CN101673936A

CN101673936A - 保护系统

Info

Publication number: CN101673936A
Application number: CN200810042813A
Authority: CN
Inventors: 沈丛奇
Original assignee: East China Power Test and Research Institute Co Ltd; Shanghai Minghua Electric Power Technology and Engineering Co Ltd
Current assignee: Shanghai Huaming Power Equipment Co Ltd; East China Power Test and Research Institute Co Ltd; Shanghai Minghua Electric Power Technology and Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-03-17

Abstract

本发明提出一种保护系统，包含控制模块、三个输出模块、三重化安全保护回路、以及被控对象。控制模块输出保护指令；三个输出模块电性连接上述控制模块，将上述保护指令分为三路独立的保护指令；三重化安全保护回路电性连接上述三个输出模块；以及被控对象电性连接上述三重化安全保护回路。当上述三路独立的保护指令中有二路保护指令及以上有效时，启动动作保护上述被控对象，否则不启动动作。

Description

保护系统

技术领域

本发明是有关于一种保护系统，且特别是有关于一种具有三重化安全保护动作回路的保护系统。

背景技术

保护系统的作用是：当出现危及工艺或设备的运行问题时，保护系统及时作出相应的动作，避免事故发生或使得造成的损失最小。它是一个高可靠性的控制系统，在工艺或设备出现危险时相应的保护动作必须执行，即杜绝保护拒动；在工艺或设备未出现危险时防止保护误动作。

目前保护系统的主体一般采用可编程控制器(Programmable logic Controller)或集散控制系统(Distributed Control System)，一个保护系统包括检测相关工艺和设备的测量元件、可编程控制器或集散控制系统的输入/输出模件、控制模块、保护动作回路和被控对象，如图1。为了提高保护系统的可靠性，同一个工艺参数采用冗余的测量元件，并由不同的输入模件接收，控制模块也采用冗余配置，如图2。

三重化的冗余技术能保证控制系统任一环节的单一部件故障时保护系统可靠。目前在重要工艺和设备的保护系统中实现了测量元件、输入模件的三重化，控制模块冗余技术也能保证其安全可靠，但是控制模块的输出指令至被控对象还没有做到单一部件故障时保护系统安全可靠的目标。一般保护采用单一输出动作回路，重要工艺和设备的保护系统采用双回路输出动作回路，这些输出动作回路的任一部件故障时可能出现保护的误动或拒动，使得保护系统的可靠性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有三重化安全保护动作回路的保护系统，以改善现有技术的缺失。

本发明提出一种保护系统，包含控制模块、三个输出模块、三重化安全保护动作回路、以及被控对象。

控制模块输出保护指令；三个输出模块电性连接上述控制模块，将上述保护指令分为三路独立的保护指令；三重化安全保护动作回路电性连接上述三个输出模块；以及被控对象电性连接上述三重化安全保护动作回路。当上述三路独立的保护指令中有二路保护指令及以上有效时，启动动作保护上述被控对象，否则不启动动作。

本发明的保护系统由于采用了三重化安全保护动作回路，通过三重化安全保护动作回路实现“三选二”的逻辑表决功能，即三路中有二路保护指令及以上有效，才动作保护相关的被控对象。这样输出回路任一故障保护的输出动作回路仍能正确动作，有效地避免了目前单一输出动作回路和双回路输出动作回路会发生保护误动或拒动的情况，提供了保护系统的可靠性。

为让本发明的特征和优点更清楚的被了解，本发明特举具体实施例并配合附图说明如下。

附图说明

图1为习知的保护系统的功能方块图。

图2为习知的冗余保护系统的功能方块图。

图3为根据本发明一实施例的保护系统的功能方块图。

图4所示为本发明一实施例的保护系统应用于锅炉主燃料跳闸(MFT)保护的电路原理图。

具体实施方式

图3为根据本发明一实施例的保护系统的功能方块图。

保护系统3包含控制模块301、三个输出模块302、三重化安全保护动作回路303、以及被控对象304。

控制模块301输出保护指令A。三个输出模块302电性连接控制模块301，这些输出模块302将保护指令A分为三路独立的保护指令A1、A2以及A3。三重化安全保护动作回路303电性连接三个输出模块302，接收上述三路独立的保护指令A1、A2以及A3。被控对象304电性连接三重化安全保护动作回路303。当上述三路独立的保护指令A1、A2以及A3中有二路保护指令及以上有效时，启动动作保护上述被控对象304，否则不启动动作。

本保护系统3由于采用了三重化安全保护动作回路303，通过三重化安全保护动作回路实现“三选二”的逻辑表决功能，即三路中有二路保护指令及以上有效，才动作保护相关的被控对象304。这样输出回路任一故障保护的输出动作回路仍能正确动作，有效地避免了目前单一输出动作回路和双回路输出动作回路会发生保护误动或拒动的情况，提供了保护系统的可靠性。

随着火电机组向大容量、高参数发展，主燃料跳闸(MFT)保护的作用日渐突出。保护的作用在于当锅炉熄火或其它辅助设备，运行参数出现异常情况下，能立即切断进入炉膛的燃料，以防止锅炉灭火后引起爆燃或设备损坏，达到保护的目的。

图4所示为本发明一实施例的保护系统应用于MFT保护的原理图。

锅炉保护系统4包含控制模块401、输出模块402、三重化安全保护动作回路403以及被控设备(图未示)。控制模块401输出保护指令MFT和NOT MFT。输出模块402电性连接控制模块401，并将保护指令MFT和NOT MFT分别分为三路独立的保护指令。三重化安全保护动作回路403电性连接输出模块302，接收上述独立的保护指令，包含MFT1、MFT2、MFT3三个继电器。

例如，当锅炉正常运行时，输出模块402的三个“NOT MFT”开关输出(DO)为逻辑1(导通)，三个“MFT复位”开关输出(DO)为逻辑0(断开)，“MFT接钮”下端接点导通，MFT1、MFT2、MFT3三个继电器带电，MFT1、MFT2、MFT3三个继电器对应的接点导通，它们组成了一个“三选二”的表决回路。

当锅炉出现危险时，输出模块402的三个“NOT MFT”开关输出(DO)为逻辑0(断开)，MFT1、MFT2、MFT3三个继电器失电，切断“MFT动作电源”，其驱动的设备回复到燃料切断的状态，实现MFT保护动作。三重化安全保护动作回路是为了提高保护动作的可靠性，由MFT1、MFT2、MFT3个继电器对应的接点组成了“三选二”的表决回路实现了二个及以上的MFT继电器失电才会发生MFT保护动作，所以其中一个DO信号或MFT继电器故障，不会影响MFT保护的正确动作。如MFT1失电故障(没有保护要求时失电)，没有保护要求时仍能通过MFT2和MFT3接点维持“MFT动作电源”，不会造成保护误动；如MFT1带电故障(有保护要求时带电)，有保护要求时仍能通过MFT2和MFT3接点切断“MFT动作电源”，不会造成保护拒动。

按下后备“MFT按钮”时，电源被切断，三个MFT继电器失电，“MFT动作电源”驱动的设备回复到燃料切断的状态，实现MFT保护动作。为了防止人为误操作，所以设置二个“MFT按钮”，这样任一“MFT按钮”被误按，不会引起保护回路误动作。

一旦三个MFT继电器失电，MFT保护动作，此状态保持到保护原因不存在，且MFT复位，控制模块的三个“NOT MFT”开关输出(DO)才变为逻辑1(导通)，同时三个“MFT复位”开关输出(DO)短时为逻辑1(导通)，使MFT1、MFT2、MFT3三个继电器带电，回到锅炉正常运行状态。

虽然本发明已以具体的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种保护系统，其特征在于包含：

控制模块，输出保护指令；

三个输出模块，电性连接上述控制模块，上述这些输出模块将上述保护指令分为三路独立的保护指令；

三重化安全保护动作回路，电性连接上述三个输出模块，接收上述三路独立的保护指令；以及

被控对象，电性连接上述三重化安全保护动作回路，

其中，当上述三路独立的保护指令中有二路保护指令及以上有效时，启动动作保护上述被控对象，否则不启动动作。

2.根据权利要求1所述的安全保护系统，其特征在于上述被控对象为锅炉。

3.根据权利要求2所述的安全保护系统，其特征在于上述保护指令为锅炉主燃料跳闸保护指令。

4.根据权利要求1所述的安全保护系统，其特征在于上述三重化安全保护回路包含三个继电器。