1 范围

      本标准规定了火力发电厂汽轮机安全保护系统的功能、性能指标和技术要求。

      本标准适用于火电厂单机容量300 MW及以上机组的汽轮机安全保护系统，其他容量机组的汽轮机安全保护系统可参照执行。

2 规范性引用文件

      下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

      GB/T 2421.1 电工电子产品环境试验 概述和指南

      GB 3836.2 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

      GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码）

      GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

      GB/T 13399 汽轮机安全监视装置技术条件

      GB/T 17214.1 工业过程测量和控制装置工作条件 第1部分：气候条件

      GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

      GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

      GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

      GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验

      GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

      GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

      GB/T 18271.3 过程测量和控制装置 通用性能评定方法和程序 第3部分：影响量影响的试验

      GB/T 26863-2011 火电站监控系统术语

      GB/T 30372 火力发电厂分散控制系统验收导则

      GB/T 36285 火力发电厂汽轮机电液控制系统技术条件

      GB 50229 火力发电厂与变电站设计防火标准

3 术语和定义

      GB/T 26863-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T 26863-2011中的某些术语和定义。

3.1

      汽轮机紧急跳闸系统 emergency trip system；ETS

      在汽轮机运行过程中出现异常时，能采取必要措施进行处理，并在异常情况继续发展到可能危及设备及人身安全时，能采取断然措施停止汽轮机运行的自动控制系统。

      ［GB/T 26863-2011，定义7.13.1］

3.2

      汽轮机安全保护系统 steam turbine protection system

      由汽轮机紧急跳闸系统（ETS）及其相关的测量仪表与执行设备组成的系统。

3.3

      分散控制系统 distributed control system；DCS

      采用计算机、通信和屏幕显示技术，实现对生产过程的数据采集、控制和保护等功能，利用通信技术实现数据共享的多计算机监控系统。

      注：主要特点是功能分散，操作显示集中，数据共享。根据具体情况也可以是硬件布置上的分散。

3.4

      数字电液控制系统 digital electro-hydraulic control system；DEH

      数字电调

      由电气原理组成的敏感元件、数字电路（计算机），由电气/液压原理组成的放大元件和液压原理组成的伺服机构所组成的汽轮机控制系统。

      ［GB/T 26863-2011，定义6.29.4.3］

3.5

      超速保护控制 over-speed protection control；OPC

      一种抑制超速的控制功能。

      注：采用加速度限制方法实现，也有采用双位控制方式实现。前者当汽轮机转速出现加速度时，发出超驰指令，关闭主调节［汽］阀、再热调节［汽］阀；当加速度为零时由正常转速控制回路维持正常转速。后者当汽轮机转速达到额定转速的103％时，自动关闭主调节［汽］阀、再热调节［汽］阀；当转速恢复正常时再开启这些调节汽阀，如此反复，直到正常转速控制回路可以维持额定转速；或者两种方法同时采用。

3.6

      超速跳闸保护 over-speed protectiontrip；OPT

      汽轮机保护系统功能之一，当汽轮机转速超过某一限值时迅速关闭主汽阀、主调节［汽］阀、再热［汽］阀和再热调节［汽］阀，自动跳机。

      ［GB/T 26863-2011，定义7.13.3］

3.7

      危急遮断器 emergency governor；overspeed governor

      汽轮机转速超过额定转速一定值时立即动作，使汽轮发电机组紧急停机的机构。

      ［GB/T 26863-2011，定义7.13.5］

3.8

      总燃料跳闸 master fuel trip；MFT

      由人工操作或保护信号自动动作，快速切除进入锅炉（包括常压循环流化床）的所有燃料（包括到炉膛、点火器、风道燃烧器等的燃料）而采取的控制措施。

      ［GB/T 26863-2011，定义7.12.3］

4 总则

4.1 汽轮机安全保护系统的保护功能、性能和整体方案，应与汽轮机主体结构相适应。

4.2 汽轮机安全保护系统应选用可靠性高、结构简单、易于维护的系统和设备。

4.3 汽轮机安全保护系统应既有防止保护拒动的措施，又有防止保护误动的措施，防止拒动优先于防止误动。

4.4 汽轮机安全保护系统的控制装置宜与机组其他控制系统（DCS或DEH）一体化配置，控制器应独

立、冗余配置。

5 应用功能

5.1 基本要求

5.1.1 应按照电厂工艺系统设计的要求，对汽轮机安全保护系统所有测点信号进行连续采集和处理。

5.1.2 用于保护和监视的信号采集应配置在完成相关功能的控制处理器的1/O模件中。

5.1.3 触发ETS跳闸信号以及动作信号应进入事件顺序记录（SOE）。

5.2 人机接口

5.2.1 控制系统应显示汽轮机安全保护系统的相关信号状态，能监视和处理异常工况和故障；任一信号或控制系统故障时，应有报警提示。

5.2.2 控制系统应能够进行应用软件的调试、修改、备份以及数据维护。

5.2.3 从任何一幅监视画面开始，调用任何一幅汽轮机安全保护系统监视画面不应超过三次击键。监视画面宜设计有快捷键，可一次按键调出其监控画面。画面显示的实时数据刷新周期应不大于1s。

5.2.4 报警显示。重要模拟量和开关量信号，应进行越限报警或动作报警。报警显示应按时间顺序、报警信号级别排列，最新发生的报警应优先显示在报警画面的顶部或底部；同时发生的报警按报警级别高低排序；应用不同的颜色区分报警的级别、报警确认状态、当前报警状态。

5.2.5 报警确认。应能够在包含某一报警点的任何一个画面对该报警进行确认，其他包含该报警点的画面也应同时被确认；若某一已经确认的报警再一次发出报警时，应具备报警重闪功能，同时以适当的显示方式标明其重复报警的次数。

5.2.6 跳闸首出功能。汽轮机安全保护系统的所有保护动作信号应设置首出原因记录、显示、复位功能。

5.3 保护功能

5.3.1 汽轮机安全保护系统应按失电动作的原则设计。

5.3.2 输入汽轮机安全保护系统的保护动作信号应专用，通过不同电缆的硬接线直接接入，取样点应可靠且有代表性。通过其他控制系统输出的保护动作信号，应配置在不同的输出模件中。

5.3.3 汽轮机转速、润滑油压、抗燃油压、轴向位移、凝汽器真空、润滑油箱油位、发电机断水等重要保护信号，应按三重及以上冗余输入通道配置，输入应配置在不同的输入模件中。应采用“三取二”、双通道并串联逻辑，或具备同等判断功能的逻辑。其他进入ETS的跳机信号也应配置在不同的输入模件中。

注：双通道并串联是一种将四个冗余配置的信号或设备分为两组，每组中的两个信号或设备相“或”，然后两组的输出结果相“与”的逻辑构成方式或物理连接方式。

5.3.4 汽轮机主保护功能应包括：

      a）手动停机保护。控制台上手动停机按钮应双重配置，且有防误动措施（带盖），并独立于电子控制装置。手动停机触点应直接串接在跳闸电磁阀的供电回路中，同时送到ETS通过逻辑执行停机。

      b) 汽轮机超速保护。当汽轮机转速大于或等于110％额定转速时，超速保护动作应执行停机。汽轮机测速装置宜安装于轴系的不同转子段，并同时独立显示机组转速。应至少配置两组（每组3个，共6个转速信号）用于超速保护的转速信号，每组均采用“三取二”逻辑判断方式，分别送信号至ETS执行停机，或直接串接在跳闸电磁阀的供电回路中。

      c) 汽轮机振动保护。汽轮机振动信号（相对振动或绝对振动）经越限判断后送振动大报警、停机

信号至ETS。单个轴承振动大信号可引入其他旁证信号（信号不宜取自通信点）后输出停机信号至ETS执行停机。

      d) 总燃料跳闸（MFT）保护。应配置3个独立的总燃料跳闸信号，从MFT柜通过硬接线送至ETS，经“三取二”逻辑判断后执行停机。

      e) 发电机变压器组故障保护。应配置不少于3个独立的发电机变压器组故障跳闸保护信号，从发电机变压器组主保护控制柜通过硬接线送至ETS，经逻辑判断后执行停机。

      f) DEH 控制机柜失电保护。DEH控制机柜的两路进线电源应分别设置电源监视继电器，监视继电器分别送2副接点至ETS柜，经双通道并串联逻辑判断后停机，或实现同等功能，确保DEH 控制机柜两路电源均失去后，汽轮机能自动安全停机。

      g) 凝汽器真空保护（凝汽式汽轮机）。按5.3.3要求配置，每一个凝汽器（排汽装置）的保护应配置不少于3个独立的真空低信号。

      h) 主、再热汽温度下降速率过快保护。高、中压主汽阀门前应分别设置不少于3个独立的主、再热蒸汽温度测点。机组正常运行时，若10min内下降超过50℃，送出不少于3对开关量信号，进行“三选二”或双通道并串联逻辑判断执行停机。

      i) 轴向位移、润滑油压、抗燃油压、润滑油箱油位、发电机断水保护（若进入ETS）。保护信号按5.3.3要求配置。

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