（福建福清核电有限公司 350318）
摘要：在现今电厂运行中，汽轮机发电机组具有着十分重要的地位，其实际运行同反应堆间具有着十分密切的联系，如果其自身运行状况不稳定，将对反应堆运行产生较大的影响。在本文中，将以某实例的方式就ALSTOM汽轮机电超速保护系统的改进进行一定的研究与分析。
关键词：ALSTOM；汽轮机电；超速保护系统；
1 引言
在火电厂项目当中，ALSTOM汽轮机一般都对两套电超速保护以及一套机械超速保护系统进行了配置。在机械超速保护系统中，危急遮断器是其中的核心部件，当汽轮机转速达到额定转速时，该遮断器则会立即产生动作，对汽轮器实现遮断。而在电超速保护系统中，其则具有着两套相互独立的系统，且在其中的每套中都具有来自现场的3个转速探头。其中，其中一套送入TSI中，在TSI中设定阙值之后送出3路开关量跳机信号，之后进入到ETS中实现三取二保护跳机，而另一套则送入到EDH实现转速调节。
我国南部某项目，在其中配置的核电汽轮机中，则仅仅对一套电超速保护系统进行了设计，其控制保护以及罗辑处理功能都只在P230中完成。为了对核心的安全性作出保证，该核电站也对一套电超速保护系统进行了增加，我们则将其定义为第二套电超速保护系统。根据以往火电项目设计经验，在对该第二套电超速保护系统进行设计时，则会将来自现场的超速信号直接输入到TSI当中，在TSI中对停机以及报警阙值进行设定，并将3路停机继电器分别输送到保护系统的3个通道当中。在实际运行中，当其中传感器对转速信号进行监测、且转速信号达到设定阙值时，TSI则会对一路开关量信号进行发出，输送到P230当中。而在运行过程中，当P320对来自两路的停机信号进行获得后，则会对及时对控制指令进行发出，实现对汽轮机的遮断。
2 汽轮机超速保护系统设计方案
2.1 传感器
在该电厂汽轮机超保护系统中，并不需要对新的传感器支架进行增加。在该方案中，在原有支架的基础上对三个新的传感器进行了安装，其具体位置如下图所示：
图1 传感器安装示意图
2.2 转速信号逻辑
在该配置方案中，将转速方案都放入到了GME中进行处理，在GME中对停机阀值以及相关报警值进行了设定，并将这几路报警信号、停机信号以及信号实测值等都送入到HMI以及DCS终进行显示，而在GME机柜中，也对逻辑表决功能进行了实现，其逻辑为三取二。当在GME中对三取二进行实现之后，则进一步扩展分为三路信号，将其分别传输到3个不同的STP控制器中。在运行方面，这两套电超速保护功能在运行中保持相互独立，当系统中三取二功能在运行当中出现故障情况时，也不会对第一套超速保护系统的表决功能产生影响，而如果其中的一个STP出现了故障问题，第二套保护系统则能够自动的对三取二表决功能进行实现。在实际操作中，由于需要实现的逻辑相对较为复杂，单单靠系统卡件并不能够对上述功能进行实现，对此，则需要借助继电器功能对其进行实现，即通过继电器英接线的方式对所需的逻辑功能进行实现。
2.3 GME输出信号逻辑
阻碍P230控制器中，其内部在GME方面仅仅对其预留了一个停机保护通道，对此，系统的超速停机信号必须能够同系统GME的其他信号如轴向位移以及轴承金属温度在积极组合后将其送入到不同的STP控制器当中。
3 第二套超速保护增加的必要性
3.1 保护汽轮机安全可靠
在汽轮机保护方面，电超速保护是非常重要的一个系统类型，在该电厂中，并没有对机械超速保护系统进行设置，而在电厂原有设计中，仅仅对具有单一特征的电超速保护系统进行了设计，在实际运行中很可能出现电超速保护失去的情况。在目前情况下，在没有对P230设计情况产生影响的前提下对系统中第二套超速保护系统进行了增加，对汽轮机保护的可靠性以及安全性进行了较大的提升。从整体角度来说，从形成自保护条件、到汽轮机发生跳闸这一过程中，控制系统具有着较长的占用时间。而从保护条件的角度分析，PLC在保护作用方面具有着较长的动作时间，其同分散控制系统保护相比在时间应用上并没有存在较大的差别。可以说，两者间所具有的差别并不能够对汽轮设备的稳定运行产生影响，对此，通过分散控制系统的应用对汽轮机设备的运行安全进行保证，则能够对汽轮机运行过程中的保护方面需求进行满足。同时，该控制系统无论是在电源方面还是硬件方面的设计，都同PLC相比具有着更高的安全性以及可靠性，对此，在汽轮机保护中对第二套超速保护系统进行增加则是十分必要的一项措施。
3.2 独立性以及冗余性
在转速信号方面，其对于停机阙值、组合逻辑以及报警信号的处理是在不同的系统中完成的，其中，一套在GME中进行处理，另一套则在GRE中进行处理。在这三个跳闸信号传送到STP控制器之前，信号都具有独立以及冗余的特征，之后再通过STP对3取2的逻辑进行实现。对于该逻辑方式来说，其正是三重化原则的设计逻辑，而对于汽轮机可能出现的跳闸事故，则正是根据该原则对其中的重要数据参数进行设计的。实际上，汽轮机设备中最为关键的保护信号都是按照该种逻辑方式进行设计的，其能够较好的对汽轮机运行过程进行保护，使其在突然发生事故问题时，也能够使保护动作具有较高的可靠水平，并对保护拒动情况的出现几率进行降低。而经由取样装置和就地一次元件最后到达输入通道信号的设计数量是3个，对于该种设计方式来说，其则使现场数据采集具有了更高的作业独立性以及真实性，以此对汽轮机系统运行的稳定性进行有效的提升。
3.3 多样性
多样性可以从两个方面进行阐述：第一，设计多样性。该方面主要对不同技术类型使用不同的结构以方式。其中，PLC是现阶段应用较多、且具有较高认可性的数字化技术，在该领域中具有着较为广泛的应用特征，具有着较高的可靠性以及稳定性。同时，由继电器组成的逻辑回路也经常被应用，且随着继电器的发展，其可靠性以及稳定性也获得了较大的提升；第二，设备多样性。对于两套电超速保护系统，在STP控制器前都对分别对不同的硬件设备进行应用，一套以机电器对逻辑回路进行了组成，而另一套则对PLC技术进行了应用。
4 结束语
随着城市的发展，人们对于供电的稳定性也具有了更高的要求。在电厂运行中，汽轮机超速控制则是非常重要的一项内容，如果没有做好控制工作，则可能因此引发较为严重的飞车事故。在上文中，我们对ALSTOM汽轮机电超速保护系统的改进进行了一定的研究，为了对电厂的生产安全作出保证，该企业对一套汽轮机电超速保护系统进行了增加，有效的对汽轮机运行的可靠性以及安全性进行了提升，为电厂生产的稳定运行提供了非常有力的保障，
参考文献
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论文作者:杨晓东
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/27
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