[發明專利]一種汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統

無效

• 申請號: 201110071927.0
• 申請日: 2011-03-24
• 公開（公告）號: CN102694365A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 唐軍;趙建華;張海燕
• 申請（專利權）人: 上海電氣電站設備有限公司
• 主分類號: H02H5/00
• 分類號: H02H5/00;H02H3/05;G05B19/418
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

技術領域

本發明涉及一種汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統。

背景技術

汽輪機危急遮斷系統(ETS)是發電廠保護汽輪機安全的非常重要的系統，其功能是監測汽輪機運行過程中的運行參數，進行邏輯判斷，在運行參數超限時，能安全可靠地發出信號停止汽輪機運行，從而達到保護汽輪機的目的。

現有的危急遮斷系統多采用PLC控制，并通過雙PLC并列運行或者雙PLC熱備控制方式實現；隨著控制技術的發展，一種安全性和可靠性更高的含有容錯設計技術的三重化冗余(TMR)逐漸應用于航天、石油、化工、電力等行業，因此，為了與時俱進，現在需要對這種危急遮斷系統進行改進，以滿足對汽輪機更高的控制要求。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明旨在提供一種汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統，以提高系統的可靠性和安全性以及提高PLC硬件設備的保護等級。

本發明所述的一種汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統，它包括一三重化冗余控制裝置、分別與該三重化冗余控制裝置連接的一電源系統、一輸入接口、一輸出接口和一試驗面板，其中，所述輸入接口接收外圍汽輪機設備輸出的測控信號，所述輸出接口向所述汽輪機設備輸出停機接點信號。

在上述的汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統中，所述三重化冗余控制裝置包括一主控制器系統以及與該主控制器系統連接的兩個智能輸入子系統和兩個智能輸出子系統，其中，

所述主控制器系統包括第一至第三主機架，所述第一主機架包括第一CPU模塊以及分別與該第一CPU模塊連接的第一α總線控制模塊、第一β總線控制模塊和第一γ總線控制模塊，所述第二主機架包括第二CPU模塊以及分別與該第二CPU模塊連接的第二α總線控制模塊、第二β總線控制模塊和第二γ總線控制模塊，所述第三主機架包括第三CPU模塊以及分別與該第三CPU模塊連接的第三α總線控制模塊、第三β總線控制模塊和第三γ總線控制模塊，且所述第一α總線控制模塊、第二α總線控制模塊和第三α總線控制模塊通過一α總線相連在一起，所述第一β總線控制模塊、第二β總線控制模塊和第三β總線控制模塊通過一β總線相連在一起，所述第一γ總線控制模塊、第二γ總線控制模塊和第三γ總線控制模塊通過一γ總線相連在一起；

所述兩個智能輸入子系統均與所述輸入接口連接，且每個智能輸入子系統包括第一至第三輸入模塊，且所述第一至第三輸入模塊分別掛接在所述α總線、β總線和γ總線上；

所述兩個智能輸出子系統均與所述輸出接口連接，且每個智能輸出子系統包括并聯的第一、第二輸出模塊以及并聯的第三、第四輸出模塊，所述第一輸出模塊掛接在所述α總線上，所述第二、第四輸出模塊掛接在所述β總線上，所述第三輸出模塊掛接在γ總線上，且所述第一輸出模塊和第二輸出模塊的相連端以及第三輸出模塊和第四輸出模塊的相連端同時連接至一輸出繼電器。

在上述的汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統中，所述第一至第三主機架分別包括一網卡，且所述三個網卡分別與所述第一CPU模塊、第二CPU模塊和第三CPU模塊連接，以使所述試驗面板通過一以太網交換機與所述第一至第三CPU模塊連接。

在上述的汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統中，所述第一至第三主機架分別包括一電源模塊，且所述三個電源模塊分別與所述第一CPU模塊、第二CPU模塊和第三CPU模塊連接。

在上述的汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統中，所述第一至第三輸入模塊均為I/O源型模塊，所述第一、第二輸出模塊均為源型模塊，所述第三、第四輸出模塊均為漏型模塊。

在上述的汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統中，所述電源系統包括兩個用于向所述三重化冗余控制裝置供電的交流電源。

由于采用了上述的技術解決方案，本發明利用由三套主機架、三條Genius總線、兩個三重化的智能輸入子系統和兩個H型表決型的智能輸出子系統組成的三重化冗余控制裝置對在汽輪機運行過程中監測到的運行參數，進行邏輯判斷，尤其當任意一套主機架發生故障時，自動切斷其停機邏輯輸出，并保證剩下的兩套主機架仍能正常工作，從而有效提高了汽輪機危急遮斷系統的可靠性，并更好地保護汽輪機設備的安全。

附圖說明

圖1是本發明一種汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統的結構示意圖；

圖2是本發明一種汽輪機三重化冗余危急遮斷保護系統中三重化冗余控制裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施例進行詳細說明。