用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组及保护方法与流程

本申请涉及工业控制，具体涉及一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组、一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护方法、一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护装置。

背景技术：

1、在火力发电厂中，锅炉、汽轮机、发电机是三大主体设备，汽轮机处于能量转换的中心位置，至关重要。为了保证大型汽轮机设备的安全稳定运行，必须对其各个重要参数进行监视。当这些参数超限或异常，汽轮机控制系统无法控制汽轮机在正常范围内运转时，为防止损害汽轮发电机系统，避免事故的发生和扩大，ets将使汽轮机紧急跳闸，关闭汽轮机所有进汽阀。ets是汽轮机紧急跳闸保护系统，用于监视汽轮机转速、控制油压等信号，接收外部或内部产生的跳闸信号，根据保护逻辑，发出汽轮机遮断信号，使跳闸电磁阀得电跳闸或失电跳闸。

2、汽轮机紧急跳闸保护系统最早由中间继电器、时间继电器、接触器等器件组成，后逐步改为plc控制，采用plc内的软逻辑予以实现，同时采用继电器实现重要保护。继电器在使用过程中，由于长时间频繁吸合/断开，负载过大，没有采用熄弧装置等原因，导致触头氧化磨损，接触电阻变大，无法正常接通或者断开，安全性能低。此外，由继电器搭建的硬件回路，反应时间都取决于plc的扫描周期，基本在百毫秒级别，响应时间慢，且接触器数量多，体积大，前后期的电装、维护成本高，工作量大。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组及保护方法。所述保护模块组通过内部fpga实现逻辑控制，响应时间快，可靠性强，安全性高，安装简单，后期维护方便，降低了工作量。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组，所述保护模块组包括：

3、tpm卡件模块，用于接收汽轮机di信号，并根据汽轮机di信号生成do信号；

4、继电器模块，与所述tpm卡件模块连接；所述继电器模块用于根据所述do信号控制继电器的启闭，以控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合。

5、在本申请实施例中，所述tpm卡件模块包括三个tpm卡件，所述三个tpm卡件之间相互独立；其中，每一tpm卡件内均设置有fpga芯片；所述fpga芯片用于接收汽轮机di信号，并根据预设的保护逻辑对所述汽轮机di信号进行运算，以2oo3冗余的方式输出do信号。

6、在本申请实施例中，所述tpm卡件模块设置在tpm底座上；所述继电器模块设置在tpm继电器板上；所述tpm卡件模块通过db15转db25电缆连接到继电器模块。

7、在本申请实施例中，所述继电器模块包括十八个继电器；所述tpm继电器板通过电路板布线的方式完成继电器模块的2oo3冗余输出。

8、在本申请实施例中，每一tpm卡件具有24路di信号接收通道，每一tpm卡件具有6路do信号输出通道；每一do信号输出通道分别对应1个继电器。

9、在本申请实施例中，所述tpm底座上还设置有sd卡件；所述sd卡件用于监控汽轮机转速。

10、本申请第二方面提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护方法，所述方法包括：

11、接收汽轮机di信号，并根据汽轮机di信号生成do信号；

12、根据所述do信号控制继电器的启闭，以控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合。

13、在本申请实施例中，根据汽轮机di信号生成do信号，包括：根据预设的保护逻辑对所述汽轮机di信号进行运算，以2oo3冗余的方式输出do信号。

14、在本申请实施例中，控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合，包括：采用2oo3冗余输出的方式控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合。

15、本申请第三方面提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护系统，包括至少一个所述的用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组。

16、本申请第四方面提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护装置，包括：

17、生成模块，用于接收汽轮机di信号，并根据汽轮机di信号生成do信号；

18、控制模块，用于根据所述do信号控制继电器的启闭，以控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合。

19、与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：

20、本申请提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组及保护方法，所述保护模块组可以接收24路di信号，通过内部fpga实现逻辑控制，响应时间快，可靠性强，安全性高。1个保护模组可以同时安装3块tpm卡件，通过db15转db25电缆驱动tpm继电器板，安装简单，后期维护方便，降低了工作量。

21、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组，其特征在于，所述保护模块组包括：

2.根据权利要求1所述的保护模块组，其特征在于，所述tpm卡件模块包括三个tpm卡件，所述三个tpm卡件之间相互独立；其中，每一tpm卡件内均设置有fpga芯片；所述fpga芯片用于接收汽轮机di信号，并根据预设的保护逻辑对所述汽轮机di信号进行运算，以2oo3冗余的方式输出do信号。

3.根据权利要求2所述的保护模块组，其特征在于，所述tpm卡件模块设置在tpm底座上；所述继电器模块设置在tpm继电器板上；所述tpm卡件模块通过db15转db25电缆连接到继电器模块。

4.根据权利要求3所述的保护模块组，其特征在于，所述继电器模块包括十八个继电器；所述tpm继电器板通过电路板布线的方式完成继电器模块的2oo3冗余输出。

5.根据权利要求2所述的保护模块组，其特征在于，每一tpm卡件具有24路di信号接收通道，每一tpm卡件具有6路do信号输出通道；每一do信号输出通道分别对应1个继电器。

6.根据权利要求1所述的保护模块组，其特征在于，所述tpm底座上还设置有sd卡件；所述sd卡件用于监控汽轮机转速。

7.一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的保护方法，其特征在于，根据汽轮机di信号生成do信号，包括：

9.根据权利要求7所述的保护方法，其特征在于，控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合，包括：

10.一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护系统，包括至少一个权利要求1至6中任一项所述的用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组。

11.一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护装置，包括：

技术总结本申请实施例提供一种用于发电厂汽轮机转速控制的保护模块组及保护方法，属于工业控制技术领域。所述保护模块组包括：TPM卡件模块，用于接收汽轮机DI信号，并根据汽轮机DI信号生成DO信号；继电器模块，与所述TPM卡件模块连接；所述继电器模块用于根据所述DO信号控制继电器的启闭，以控制汽轮机的目标电磁阀开启或闭合。所述保护模块组通过内部FPGA实现逻辑控制，响应时间快，可靠性强，安全性高，安装简单，后期维护方便，降低了工作量。技术研发人员：路世英,孙广东,黄文勇,魏壮,孔凡爽,田雨聪,麻贵峰受保护的技术使用者：国能智深控制技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12