sfa燃气蒸汽联合循环机组超速保护

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1、S109FA燃气蒸汽联合循环机组超速保护陈良辰陈蓉蓉（杭州华电半山发电有限公司,浙江杭州310015）摘要：叙述S109FA燃气蒸汽联合循环机组超速保护的基本设置、逻辑控制、超速试验等内容，同时对防超速的其它相关控制进行简述。全面剖析该型号机组的防超速的配置，为同类型机组相关异常分析提供借鉴。关键字：超速保护、遮断、控制逻辑、试验一、机组超速保护的基本设置美国通用公司生产的S109FA联合循环机组由PG9315FA燃气轮机、D10型三压再热的双缸双流汽轮机、390H型氢冷发电机组成。燃机、汽机和发电

2、机转子刚性地串联在一根长轴上。机组正常运行是由MARKVI轮机控制盘实施对燃机和汽机的控制和保护，使机组运行在要求的工况和参数下。如果机组转速升高到了一个不可接受的范围，可能导致主设备的严重损坏，因此机组必须设置超速保护装置。在设计上燃机和汽机分别都有各自的MARKVI控制系统，且共用一套液压跳闸油系统，执行机组紧急遮断功能，所以单轴的联合循环机组超速保护设置比较特殊：形式上6/6采用电子超速保护，除在燃机控制算法中配置了一个主超速保护外，在汽轮机控制算法中还配置了主超速保护和应急超速保护。充分发先

3、进的电子冗余技术，取消了机械超速保护系统。二、超速保护控制逻辑1.主超速保护三只主测速探头77NH-1,2,3测得的转速信号经TTUR端子板送至燃机和汽机的控制盘上，3:2逻辑表决确定转速信号TNH与超速给定值（燃机TNKHOS/汽机KTNHOS)进行比较，当TNH达到给定值110%时，超速遮断信号L12H置1，使主跳闸信号L4T置1,向PTR主跳闸继电器发出指令使机组跳闸。相关逻辑关系图如下：图1.燃机主超速保护控制逻辑图2.汽机主超速保护控制逻辑6/62.应急超速保护三只独立的测速探头77

4、HT-1,2,3测得的转速信号经TPRO端子板送至燃机和汽机的控制盘

上,其中送至汽机的转速信号经3:2逻辑表决确定转速信号TNH1_OS与定值跨接器内的定值比较，当超过硬件定值110%时，汽机的〈P〉模块直接向ETR紧急跳闸继电器发出指令使机组跳闸。另一路送至燃机的转速信号经3:2逻辑表决确定转速信号TNH_OS参与相关计算，不直接参与超速保护动作信号输出。三、超速保护试验进行周期性的超速保护试验，来保证超速保护功能的正常运行。主要分离线超速试验和在线超速试验两种方式。离线超速试验因考虑三种超

5、速保护的动作值均为110%，为分别试验每种超速跳机，需抬高另外两个超速定值。该功能通过选择超速试验界面的不同的超速试验按钮来实现。在线超速试验以检验主超速保护和应急超速保护控制回路是否正常，跳闸继电器能否正常动作为目的，通过降低汽机控制盘和

中超速保护设定值，逐个验证跳闸继电器（共6个）的动作情况。实现在不停机的情况下完成相关试验，但不能替代离线超速试验的功能。四、防止机组超速的其它措施1.机组主控调节系统6/6按设计要求，当机组甩负荷后，机组的主控调节系统（如转速控制、加速控制系统等）应

6、能自动维持机组正常运行，实现平稳过渡，转速升高量不应引起超速保护动作。因此当出现机组因超速保护动作跳机时，应全面检查机组主控系统，并消除故障，必要时需进行甩负荷试验验证主控调节系统可靠性。甩负荷后自动保持机组稳定运行是非常必要的，不能盲目依靠超速保护来防止超速事故。加速控制系统（FSRACC）在轮机突然甩去负荷后帮组抑制动态超速。轮机甩去负荷后的过渡过程中，初期转速还未上升多少，FSRN（转速控制）减少也不多。但此时加速度却很大，因此计算出的FSARACC可能很小，使之被FSR最小值选择门选中，这样

7、就能在此期间更快地减小FSR，减小动态超速。2.压气机进口可转导叶IGV控制进口可转导叶IGV控制设计成在机组甩负荷时，控制系统通过开大IGV的角度来增加进气量，以增大压气机耗功，抑制转速飞升，防止机组超速。3.低压进汽控制阀ACV控制当机组转速超过100%，在101%转速时，ACV开始关闭，在103.5%转速该阀全关。4.中压再热控制阀IV控制6/6中压再热控制阀IV的控制程序是针对超速状况而设计的。IV阀有5%的转速调节量：机组转速为100%时，IV阀的控制信号IVR=120%和IV大开；机组转

8、速为101%时，IV阀的控制信号IVR=100%和IV100%开度；机组转速为102%时，IV阀的控制信号IVR=80%和IV向关的方向运动；机组转速为103%时，IV阀的控制信号IVR=60%和IV向关的方向运动；机组转速为104%时，IV阀的控制信号IVR=40%和IV向关的方向运动；机组转速为105%时，IV阀的控制信号IVR=20%和IV向关的方向运动；机组转速为106%时，IV阀的控制信号IVR=0%和IV全关。五、总结S109FA燃气蒸汽联合循环机组从设计