电路，所述第一与电路的输出端和所述第二与电路的输出端分别与所述第五或电路的两个输入端连接；
AST电磁阀，用于与所述第五或电路的输出端连接，在接收到所述第一跳闸信号或所述第二跳闸信号时失电，控制所述汽轮机跳闸。
优选地，还包括：
第一真空保护投退模块，用于判断所述第一组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态，所述第一真空保护投退模块和所述第一与电路的输入端连接；
第二真空保护投退模块，用于判断所述第二组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态，所述第二真空保护投退模块和所述第二与电路的输入端连接。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本实用新型实施例所提供的汽轮机真空保护自动投入***，包括：转速信号采集模块，用于采集汽轮机的转速；第一判断模块，用于判断所述转速信号采集模块采集的所述汽轮机的转速是否大于预设转速阈值；第二判断模块，用于在所述汽轮机的转速大于预设转速阈值时，判断所述汽轮机的真空压力是否达到第一真空限值，并在所述汽轮机的真空压力达到第一真空限值时发出第一跳闸信号；第三判断模块，用于在所述汽轮机的转速不大于预设转速阈值时，判断所述汽轮机的真空压力是否达到第二真空限值，并在所述汽轮机的真空压力达到第二真空限值时发出第二跳闸信号，其中，所述第二真空限值大于所述第一真空限值；低真空跳闸模块，用于在接收到所述第一跳闸信号或所述第二跳闸信号时控制所述汽轮机跳闸。预先设置汽轮机的转速阈值，在汽轮机的转速大于该阈值时，若此时汽轮机的真空压力达到了对应的第一真空限值，则自动开启真空保护，自动跳闸；而若汽轮机的转速不大于该转速阈值时，若汽轮机的真空压力达到了对应的第二真空限值，则也自动开启真空保护，自动跳闸。从而，无论是在汽轮机的机组正常运行后，还是在汽轮机的机组启动过程中，或者其他过程中，汽轮机的真空保护全程投入，避免了真空保护未投入造成的汽轮机故障损坏，同时，汽轮机的投入过程中，转速和真空限值是对应的，避免了真空保护误投造成的故障损坏，从而提高了汽轮机的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的汽轮机真空保护自动投入***结构示意图；
图2为本实用新型一种具体实施方式所提供的汽轮机真空保护自动投入***逻辑示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种汽轮机真空保护自动投入***，可以实现汽轮机机组的重要保护全程自动投入，提高汽轮机的安全性。
为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的汽轮机真空保护自动投入***结构示意图。
一种汽轮机真空保护自动投入***，包括：
转速信号采集模块1，用于采集汽轮机的转速。第一判断模块2，用于判断转速信号采集模块采集的汽轮机的转速是否大于预设转速阈值。第二判断模块3，用于在汽轮机的转速大于预设转速阈值时，判断汽轮机的真空压力是否达到第一真空限值，并在汽轮机的真空压力达到第一真空限值时发出第一跳闸信号。第三判断模块4，用于在汽轮机的转速不大于预设转速阈值时，判断汽轮机的真空压力是否达到第二真空限值，并在汽轮机的真空压力达到第二真空限值时发出第二跳闸信号，其中，第二真空限值大于第一真空限值。低真空跳闸模块5，用于在接收到第一跳闸信号或第二跳闸信号时控制汽轮机跳闸。
在本实施方式中，转速信号采用汽轮机DEH控制***(汽轮机数字电液控制***)内的***转速，该转速由安装在汽轮机前轴承箱内三个探头采集获得。其中，优选该转速信号经过信号质量判断和转速卡件状态检测，在采集汽轮机的转速时，为了保证真空保护的准确性，需要判断汽轮机的转速的采集信号的质量和转速卡件状态是否符合预设条件，即判断该转速信号的质量是否符合要求，同时转速卡件状态是否符合要求，在各要素均符合要求后，才判断采集的该转速是真是有效的，否则判定该转速信号无效。在转速信号有效的前提下，才能进行后续的判断和执行步骤。若在转速信号采集模块所采集的转速的信号的质量和转速卡件状态不符合预设条件时，禁止汽轮机自动跳闸。
在本实施方式中，在第一判断模块中预先设置汽轮机的转速阈值，在汽轮机的转速大于该阈值时，若此时汽轮机的真空压力达到了对应的第一真空限值，则自动开启真空保护，自动跳闸；而若汽轮机的转速不大于该转速阈值时，若汽轮机的真空压力达到了对应的第二真空限值，则也自动开启真空保护，自动跳闸。因而，无论是在汽轮机的机组正常运行后，还是在汽轮机的机组启动过程中，或者其他过程中，汽轮机的真空保护全程投入，避免了真空保护未投入造成的汽轮机故障损坏，同时，汽轮机的投入过程中，转速和真空限值是对应的，避免了真空保护误投造成的故障损坏，从而提高了汽轮机的安全性。
请参考图2，图2为本实用新型一种具体实施方式所提供的汽轮机真空保护自动投入***逻辑示意图。
在本实用新型的一种实施方式中，第二判断模块3包括：第一组压力开关，第一组压力开关连接汽轮机的真空取样管道，第一组压力开关的真空定值为第一真空限值，第一组压力开关包括第一压力开关31、第二压力开关32、第三压力开关33和第四压力开关34；第一或电路35，第一压力开关31和第三压力开关33分别连接第一或电路35的两个输入端；第二或电路36，第二压力开关32和第四压力开关34分别连接第二或电路36的两个输入端；第一与电路37，第一或电路35的输出端、第二或电路36的输出端和第一判断模块2分别连接第一与电路37的三个输入端，第一与电路37的输出端与低真空跳闸模块5连接。
第三判断模块4包括：第二组压力开关，第二组压力开关连接汽轮机的真空取样管道，第二组压力开关的真空定值为第二真空限值，第二组压力开关包括第五压力开关41、第六压力开关42、第七压力开关43和第八压力开关44；第三或电路45，第五压力开关41和第七压力开关43分别连接第三或电路45的两个输入端；第四或电路46，第六压力开关42和第八压力开关44分别连接第四或电路46的两个输入端；第二与电路47，第三或电路45的输出端、第四或电路46的输出端和第一判断模块2分别连接第二与电路47的三个输入端，第二与电路47的输出端与低真空跳闸5模块连接。
低真空跳闸模块5包括：
第五或电路51，第一与电路的输出端和第二与电路的输出端分别与第五或电路的两个输入端连接；
AST电磁阀52，用于与第五或电路51的输出端连接，在接收到第一跳闸信号或第二跳闸信号时失电，控制汽轮机跳闸。
其中，还包括：第一真空保护投退模块6，用于判断第一组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态，第一真空保护投退模块6和第一与电路37的输入端连接；第二真空保护投退模块7，用于判断第二组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态，第二真空保护投退模块7和第二与电路47的输入端连接。
在本实施方式中，优选第一组压力开关的第一压力开关31、第二压力开关32、第三压力开关33和第四压力开关34依次对应为汽轮机前箱就地ETS盘柜上的压力开关：63-1/LV1、63-2/LV1、63-3/LV1和63-4/LV1，上述四个压力开关连接就地取样管道，即采集汽轮机的真空状态，设定63-1/LV1、63-2/LV1、63-3/LV1和63-4/LV1的压力开关值为第一真空限值，优选为-80KPa。优选第二组压力开关的第五压力开关41、第六压力开关42、第七压力开关43和第八压力开关44依次对应为汽轮机前箱就地ETS盘柜上的压力开关：63-1/LV2、63-2/LV2、63-3/LV2和63-4/LV2，该四个压力开关连接就地取样管道，设定63-1/LV2、63-2/LV2、63-3/LV2和63-4/LV2的压力开关值为第二真空限值，优选为-75KPa。其中，第二真空限值即为汽轮机冲转时真空下限值，所谓的冲转指的即是汽轮机试车过程中，将汽轮机转速提升到规定转速的过程，即在机组正常运行之前也将真空保护投入使用。
在本实施方式中，优选第一真空保护投退模块和第二真空保护投退模块为DEH(汽轮机数字电液控制***)的DI卡件，将63-1/LV1、63-2/LV1、63-3/LV1和63-4/LV1开关信号和63-1/LV2、63-2/LV2、63-3/LV2和63-4/LV2开关信号全部送入到DEH的DI卡件中。
当第一判断模块判断汽轮机的转速大于预设转速阈值，且判定转速信号质量符合要求以及第一真空保护投退模块判定第一组压力开关的各压力开关原始状态取非后，与第一组压力开关“串并联”输出结果相与。即第一压力开关和第三压力开关输出结果相或、第二压力开关和第四压力开关输出结果相或，上述的两个相或结果与第一判断模块以及第一真空保护投退模块的判定结果相与，若相与的结果为真，则表示汽轮机在转速大于预设转速阈值时真空保护动作。
相应地，当第一判断模块判断汽轮机的转速不大于预设转速阈值，且判定转速信号质量符合要求以及第二真空保护投退模块判定第二组压力开关的各压力开关原始状态取非后，与第二组压力开关“串并联”输出结果相与。即第五压力开关和第七压力开关输出结果相或、第六压力开关和第八压力开关输出结果相或，上述的两个相或结果与第一判断模块及第二真空保护投退模块的判定结果相与，若相与的结果为真，则表示汽轮机在转速不大于预设转速阈值时真空保护动作。
需要说明的是，在本实施方式中，转速由安装在汽轮机前轴承箱内三个探头采集获得，并分别进行转速质量检测判断和转速大小判断，本实施方式采取三选二逻辑得出总的判断结果，即只要采集到的三个转速信号中至少有两个转速信号同时满足和预设转速阈值的比较结果，且转速质量符合要求，则采集到的转速信号判定为有效。
还需要说明的是，本实施方式中优选每组压力开关各有四个压力开关，并将每组中的四个压力开关平均分为两小组，每小组中的两个压力开关输出结果相或，然后两个小组的输出结果相与，这是为了保证汽轮机压力检测的准确性。以避免错误地判定汽轮机的真空压力而误使真空保护动作。
还需要说明的是，第一真空保护投退模块判断第一组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态；第二真空保护投退模块判断第二组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态。即在真空保护投入之前判断各压力开关的状态，避免真空保护动作前压力开关即处于信号输出状态使得真空保护误动作。所谓的取非状态即各开关处于“OFF”位。
在本实施方式中，无论是在转速大于预设转速阈值还是不大于预设的转速阈值时，都有对应的判定条件，来判断是否需要进行真空保护动作，实现了汽轮机机组的重要保护全程自动投入。同时，三个转速信号三选二逻辑选择，以及信号质量的判断、偏差计算以及卡件状态检测，进一步地保证了真空保护动作条件的判断的精确性，避免了真空保护误投和未投，提高汽轮机的安全性。
需要说明的是，在本实用新型的实施方式中，可以增加手动投切按钮，以方便人工在特殊情况下对真空保护的操作控制。且可以设置反馈模块，当真空保护投入时，输出“低真空跳闸”以方便操作人员检查故障。
需要说明的是，本实施方式所提供的汽轮机真空保护自动投入***，优选应用在300MW左右的汽轮机上，其中优选预设转速阈值为2500rpm，第一真空限值为-80KPa，第二真空限值为-75KPa。
综上所述，本实用新型所提供的汽轮机真空保护自动投入***，无论是在转速大于预设转速阈值还是不大于预设的转速阈值时，都有对应的判定条件，来判断是否需要进行真空保护动作，实现了汽轮机机组的重要保护全程自动投入。同时，三个转速信号三选二逻辑选择，以及信号质量的判断、偏差计算以及卡件状态检测，进一步地保证了真空保护动作条件的判断的精确性，避免了真空保护误投和未投，提高汽轮机的安全性。
以上对本实用新型所提供一种汽轮机真空保护自动投入***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种汽轮机真空保护自动投入***，其特征在于，包括：
转速信号采集模块，用于采集汽轮机的转速；
第一判断模块，用于判断所述转速信号采集模块采集的所述汽轮机的转速是否大于预设转速阈值；
第二判断模块，用于在所述汽轮机的转速大于预设转速阈值时，判断所述汽轮机的真空压力是否达到第一真空限值，并在所述汽轮机的真空压力达到第一真空限值时发出第一跳闸信号；
第三判断模块，用于在所述汽轮机的转速不大于预设转速阈值时，判断所述汽轮机的真空压力是否达到第二真空限值，并在所述汽轮机的真空压力达到第二真空限值时发出第二跳闸信号，其中，所述第二真空限值大于所述第一真空限值；
低真空跳闸模块，用于在接收到所述第一跳闸信号或所述第二跳闸信号时控制所述汽轮机跳闸。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第二判断模块包括：
第一组压力开关，所述第一组压力开关连接所述汽轮机的真空取样管道，所述第一组压力开关的真空定值为第一真空限值，所述第一组压力开关包括第一压力开关、第二压力开关、第三压力开关和第四压力开关；
第一或电路，所述第一压力开关和第三压力开关分别连接所述第一或电路的两个输入端；
第二或电路，所述第二压力开关和第四压力开关分别连接所述第二或电路的两个输入端；
第一与电路，所述第一或电路的输出端、所述第二或电路的输出端和所述第一判断模块分别连接所述第一与电路的三个输入端，所述第一与电路的输出端与所述低真空跳闸模块连接。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第三判断模块包括：
第二组压力开关，所述第二组压力开关连接所述汽轮机的真空取样管道，所述第二组压力开关的真空定值为第二真空限值，所述第二组压力开关包括第五压力开关、第六压力开关、第七压力开关和第八压力开关；
第三或电路，所述第五压力开关和第七压力开关分别连接所述第三或电路的两个输入端；
第四或电路，所述第六压力开关和第八压力开关分别连接所述第四或电路的两个输入端；
第二与电路，所述第三或电路的输出端、所述第四或电路的输出端和所述第一判断模块分别连接所述第二与电路的三个输入端，所述第二与电路的输出端与所述低真空跳闸模块连接。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述低真空跳闸模块包括：
第五或电路，所述第一与电路的输出端和所述第二与电路的输出端分别与所述第五或电路的两个输入端连接；
AST电磁阀，用于与所述第五或电路的输出端连接，在接收到所述第一跳闸信号或所述第二跳闸信号时失电，控制所述汽轮机跳闸。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，还包括：
第一真空保护投退模块，用于判断所述第一组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态，所述第一真空保护投退模块和所述第一与电路的输入端连接；
第二真空保护投退模块，用于判断所述第二组压力开关的各压力开关的原始状态是否为取非状态，所述第二真空保护投退模块和所述第二与电路的输入端连接。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20160622 Termination date: 20200204 |