專利名稱：汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)方法，屬于電力系統(tǒng)自動控制
技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
ETS(EMERGENCY TRIP SYSTEM)是汽輪機危急跳閘系統(tǒng)的簡稱。汽輪機危急跳閘 系統(tǒng)具體應(yīng)用于火電廠綜合自動化系統(tǒng)(Heat-Engine PlantComprehensive Automation) 中，用以監(jiān)視汽輪機的運行參數(shù)(汽機轉(zhuǎn)速、潤滑油壓力、凝汽器真空、DEH故障、軸承振動、 軸向位移、熱膨脹、差脹、軸承回油溫度、高加水位、排氣室壓力等)，當(dāng)參數(shù)超過其限制值 時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉全部汽輪機蒸汽進汽閥門，緊急停機，以保證汽輪機安全運行。
汽輪機危急保安ETS系統(tǒng)完成汽輪機危急跳閘控制過程中全部電動閥門的開關(guān) 控制功能，包括完成開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集、處理、計算及開關(guān)量的實時輸出，并將相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng) 通訊傳送到中央控制室操作站?？梢员O(jiān)測的開關(guān)量信號有汽機轉(zhuǎn)速、潤滑油壓力、凝汽器 真空、DEH故障、軸承振動、軸向位移、熱膨脹、差脹、軸承回油溫度、高加水位、排氣室壓力 等。當(dāng)被監(jiān)視的參數(shù)超過規(guī)定值時，ETS系統(tǒng)輸出跳閘信號到跳閘電磁閥，跳閘電磁閥卸掉 保安系統(tǒng)的保安油，使汽輪機的主汽閥和調(diào)節(jié)閥迅速關(guān)閉，完成汽輪機跳閘的功能，實行緊 急停機，確保機組設(shè)備及人身的安全，以避免發(fā)生嚴重的后果。 汽輪機危急保安系統(tǒng)ETS是汽輪機保護最重要的一環(huán)，它是汽輪機電跳閘的出 口，其運行安全與否直接影響到汽輪機的安全運行。 常規(guī)的ETS系統(tǒng)通過PLC(Programemable Logic Controller,可編程控制器)或 DCS(大中型分散控制系統(tǒng))系統(tǒng)進行控制邏輯運算與判斷，被監(jiān)控對象的信號通過PLC 或DCS系統(tǒng)的數(shù)字量輸入1/0卡件接入系統(tǒng)，由PLC或DCS中央控制器對于信號進行邏輯 運算判斷。當(dāng)符合跳閘條件時，由系統(tǒng)的數(shù)字量輸出卡件對外輸出跳閘信號。對于這種實 現(xiàn)方式，從開關(guān)量輸入信號輸入，到完成邏輯運算，直至輸出動作信號，需要長達幾十毫秒 (< 50ms)的動作時間。 對于龐大的汽輪機系統(tǒng)，制約其安全運行的參數(shù)錯綜復(fù)雜，某一環(huán)節(jié)的異常完全 可能會引起其它環(huán)節(jié)重要關(guān)聯(lián)參數(shù)的連鎖動作。而這種連鎖動作往往在相當(dāng)短的時間內(nèi)完 成。所以，若能在盡可能短的時間內(nèi)完成監(jiān)控對象信號異常時的動作信號輸出，對汽輪機系 統(tǒng)的安全性、硬件使用壽命等等有決定性及巨大的推動作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)方法， 可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)完成監(jiān)控對象信號異常時的動作信號輸出。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)方法， 其特征在于將被監(jiān)控的汽輪機參數(shù)數(shù)字量信號經(jīng)過開關(guān)量輸入通道處理后直接進入復(fù)雜 可編程邏輯陣列，并經(jīng)過給定的邏輯判斷后由復(fù)雜可編程邏輯陣列直接輸出跳閘信號到開
3關(guān)量輸出通道，再接入跳閘電磁閥，所述復(fù)雜可編程邏輯陣列包括復(fù)雜可編程邏輯器件和 現(xiàn)場可編程門陣列。 本發(fā)明的工作原理為本發(fā)明采用復(fù)雜可編程邏輯陣列((包含CPLD(Complex Programmable Logic Device,復(fù)雜可編程邏輯器件)及FPGA (Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列))作為控制核心實現(xiàn)汽輪機危急跳閘動作的快速響應(yīng)。在ETS 系統(tǒng)接收到汽輪機運行參數(shù)超限報警時，經(jīng)過開關(guān)量輸入通道采集后進入復(fù)雜可編程邏輯 陣列。采集到的信號經(jīng)過消抖延遲判斷后，復(fù)雜可編程邏輯陣列只需幾十納秒(ns)的時間 即可完成邏輯運算判斷，在符合跳閘條件時發(fā)出跳閘動作信號。對于這種處理方式，在不考 慮信號消抖的情況下，從信號輸入變化、到邏輯運算、直到輸出動作結(jié)果所需要的時間僅為 2毫秒(ms)左右，在進行輸入信號預(yù)處理的情況下(一般消抖時間為8ms)，動作時間也僅 為10ms左右，其動作速度遠遠高于傳統(tǒng)的汽輪機危急保安ETS系統(tǒng)約50ms的動作時間。
本發(fā)明所達到的有益效果本發(fā)明通過復(fù)雜可編程邏輯器件和現(xiàn)場可編程門陣 列，提高了汽輪機出現(xiàn)異常情況下危機保護系統(tǒng)的響應(yīng)速度，避免了龐大的汽輪機系統(tǒng)設(shè) 備的性能下降和重大事故的發(fā)生，對汽輪機系統(tǒng)的安全性、硬件使用壽命等等有決定性及 巨大的推動作用。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。 如示意

圖1所示，為汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)示意圖。 本著簡潔、直接、獨立、快速的原則，本發(fā)明充分利用復(fù)雜可編程邏輯陣列的可編
程功能及實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字邏輯運算速度高的特點，在設(shè)計中，將被監(jiān)控的汽輪機參數(shù)數(shù)字
量信號經(jīng)過開關(guān)量輸入通道處理后直接進入復(fù)雜可編程邏輯陣列，并經(jīng)過給定的邏輯判斷
后由復(fù)雜可編程邏輯陣列直接輸出跳閘信號到開關(guān)量輸出通道，將最大限度地避免轉(zhuǎn)接、
擴展和轉(zhuǎn)換等中間環(huán)節(jié)。 本發(fā)明在ETS系統(tǒng)接收到汽輪機運行參數(shù)超限報警時，經(jīng)過開關(guān)量輸入通道采集 后進入復(fù)雜可編程邏輯陣列。采集到的信號經(jīng)過消抖延遲判斷后，復(fù)雜可編程邏輯陣列只 需幾十納秒(ns)的時間即可完成邏輯運算判斷，在符合跳閘條件時發(fā)出跳閘動作信號。對 于這種處理方式，在不考慮信號消抖的情況下，從信號輸入變化、到邏輯運算、直到輸出動 作結(jié)果所需要的時間僅為2毫秒(ms)左右，在進行輸入信號消抖預(yù)處理的情況下(一般 消抖時間為8ms)，動作時間也僅為10ms左右，其動作速度遠遠高于傳統(tǒng)的汽輪機危急保安 ETS系統(tǒng)約50ms的動作時間。從而更加提高了汽輪機出現(xiàn)異常情況下的響應(yīng)速度，避免了 龐大的汽輪機系統(tǒng)設(shè)備的性能下降和重大事故的發(fā)生，對汽輪機系統(tǒng)的安全性、硬件使用 壽命等等有決定性及巨大的推動作用。 以上僅以最佳實施例對本發(fā)明做進一步的說明，然其并非對本發(fā)明的限定，本發(fā) 明的保護范圍以表示在權(quán)利要求的內(nèi)容為準。
權(quán)利要求
一種汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)方法，其特征在于將被監(jiān)控的汽輪機參數(shù)數(shù)字量信號經(jīng)過開關(guān)量輸入通道處理后直接進入復(fù)雜可編程邏輯陣列，并經(jīng)過給定的邏輯判斷后由復(fù)雜可編程邏輯陣列直接輸出跳閘信號到開關(guān)量輸出通道，再接入跳閘電磁閥，所述復(fù)雜可編程邏輯陣列包括復(fù)雜可編程邏輯器件和現(xiàn)場可編程門陣列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽輪機危急保護系統(tǒng)動作快速實現(xiàn)方法，其特征在于將被監(jiān)控的汽輪機參數(shù)數(shù)字量信號經(jīng)過開關(guān)量輸入通道處理后直接進入復(fù)雜可編程邏輯陣列，并經(jīng)過給定的邏輯判斷后由復(fù)雜可編程邏輯陣列直接輸出跳閘信號到開關(guān)量輸出通道，再接入跳閘電磁閥，所述復(fù)雜可編程邏輯陣列包括復(fù)雜可編程邏輯器件和現(xiàn)場可編程門陣列。本發(fā)明提高了汽輪機出現(xiàn)異常情況下的響應(yīng)速度，避免了龐大的汽輪機系統(tǒng)設(shè)備的性能下降和重大事故的發(fā)生，對汽輪機系統(tǒng)的安全性、硬件使用壽命等等有決定性及巨大的推動作用。
文檔編號F01D21/00GK101788802SQ20091026455
公開日2010年7月28日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者吳勝華, 楊衛(wèi)民, 馬偉東 申請人:國電南京自動化股份有限公司