(光大环保(中国)有限公司)
摘要:由于垃圾焚烧发电项目高速汽轮机的效率明显比传统机组有优势,在上应用逐渐广泛,高速汽轮机运行稳定性和保护动作可靠性的要求也日益提高,随着汽轮机TSI技术的不断发展,针对高速机配套的WOODWARDProTech-GII超速保护器组成超速保护应运而生,在实际使用中有较好的经济效益和技术优势。由于目前国内WOODWARDProTech-GII超速保护器相关中文资料较少,对用户使用造成一定的不便,本文结合ProTech-GII超速保护器在南京汽轮电机(集团)有限责任公司的N15-6.2/445型15MW凝汽式高速汽轮机组应用实例,分析介绍在垃圾焚烧项目高速机组的应用及调试中应注意的问题。
关键词:WOODWARDProTech-GII超速控制器;应用调试
一、WOODWARDProTech-GII超速控制器简述:
WOODWARDProTech-GII超速控制器是一种数字式超速跳闸仪表,通过灵活运用各种类型的测速探头组合,可以具备独立模块三取二功能和转速显示、信号4-20mA远传功能。由三个相同又相互独立的A、B、C速度检测单元组成,利用三个磁性传感器来检测原动机的速度,连续监测原动机速度,当检测到超速时,激活跳闸继电器。三个单元的跳闸继电器与三取二配置表决电路相连,显示由每个速度检测器测得的实际速度,显示最高速度信号,在线测试并允许仪器运行时更换单个损坏单元的积本化设计。仪器前面板上的发光二极管(LEDS)和数字显示器指示正常操作的功能状态。其外形见图1。
图2WOODWARDProTech-GII超速保护器接线图
WOODWARDProTech-GII超速保护器系统模块逻辑功能如图3
在ProTech-GII超速保护器系统供电配置设计时,须符合《仪表供电设计规定》和《仪表系统接地设计规定》的要求。由于超速保护器供电模块采用双电源冗余供电配置,需设计一路厂用电源接入,另一路采用UPS电源接入,分别接到2个24V直流稳压电源模块上,再分别输出并接到独立A\B\C速度模块上,以实现电源冗余供电。
ProTech-GII超速保护器的日志功能强大,可以记录所有跳闸、报警和超速事件。跳闸日志功能使用一个滚动缓存,能够记录最后50次的跳闸或报警事件以及最后20次的超速事件和这些事件发生的时间。
图4ProTech-GII超速控制器三取二配置表决电路原理图
二、WOODWARDProTech-GII超速控制器上电及仪表组态设置
在本垃圾焚烧项目实际应用中,由于高速汽轮机厂家南汽设计取消了机组机械超速保护,因此超速保护只有DEH系统本身超速保护与TSI系统超速保护共2级,因此TSI系统采用WOODWARDProTech-GII超速控制器承担着机组重要的超速安全保护,做好WOODWARDProTech-GII超速控制器调试及试验非常重要。
调试开始前,重点检查WOODWARDProTech-GII超速控制器接线是否正确,仪表接地是否可靠,线路绝缘电阻是否合格,仪表供电两路电源电压是否正常,检查准确无误后方能开始下一步仪表上电工作。仪表上电后,首先开始功能组态的设置,主要设置步骤如下:
1)、WOODWARDProTech-GII超速控制器上电后菜单默认为英文菜单,支持中文菜单形式,共有4个菜单,分别为监视菜单、查看日志、组态菜单、测试菜单。重点需要设置组态菜单,正式组态设置前直接按组态菜单将language(语言)修改为中文。组态菜单修改后显示中文如下:
A.设置语言
B.转速
C.跳闸锁定
D.报警锁定
E.专用数字量输入
F.模拟量输出
2)、用上下键选择转速项,点中间ENTER键进入)转速子菜单如下:
A.转速输入
B.加速度
C.启动逻辑
D.转速冗余
E.加速度冗余
3)方法同上要进入速度输入设置,按enter键,修改菜单如下:
A.速度传感器类型,适用于3种转速传感器:被动式磁感应单元、主动式接近传感器和涡流探头,分有源和无源,本项目磁阻式选默认无源。涡流探头要选有源,测量参数为频率。
B.齿数。测速齿轮的齿数。根据现场情况输入,默认60。
C.齿轮速比,选默认1.00。
D.超速跳闸设定值,按实际定值输入,本项目6600rpm超速跳闸设定。
E.转速突然丢失。分报警、跳闸,选默认报警。
4)方法同上要进入加速度输入设置,菜单如下:
A.加速度跳闸启用设置选否
B.加速度跳闸许用转速设置100rpm
C.跳闸加速度设置0
5)启用逻辑设置,菜单如下:
转速故障设定置设置0RPM
转速故障跳闸设置不使用
转速故障报警设置使用
转速故障超时跳闸设置不使用
转速故障超时时间设置默认
6)转速冗余设置如下:
A.输入1、2、3根据使用情况组态,可以按3冗余或2冗余设计,本例要全选模块A、模块B、模块C组成3冗余。
B.基本模式:可设置信号高选、信号低选、中值3种模式,设置信号高选模式。
C.降级模式可设置信号高选、信号低选、中值3种模式设置信号高选模式。
D.两路输入故障时动作可选报警、跳闸,设置跳闸。
E.偏差报警限值设置100rpm即可
F.偏差报警时间设置默认500ms
7)加速度冗余设置如下:
A.输入1、根据使用情况组态,本例设置不使用。
B.输入2、根据使用情况组态,本例设置不使用。
C.输入3根据使用情况组态,本例设置不使用。
D.基本模式:设置默认中值。
E.降级模式可设置信号高选、信号低选、中值3种模式设置信号高选模式。
8)跳闸锁定设置如下:
跳闸组态根据使用情况组态设置,高速机建议设置失电跳闸模式。
跳闸锁定输出设置锁定。动作时输出锁定。
9)报警锁定菜单设置如下:
跳闸同时报警设置是
10)专用数字量输入菜单设置:
启用输入信号共享设置默认
复位输入信号共享设置默认
转速故障超越输入信号共享设置默认
11)模拟量输出菜单设置
按0—10000RPM,对应4—20mA输出电流配置。
转速4mA对应转速量程下限设置0RPM
转速20mA对应转速量程上限设置10000RPM。
远传到DCS系统,其量程必须与此一致。
12)测试菜单设置、查看日志、监视菜单等
WOODWARDProTech-GII超速控制器可以通过测试菜单根据不同的设置对装置进行测试,复制组态等,查看日志、监视菜单等可以监视、查看相关信息,由于篇幅原因,不再详述。
三、WOODWARDProTech-GII超速控制器在汽轮机使用调试中注意的问题
WOODWARDProTech-GII超速控制器在调试中,必须认真熟悉汽轮机现场情况,要准备并确认好现场仪表参数及机组保护定值。例如:现场转速传感器的类型,有源还是无源、汽轮机测速齿轮参数,超速报警及跳机定值,必须清楚DEH系统阀台跳闸形式,是失电跳闸还是上电跳闸,还要注意WOODWARDProTech-GII超速控制器表决继电器输出是否满足ETS系统跳闸输入要求,例如跳闸锁定设置失电跳闸模式,应采用常闭触点等,WOODWARDProTech-GII超速控制器有4组独立触点输出。在调试中,应通过保护静态试验和动态试验验证是否正确。出于对整体安全的考虑,WOODWARD调速器公司强烈建议机组优先选用失电跳闸,以保证机组在突然失电时能可靠停机。
实践证明在高速汽机冲转过程中,由WOODWARDProTech-GII超速控制器组成的超速保护系统,输入样式灵活,设计合理,功能强大,使用简单,超速保护系统具备运行高稳定性和保护动作高可靠性,完全满足机组的实际需要,在高速汽轮机组超速保护中的应用值得肯定及推荐,相信在以后环保发电项目中应用会越来越多。
参考文献
[1]南京汽轮电机(集团)有限责任公司的N15-6.2/445型15MW凝汽式汽轮机组说明书
[2]东立明、杜勇、张卫峰.WOODWARDProTechGⅡ超速保护器在裂解气压缩机中的应用.《化工自动化及仪表》第七期,2015