国产300MW汽轮机ETS系统通讯改造实践

【摘要】 某电厂2×300MW国产汽轮机为上海电气集团股份有限公司生产的设备，原设计的ETS系统并没有保护投退功能，并且在DCS上无法监视其状态，不利于对其参数的监视。本论文介绍实现ETS保护投退的方法，以及如何实现与DCS的通讯。

【关键词】 ETS 触摸屏 保护投退

汽轮机危急遮断系统即ETS，是汽轮机最重要的保护系统，所以它的可靠性和安全性是至关重要的。某电厂#5，#6机与ETS通讯的Pro-face触摸屏利用在ETS状态点监控中，利用modbus 485 通讯协议进行数据的传输。原设计不带投退保护功能， ETS系统的保护投退必须通过ETS柜短接或解线来实现，这造成投退保护麻烦并容易出现误操作。如退保护时稍不注意，就会解错线；投保护时，不能观察到实际信号存在与否，容易造成误操作，导致ETS动作发生汽机跳闸事故。而且在DCS上无法监视ETS所有的状态，不利于对其参数的监视。

一、增加ETS保护投退按钮

原ETS的PLC程序已预留投退保护的开关量程序，即在不改动ETS程序的情况下，在pro-face触摸屏上增加保护投退程序与按钮画面， pro-face触摸屏通过modbus 485 通讯协议进行读写ETS的PLC程序，实现保护投退功能。画面如图1.1。一共增加EH油压低保护、油压低保护、真空低保护、轴向位移保护、轴振保护、差胀大保护、锅炉MFT、发电机保护、DEH停机、旁路、高排压比低保护、高排温度高保护、遥控8、遥控10、高排压力高保护等15个保护的投退功能，同时设置进入操作画面的密码，确保操作的安全性。

二、实现ETS与DCS间的通讯

DCS系统采用北京国电智深控制技术有限公司生产的DEPF-NT分散控制系统。为了能在DCS上增加监视ETS各个输入输出点，确保投退保护正确，实现了ETS和DCS的通讯。

在DCS读ETS数据只是作为辅助监视手段，为了节省成本，直接增加了31号虚拟DPU，利用MODBUS TCP/IP通讯协议，实现数据的传输。如图2.1

三、纠正首出遮断信号误报

当在Pro-face上投退保护后，首出的遮断状态就会出现误报. 从ETS逻辑图3.1上看出，在原ETS程序上，首出信号的触发没有增加投退保护信号的闭锁。即保护已经退出，保护信号触发后，保护虽然没有动作，但首出信号会错误地以为保护已动作，从而记录下来，机组重新挂闸方能复位。以致首出信号无法记录真正的保护动作。

首出遮断不准确，容易造成运行人员的误判。在DCS上组态解决此问题，先是用DCS逻辑组态翻译PLC首出逻辑，即用DCS读过来的ETS输入信号进行重新组态，然后在DCS上修正逻辑，增加保护投退的闭锁条件：当保护退出来时，投退信号为0，闭锁首出遮断起作用，从而纠正ETS首出遮断误报。组态中需要用SR触发器实现PLC程序中的自锁，而R脚接由AST压力开关产生的20s的脉冲信号的复位信号。

四、投退保护注意事项

（1）为了防止误操作，投退保护操作完毕后，要确认投退保护按键与投退状态灯颜色一致。

（2）为了防止误操作，运行人员在投退保护前，先打开保护投退与输入信号状态操作面板。此面板增加了保护投退状态灯，红色表示保护已投入，绿色表示保护已退出。观察是否满足投退保护的条件，如EH油压低状态灯为红，说明跳闸信号存在，如投进保护，就会导致跳机事故！

五、总结

5.1优点

（1）在触摸屏和DCS上都可以观察到是否满足投退保护的条件。

（2）Pro-face上投退保护比在ETS柜直接接线投退保护方便和可靠。

5.2缺点

在退出保护的状态，当该保护的跳机信号过来时，仍然会首出遮断报警，这导致了首出遮断报警不准确！因原ETS程序不建议修改，所以在触摸屏上无法消除此缺点。

5.3 效果总结

经过了此改造，某电厂在节省成本情况下，用DCS中的虚拟DPU读取了ETS数据，并且对其进行逻辑组态和修正，实现了DCS对ETS的监视。

在Pro-face上增加了保护投退功能，提高了ETS保护投退的可靠性和安全性。