汽轮机电气监视及保护系统研究

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1、汽轮机电气监视及保护系统研宄（1莱州龙泰热电有限公司261400；2莱州龙泰热电有限公司261400）摘要：木文对对汽轮机电气监视保护系统的软件、硬件电路以及工作原理进行了详细的阐述，监视保护系统由十六位单片机和微型计算机构成，实现保护、分析以及测量等程序的自动化操作，对处理运行中的汽轮机进行实时的保护和监视。关键词：保护系统；监视系统；汽轮机为了避免电力企业汽轮机在运行过程中出现重大事故，给操作人员以及电力企业的经济效益造成不可挽回的损失，国内许多电企企业开始为汽轮机配备电气监视保护系统。当前，我国部分大型电力企业已经构成了性能稳定、功能完整并且技术先进的汽轮机电气监视保护系统，电力产业得

2、到了快速发展。电气监视保护系统能够对汽轮机的热膨胀、差胀、轴位移、升速率、轴转速、大轴弯曲、瓦振、构振等方面的参数进行实时的监视与调整，形成导致停机原因的运行H志，方便操作人员对机械设备进行调整与维护，大幅提高了管理效率。一、监视保护系统概述汽轮机电气监视保护系统主要由传感器系统、监视保护系统以及微型计算机系统组成。监视保护系统内部结构中的组件能够实现独立运行，命令以及数据的传送通常通过多机通信方式，监视组件通过执行事故追忆任务来诊断监视系统结构组件内容可能存在的故障，通过软件程序诊断以及预报设备故障。传感器系统含有差动位移传感器、磁电式速度传感器、涡流式位移传感器、各种变送器、热电阻、热电

3、偶、等组件。传感系统的功能主要包含显示、数据采集以及存贮、打印以及监视保护。为了真正实现监视保护系统的监视功能，需要通过专门的系统软件来对监视工作进行控制，所涉及到的具体设计工作主要含输入处理程序、转速和键相信号频率测量、振动信号分析、开关翰入处理等方面的工作。（一）显示显示分三组，第一组是通过LED棒光柱进行显示，包含电流信号、标准电压进行远传和记录。第二级是选点数字显示。第三级是微型计算机系统中CRT显示，能够用来显示曲线图、模拟图以及一览表等画面。（二）数据采集和存贮数据采集可以从两个维度上进行，分别是时间维度和转速维度，吋间维度上的数据采集工作进行于设备正常运行的状态下，速度维度上的

4、数据采集工作进行于设备停工状态下。设备中的数据分别存贮在电探险存贮器和硬盘中，苏中设备运行过程中所出现的事故信息会存贮在电探险存贮器中，启停过程数据以及历史事故过程将会存贮于硬盘中。（三）打印打印分别包含召唤打印、事敌打印以及定吋打印三种，监视组件可以不在微型计算机的控制下进行直接打印，只需要连接打印机即可。在微型计算机的帮助下，操作人员可以进行画面拷贝以及参数打印等工作。（四）监视保护监视保护是该系统的核心功能，苏中根本0的是对汽轮机运行过程中的有关参数进行监视与控制。系统中所冇不同的组件都设备了报警限值，并且不同报警限值之间不受干扰，当汽轮机运行过程中出现异常吋能够立即发出警报，当异常程

5、度过大吋，还可以自动发出指令，使汽轮机自动停机。二、系统硬件构成当前我国汽轮机电气监视保护系统广泛采用PLC单片机作为中央信息处理器，监控系统的构成通常是分布式的，可靠性较高。PLC是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，内部硬件包含电源、中央处理器、输入输出接口电路等。通过单元组合电路，能够冇效提高工作效率，其中所包含的单元电路通常包含标准信号输入通道、温度辘入通道、开关输入通道、转速和健相信号电路、振动位移输入

6、通道、摸拟信号输出等单元电路。其中标准信号输入通道主要处理的是由设备内变送器所发送的标准信号。为了避免工频干扰，通过RC低通滤波网络来连接不冋的通道入U,冋吋也需要设置反极以及过流保护，以共享A/D转换器结合10位ADC组成通道结构，开关选用三片八选一CMOS开关CD4O51,这种开关具有体积小以及寿命长等优点，消除了传统采样开关在机械结构上的缺陷。另外，监视保护系统中温度测点众多，每个温度测点配置一个温度变送器，不仅安装闲难而且传感作用不灵活，所需要的资金投入也比较人。利用第四代斩波稳零运算放人器ICL7650能够实现热电阻以及热电偶的直接混合输入，这种温度传感装置具奋低漂移、高增益以及低

7、失调等特点。开关量包含查询以及中断两大类，经光电隔离后通过8279对开关量自动扫描。结束语：监视保护系统是汽轮机的主要设备，是维持设备安全运行的核心系统，当汽轮机运行异常吋，能够运行保护设备的作用，防止造成更大的经济损失，也一定程度上提高了操作人员工作环境的安全性。参考文献：[1】刘美红.基于ARM的汽轮机监视保护系统设计与实现[D】.武汉理工大学,2011，07(13)：35-36.[2】周莹.1000MW