一、小机危急跳闸保护控制系统原理
　　
　　江苏利港电力有限公司二期2×350MW燃煤机组原小机控制系统由1面就地控制柜、1面监测仪表TSl柜、1面J17继电器柜和1面过程控制DPU柜构成。就地控制柜由20只过程信号继电器、1只"跳闸/复位"继电器和15只压力开关等构成。每台小机各配有一套危急跳闸保护系统，当运行参数达到设定值时，发出跳闸信号，小机泄去保安油和抗燃油，关闭高、低压主汽门和高、低压调门，使小机跳闸。另外，集控室BTG盘和小机就地柜上均设有"打闸"按钮。
　　
　　小机原跳闸电磁阀电气原理图如图1所示。当出现任一跳闸条件时跳闸继电器86T激励，其常闭接点断开，跳闸电磁阀SVl、SV2失电，泄去保安油和抗燃油，使小机跳闸。跳闸条件如下。
　　
　　a.集控室BTG盘手动跳闸（ESX）。
　　
　　b.小机就地柜手动跳闸（ESPB-1）
　　
　　c.小机电气超速（DPU）。
　　
　　d.小机轴承润滑油压力低（63LTX）（延时3s）。
　　
　　e.小机排汽口真空低（63VTX）或排汽压力高于大气压力（63XATM）。
　　
　　f.小机排汽温度高（TI033）。
　　
　　g.小机轴向位移超限（39AT）。
　　
　　h.小机进汽侧、排汽侧轴承振动高（39RTl、39RT2）。
　　
　　i.小机保安油压低，且高、低压主汽门未全关（63TTX）。
　　
　　j.小机主油泵全停（63ESX（延时35）。
　　
　　k.小机就地跳闸继电器控制回路失电（27TR2L。
　　
　　l.接点DOFW431闭合，它是从11号DPU机柜送往就地柜的跳闸信号，该信号并列包含以下内容:前置泵停运;排汽碟阀未全开;主泵推力轴承、驱动端轴承、非驱动端轴承温度高;主泵密封水流量低，延时30s。
　　
　　m.接点DOFW433闭合，它是从18号DPU机柜送往就地柜的跳闸信号，该信号并列包含以下内容:小机进汽侧或排汽侧轴承温度高;小机推力轴承工作面或非工作面温度高。
　　
　　当无上述跳闸条件时，按下集控室BTG盘"复位"按扭使继电器86T得电，从而使电磁阀SVl和SV2得电。再按下就地柜"复位"按扭后使两只"复位"电磁阀得电，建立保安油压，小机复位。
　　
　　二、小机控制系统改造原因
　　
　　二期小机投运8年来总体运行情况良好，但控制系统的设计存在不足之处。
　　
　　a.小机所有保护跳闸信号多半由硬接线回路实现。除了DOFW431和DOFW433所含信号以及"电超速"保护信号能强制执行外，其余跳闸信号均无法采用强制手段来解除保护，热控人员只能在就地控制柜内采用拆线或短接手段实现解除保护，极易造成接地、短路而殃及控制系统。为避免误动，不得不停运小机后再作处理，但停运小机又会造成经济损失。
　　
　　b.小机跳闸保护信号的采集极不规范。有的是就地开关直接接入保护回路，有的是经过就地继电器转换后进入跳闸保护回路，有的是经过小机监测TSI柜或DPU柜转换后接入保护回路，且就地控制柜接线比较混乱。如遇小机控制回路故障，繁琐、凌乱、极不规范的控制回路，给故障判断和处理带来很大的不便，并增加处理故障的风险性。
　　
　　c.就地控制回路中的继电器、按钮等电气元件常年在高温下带电运行，己渐渐老化，可靠性逐年降低，给小机的安全带来一定的隐患。
　　
　　d.小汽轮机排汽蝶阀没有开到位引起小汽轮机跳闸，该保护逻缉不合理，即使蝶阀关闭，还有排汽压力高、排汽温度高保护。该项保护曾误跳过小机，造成二类障碍。因此，该保护可以考虑取消，改为报警信号。
　　
　　三、小机保护跳闸系统改造方案
　　
　　参照其它DCS控制系统，将传统的硬接线逻辑改造成软逻辑是一个安全经济的方案。改造后的逻辑思想与原逻辑基本相同，但新的控制系统力求简单、清晰和直观。依此思路，拆除就地柜所有电气元件，将就地输入信号直接送入WDPF机柜，增改组态，以DPU软逻缉来实现保护。
　　
　　3.1就地柜的改造
　　
　　a.在就地柜上拆除以下器件:油位高、低报警、小机复位、小机跳闸、主汽门试验容许、高/低压主汽门试验正常共计7只指示灯;排汽温度和转速2只表计;油位计试验、紧急停机、高压主汽门和低压主汽门试验4只按钮;柜中所有中间继电器。就地柜上仍保留机械超速跳闸复位按钮和6只压力表，其中机械超速跳闸复位按钮接点信号送入18号DPU。
　　
　　b.更换并重新布置就地柜端子。
　　
　　c.更换就地设备到就地柜、就地柜到DCS和TSl机柜的信号电缆。
　　
　　3.2供电电源的改造
　　
　　小机原就地柜DCll0V和AC220V控制电源都是从电源分配中心分几路直接送到就地柜。改造后取消电源分配中心到就地柜的DCllOV和AC220V所有电源，增加电源分配中心到集中控制电源柜4JSB柜l路DCllOV电源，在该电源柜内分出5个小开关分别作为小机高低压主汽门开、关电磁阀和小机跳闸电磁阀SVl、SV2的电源。另外再设4个AC220V小开关分别作为零转速开关、小机高低压疏水1门和小机复位电磁阀SV7A、SV7BE6源。
　　
　　3.3继电器接点改造
　　
　　J17继电器柜内继电器k78所带接点由原来常开接点改为常闭接点。BTG盘紧急跳闸按钮保留原硬接线回路，实现跳闸功能。原BTG盘紧急跳闸按钮控制k78继电器，k78继电器常开接点送到就地柜继电器ESX，通过继电器ESX所带接点控制跳闸继电器86T。当按下BTG盘紧急跳闸按钮后，按钮所带接点接通，28带电，k78继电器常开接点闭合使继电器ESX得电，ESX所带常开接点闭合，使跳闸继电器86T激励，电磁阀SVl、SV2失电，小机A跳闸。改造后，k98继电器接点直接进入跳闸电磁阀SVl、SV2电气回路，小机正常运行时，该接点为接通状态，因此该接点应该改为常闭接点。　　3.4逻缉组态修改
　　
　　a.图2为改造后的小机跳闸原理图。接点DOFW431是由所有跳闸信号合成的跳闸信号，通过J17继电器柜送出。当小机复位后该信号置"1"，接点接通，只要有任一跳闸信号发出，DOFW431将置"0"，该继电器接点断开，使跳闸电磁阀Sk/l和S1/2失电，泄去保安油和抗燃油。接点k为BTG盘上"手动停机"按钮控制回路J17继电器柜内k28
　　
　　所带接点，正常运行时该接点接通，当按下"手动停机"按钮时该接点断开，跳闸电磁阀口SVl和SV2失电，泄去保安油和抗燃油。
　　
　　b.小机排汽碟阀未全开保护，由跳闸改报警。
　　
　　c.取消就地柜小机高/低压主汽门试验控制功能，保留操作员站上试验功能。
　　
　　d.取消就地柜小机润滑油油位高/低试验功能，在操作员站画面增加润滑油箱油位高/低报警。
　　
　　e.在操作员站上增加了小机软复位功能。
　　
　　f.小机复位采用一键复位，即由原BTG盘和就地盘复位建立跳闸油压改为任一复位键复位就可以建立跳闸油压（就地盘复位按钮、BTG盘小机手操盘复位按钮、操作员站软复位）。
　　
　　g.由于就地柜所有中间继电器己拆除，原由继电器86T所带作为小机复位信号和跳闸信号的接点已不存在，改造后复位信号和跳闸信号改由保安油压信号（63TT）来代替。
　　
　　h.在18号DPU增加小机就地复位Dl点。
　　
　　i.操作员站与小机相关的3个画面，报警窗提示、跳闸条件显示、按钮、文字、信号指示作相应修改。
　　
　　四、改造效果
　　
　　本次改造消除了原控制系统的许多隐患，明显提高了小机控制系统的可靠性和经济性。
　　
　　a.拆除了就地柜所有的继电器等电气元件，将信号通过就地柜直接送入DPU柜，减少了中间环节，系统更加简单，信号更加清楚、直观。
　　
　　b.改造后所有的信号都可以通过点信息强制实现，系统更加安全、可靠。
　　
　　c.供电系统的改造保证了每一个用户电源的独立性，保证了控制系统的安全稳定。
　　
　　d.操作员站画面的修改，让运行人员对运行状况及小机跳闸条件一目了然。