全文摘要
一种四重化核电汽轮机跳闸保护系统，属于汽轮机保护领域，解决了现有的核电汽轮机跳闸保护系统因控制器的冗余度较低而容易导致核电汽轮机误跳闸的问题。所述跳闸保护系统通过第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别控制第一AST电磁阀～第四AST电磁阀，即采用四对相互独立的冗余电磁阀控制器分别对四个AST电磁阀进行控制。四对相互独立的冗余电磁阀控制器与四个AST电磁阀在物理结构上构成了“两或一与”的跳机结构。每个AST电磁阀的导通信号，均由相应的主电磁阀控制器或从电磁阀控制器发出，当任意一个AST电磁阀对应的一对冗余电磁阀控制器同时发生故障时，所述跳闸保护系统不会导致核电汽轮机误跳闸。
主设计要求
1.一种四重化核电汽轮机跳闸保护系统，其特征在于，所述跳闸保护系统包括主控制单元、第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元和第一AST电磁阀～第四AST电磁阀；主控制单元包括主总线控制器、从总线控制器、主控制器和从控制器；每个AST电磁阀控制单元均包括主总线控制器、从总线控制器、主电磁阀控制器、从电磁阀控制器、转速卡件和I\/O卡件；第一AST电磁阀～第四AST电磁阀在AST母管的泄油通路上构成电磁阀网络，第一AST电磁阀与第二AST电磁阀串联，第三AST电磁阀与第四AST电磁阀串联，第一AST电磁阀与第三AST电磁阀并联，第二AST电磁阀与第四AST电磁阀并联；第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别与第一AST电磁阀～第四AST电磁阀一一对应；对于每个AST电磁阀控制单元，主电磁阀控制器通过转速卡件和I\/O卡件接收汽轮机跳闸条件信号，基于接收到的汽轮机跳闸条件信号进行汽轮机跳闸逻辑判断，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为是时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件向相应的AST电磁阀发送导通信号，并通过主总线控制器向主控制单元发送报警信号，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为否时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件持续向相应的AST电磁阀发送关断信号；对于主控制单元，主总线控制器接收来自于AST电磁阀控制单元的报警信号，主控制器根据主总线控制器转发的报警信号进行跳闸首出逻辑判断，并将报警信号连同跳闸首出逻辑判断结果上传至保护系统后台；每个主控制器件与相应的从控制器件共同实现冗余控制。
设计方案
1.一种四重化核电汽轮机跳闸保护系统，其特征在于，所述跳闸保护系统包括主控制单元、第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元和第一AST电磁阀～第四AST电磁阀；
主控制单元包括主总线控制器、从总线控制器、主控制器和从控制器；
每个AST电磁阀控制单元均包括主总线控制器、从总线控制器、主电磁阀控制器、从电磁阀控制器、转速卡件和I\/O卡件；
第一AST电磁阀～第四AST电磁阀在AST母管的泄油通路上构成电磁阀网络，第一AST电磁阀与第二AST电磁阀串联，第三AST电磁阀与第四AST电磁阀串联，第一AST电磁阀与第三AST电磁阀并联，第二AST电磁阀与第四AST电磁阀并联；
第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别与第一AST电磁阀～第四AST电磁阀一一对应；
对于每个AST电磁阀控制单元，主电磁阀控制器通过转速卡件和I\/O卡件接收汽轮机跳闸条件信号，基于接收到的汽轮机跳闸条件信号进行汽轮机跳闸逻辑判断，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为是时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件向相应的AST电磁阀发送导通信号，并通过主总线控制器向主控制单元发送报警信号，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为否时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件持续向相应的AST电磁阀发送关断信号；
对于主控制单元，主总线控制器接收来自于AST电磁阀控制单元的报警信号，主控制器根据主总线控制器转发的报警信号进行跳闸首出逻辑判断，并将报警信号连同跳闸首出逻辑判断结果上传至保护系统后台；
每个主控制器件与相应的从控制器件共同实现冗余控制。
2.如权利要求1所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统，其特征在于，所述主控制单元还包括I\/O卡件；
在进行AST电磁阀在线试验时，主控制器通过I\/O卡件接收AST电磁阀在线试验信号，并将该AST电磁阀在线试验信号发送至相应的AST电磁阀控制单元，进而实现相应AST电磁阀的在线试验。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种汽轮机跳闸保护系统，属于汽轮机保护领域。
背景技术
现有的核电汽轮机跳闸保护系统(ETS)通常采用冗余控制的方式来实现核电汽轮机的跳闸保护，其控制方式具体为：在正常情况下，主电磁阀控制器通过转速卡件和I\/O卡件接收汽轮机跳闸条件信号，基于接收到的汽轮机跳闸条件信号进行汽轮机跳闸逻辑判断，并基于汽轮机跳闸逻辑判断同时对位于AST母管的泄油通路上的四个AST电磁阀进行控制。当主电磁阀控制器发生故障时，从电磁阀控制器接替主电磁阀控制器，同时对四个AST电磁阀进行控制，以实现系统的冗余控制。然而，当主电磁阀控制器和从电磁阀控制器同时发生故障时，核电汽轮机跳闸保护系统会导致核电汽轮机组误跳闸，进而影响核电汽轮机组的稳定运行。因此，现有的核电汽轮机跳闸保护系统因控制器的冗余度较低而无法有效地保证核电机组的安全可靠运行。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的核电汽轮机跳闸保护系统因控制器的冗余度较低而容易导致核电汽轮机误跳闸的问题，提出了一种四重化核电汽轮机跳闸保护系统。
本实用新型所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统包括主控制单元、第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元和第一AST电磁阀～第四AST电磁阀；
主控制单元包括主总线控制器、从总线控制器、主控制器和从控制器；
每个AST电磁阀控制单元均包括主总线控制器、从总线控制器、主电磁阀控制器、从电磁阀控制器、转速卡件和I\/O卡件；
第一AST电磁阀～第四AST电磁阀在AST母管的泄油通路上构成电磁阀网络，第一AST电磁阀与第二AST电磁阀串联，第三AST电磁阀与第四AST电磁阀串联，第一AST电磁阀与第三AST电磁阀并联，第二AST电磁阀与第四AST电磁阀并联；
第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别与第一AST电磁阀～第四AST电磁阀一一对应；
对于每个AST电磁阀控制单元，主电磁阀控制器通过转速卡件和I\/O卡件接收汽轮机跳闸条件信号，基于接收到的汽轮机跳闸条件信号进行汽轮机跳闸逻辑判断，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为是时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件向相应的AST电磁阀发送导通信号，并通过主总线控制器向主控制单元发送报警信号，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为否时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件持续向相应的AST电磁阀发送关断信号；
对于主控制单元，主总线控制器接收来自于AST电磁阀控制单元的报警信号，主控制器根据主总线控制器转发的报警信号进行跳闸首出逻辑判断，并将报警信号连同跳闸首出逻辑判断结果上传至保护系统后台；
每个主控制器件与相应的从控制器件共同实现冗余控制。
作为优选的是，所述主控制单元还包括I\/O卡件；
在进行AST电磁阀在线试验时，主控制器通过I\/O卡件接收AST电磁阀在线试验信号，并将该AST电磁阀在线试验信号发送至相应的AST电磁阀控制单元，进而实现相应AST电磁阀的在线试验。
本实用新型所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统，通过第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别控制第一AST电磁阀～第四AST电磁阀，即采用四对相互独立的冗余电磁阀控制器分别对四个AST电磁阀进行控制。四对相互独立的冗余电磁阀控制器与四个AST电磁阀在物理结构上构成了“两或一与”的跳机结构。每个AST电磁阀的跳闸指令，即导通信号，均由相应的主电磁阀控制器或从电磁阀控制器发出，当任意一个AST电磁阀对应的一对冗余电磁阀控制器同时发生故障时，所述四重化核电汽轮机跳闸保护系统不会导致核电汽轮机误跳闸。除此之外，当任意一个AST电磁阀对应的主电磁阀控制器或从电磁阀控制器发出跳闸指令时，主控制单元向系统后台发送报警信号和跳闸首出逻辑判断结果上传至保护系统后台，从而实现现场与后台之间信息的实时同步。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统进行更详细的描述，其中：
图1为实施例所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统的结构框图，其中，ETS-COM、ETS1、ETS2、ETS3和ETS4依次为主控制单元、第一AST电磁阀控制单元、第二AST电磁阀控制单元、第三AST电磁阀控制单元和第四AST电磁阀控制单元，SV1～SV4依次为第一AST电磁阀～第四AST电磁阀；
图2为实施例所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统的结构示意图，其中，ASP1和ASP2均为压力开关。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统作进一步说明。
实施例：下面结合图1和图2详细地说明本实施例。
本实施例所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统包括主控制单元、第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元和第一AST电磁阀～第四AST电磁阀；
主控制单元包括主总线控制器、从总线控制器、主控制器和从控制器；
每个AST电磁阀控制单元均包括主总线控制器、从总线控制器、主电磁阀控制器、从电磁阀控制器、转速卡件和I\/O卡件；
第一AST电磁阀～第四AST电磁阀在AST母管的泄油通路上构成电磁阀网络，第一AST电磁阀与第二AST电磁阀串联，第三AST电磁阀与第四AST电磁阀串联，第一AST电磁阀与第三AST电磁阀并联，第二AST电磁阀与第四AST电磁阀并联；
第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别与第一AST电磁阀～第四AST电磁阀一一对应；
对于每个AST电磁阀控制单元，主电磁阀控制器通过转速卡件和I\/O卡件接收汽轮机跳闸条件信号，基于接收到的汽轮机跳闸条件信号进行汽轮机跳闸逻辑判断，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为是时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件向相应的AST电磁阀发送导通信号，并通过主总线控制器向主控制单元发送报警信号，当汽轮机跳闸逻辑判断结果为否时，主电磁阀控制器通过I\/O卡件持续向相应的AST电磁阀发送关断信号；
对于主控制单元，主总线控制器接收来自于AST电磁阀控制单元的报警信号，主控制器根据主总线控制器转发的报警信号进行跳闸首出逻辑判断，并将报警信号连同跳闸首出逻辑判断结果上传至保护系统后台；
每个主控制器件与相应的从控制器件共同实现冗余控制。
本实施例的主控制单元还包括I\/O卡件；
在进行AST电磁阀在线试验时，主控制器通过I\/O卡件接收AST电磁阀在线试验信号，并将该AST电磁阀在线试验信号发送至相应的AST电磁阀控制单元，进而实现相应AST电磁阀的在线试验。
本实施例所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统，主控制单元可以通过第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元分别对第一AST电磁阀～第四AST电磁阀进行在线试验，实现了跳闸功能、首出报警和线试验功能的分离，保证了当所述四重化核电汽轮机跳闸保护系统的冗余电磁阀控制器出现单一故障时，核电汽轮机不会出现误跳闸，极大地增加了核电汽轮机组运行的安全性和可靠性，并且在任意一对冗余电磁阀控制器发生故障时，负责通讯的主控制单元仍然能够从其他正常工作的AST电磁阀控制单元上读取首出报警信号，并通过逻辑判断输出首出报警，保证了首出报警及与全厂控制系统通讯功能的完整性。
本实施例所述的四重化核电汽轮机跳闸保护系统在实际应用时，将就地传感器信号、核岛跳机信号和远方跳机信号等汽轮机跳闸条件信号一分四发送至第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元的转速卡件和I\/O卡件，第一AST电磁阀控制单元～第四AST电磁阀控制单元的主电磁阀控制器进行汽轮机跳闸逻辑判断，并将汽轮机跳闸逻辑判断结果通过I\/O卡件发送至相应的AST电磁阀。当任意一个AST电磁阀控制单元向AST电磁阀发送跳闸指令时，该AST电磁阀控制单元的主电磁阀控制器通过总线向主控制单元发送报警信号和跳闸指令，主控制单元做跳闸首出逻辑判断，并由主控制单元将跳闸首出信号和报警信号发送至DCS画面显示和就地指示灯显示。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920078145.1
申请日:2019-01-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:93(哈尔滨)
授权编号:CN209398462U
授权时间:20190917
主分类号:F01D 21/00
专利分类号:F01D21/00
范畴分类:28A;
申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
第一申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
申请人地址:150046 黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路345号
发明人:宋萱;崔栋良;闫胜海;唐硕;郭德军
第一发明人:宋萱
当前权利人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
代理人:高倩
代理机构:23109
代理机构编号:哈尔滨市松花江专利商标事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计