[發明專利]三取二表決、四取二液壓遮斷的汽輪機保護裝置

有效

• 申請號: 201610498329.4
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN105909324B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 涂雪紅;張運德;王強;金旭明;徐世勇;張亞平;閔淵;蒲威;王堯;廖清友;李進兵;祁煒;金鷺;施繼春;葸德玉;陳軻陽
• 申請（專利權）人: 四川東方電氣自動控制工程有限公司
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;F01D21/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 張吉

技術領域

本發明涉及汽輪機保護系統構架，尤其涉及一種三取二表決、四取二液壓遮斷的汽輪機保護裝置的通道結構和邏輯實現。

背景技術

汽輪機保護系統由現場測量傳感器、I/O卡件，控制器，繼電器和油路執行機構構成，參見圖1：已有ETS系統構架。汽輪機保護系統主要完成汽輪機事故工況或監視數據異常時，完成汽輪機遮斷跳機功能，是汽輪機保護的核心。常規汽輪機保護系統為三冗余現場測量原件，三重ETS保護控制器，三取二液壓執行機構，完成機組的三取二跳機。為了保證汽輪機保護系統在需求保護時能夠執行跳機功能，使汽輪機安全停機，在正常運行時需要對汽輪機保護通道進行是周期性通道試驗，驗證保護通道的功能正常與否。 在三重保護通道的結構下，汽輪機保護系統的通道試驗相對簡單，僅僅要對三個保護通道逐一進行試驗，觀察單通道反饋即可。且實驗只對執行機構進行實驗，不對測量元器件進行實驗。

現行國產華龍一號機組及CAP1400核電機組，使用的ETS構架為三冗余現場測量元器件、冗余控制器，四列I/O卡件與四取二液壓執行機構組成。現場三個信號在控制器內執行三取二邏輯表決，輸出擴展成四列，在執行機構上執行四取二的邏輯，最終完成機組跳機保護。三列測量輸入信號，冗余控制器與四取二液壓遮斷機構，在保護通道上不能夠成一對一的關系，在周期性通道試驗時無法進行一對一的通道試驗，必須采用新的試驗構架和流程，方可進行保護通道的周期性試驗，且通道實驗要對測量元器件和邏輯進行完全驗證，保證汽輪機保護系統在長周期運行中測量元器件和執行機構都可靠。

另有中國專利號為201420317119.7，公開了一種汽輪機轉速三取二跳機保護裝置，屬于汽輪機跳機保護領域。為了解決現有的三取二汽輪機轉速保護裝置采用軟件實現可靠性差，且無法直觀判斷每路轉速是否故障的問題。它包括三路轉速卡、六路跳機干接點和一個跳機狀態輸出接點，三路轉速卡各輸出兩路跳機信號分別給六路跳機干接點，第一跳機干接點J1-1和第二跳機干接點J1-2串聯成第一串聯支路，所述第三跳機干接點J2-1和第四跳機干接點J2-2串聯成第二串聯支路，所述第五跳機干接點J3-1和第六跳機干接點J3-2串聯成第三串聯支路，三個串聯支路并聯后與跳機狀態輸出接點并聯連接。該裝置在電路上實現了轉速三取二表決，但無法實現從測量元器件到執行機構的整個信號鏈路的模擬試驗。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明提供了一種三取二表決、四取二液壓遮斷的汽輪機保護裝置，本發明裝置改變了傳統汽輪機保護裝置結構：在三列原器件試驗測量端執行了傳感器故障模擬；對于硬件保護通道，在三列通道后增加繼電邏輯，實現三取二表決后的四通道擴展；在軟件上實現三列保護測量原件的逐列模擬試驗并實現了四列執行器的逐列試驗，以保證設備在運行期間的可靠性的驗證。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種三取二表決、四取二液壓遮斷的汽輪機保護裝置，包括用于測量汽輪機參數的傳感器、輸入卡、冗余控制器、執行通道和遮斷執行機構，傳感器與輸入卡連接，輸入卡與冗余控制器連接，冗余控制器與執行通道連接，執行通道串在遮斷執行機構的供電回路中，其特征在于：還包括用于模擬測量傳感器故障的模擬電路，所述模擬電路包括邏輯量輸出卡(DO′)與故障模擬繼電器，邏輯量輸出卡(DO′)的輸入端與冗余控制器連接，邏輯量輸出卡(DO′)的輸出端通過故障模擬繼電器的常閉觸點串入傳感器測量回路中；所述的遮斷執行機構為四取二液壓遮斷機構，所述執行通道為四列執行通道，每列通道包括相互連接的邏輯量輸出卡與繼電器，邏輯量輸出卡與冗余控制器連接，繼電器的常開觸點串在四取二液壓執行機構的供電回路中。

四列執行通道中，其中一列執行通道的繼電器常開觸點通過三取二表決回路串在四取二液壓執行機構的供電回路中。

四列執行通道中，每列執行通道的繼電器常開觸點通過三取二表決回路串在四取二液壓執行機構的供電回路中。

所述傳感器包括轉速測量傳感器、高壓排汽測量傳感器和低壓排汽測量傳感器，所述輸入卡包括模擬量輸入卡AI和邏輯量輸入卡DI，所述的轉速測量傳感器通過模擬量輸入卡AI與冗余控制器連接，高壓排汽測量傳感器和低壓排汽測量傳感器分別通過邏輯量輸入卡DI與冗余控制器連接。

本發明具有以下優點：

1、本發明裝置改變了傳統汽輪機保護裝置結構：將傳統的三列測量對應三列執行機構的傳統結構變化為三列測量對應4列執行機構；