汽轮机危急保安系统系统简介
汽轮机调节保安系统讲解
低压保安系统示意图
无压排油管
复位试验阀组
危急遮断器
当汽轮机的转速达到110～111%(3300～ 3330r/min)额定转速时。危急遮断器的飞环 在离心力的作用下迅速击出，打击危急遮断 器装置的撑钩,使撑钩脱扣 。通过机械遮断机 构使遮断隔离阀组的机械遮断阀动作，泄掉 高压保安油，从而使主汽阀、调节阀迅速关 闭。
遮断隔离阀组
遮断隔离阀组的作用 ：
在提升转速试验下,遮断隔离阀组的机械遮断阀处在 关断状态, 将高压保安油的排油截断 。
在飞环喷油试验情况下, 先使遮断隔离阀组的隔离阀 4YV带电动作,高压保安油的排油被隔离阀截断，
复位试验阀组
复位试验阀组的作用 ： 在掉闸状态下,根据运行人员指令使复位试验阀组
控制系统原理
DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转 速和功率，从而满足电厂供电的要求 。
机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令 或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令，采 集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置 反馈等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制 信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机 组的运行。
机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH控制 系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控 制回路不起作用。DEH控制系统接收现场汽轮机的 转速信号，此信号与DEH的转速设定值进行比较后， 送到转速回路调节器进行偏差计算，PID调节，然 后输出油动机的开度给定信号到HSS卡。此给定信 号在HSS卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进 行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，控制油动 机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制机组转 速。升速时，操作人员可设置目标转速和升速率。
汽轮机危急遮断系统
动作原理
当汽轮机正常运行时脱扣油通入阀盖 内隔膜阀的上部腔室中其作用力大于 弹簧约束力隔膜阀处于关闭位置切断 危急遮断油总管通向回油的通道使调 节系统能正常工作当机械超速机构或 手动遮断杠杆分别动作或同时动作时 通过危急遮断滑阀泄油可使该范围内 的润滑油压局部下降或消失压弹簧打 开隔膜闪泄去危急遮断总管上的安全 油通过快速卸载阀快速关闭所有的进 汽阀和抽汽阀实行紧急停机
实验前 后对照
3在线注油试验的做法
方式一：不升速式 a.机组未并网时将转速降至3000转以下 2950转左右； b.实验手柄打到实验位打开注油阀注油 检查遮断显示遮断； c.复位后遮断消失； d.关上注油阀手轮打到正常位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 方式二：升速式
• a.机组未并网前将转速降至 3000转以下2850转左右；
4.注油试验
1注油试验的作用： 在机组未超速的情况下试验机
械超速保护动作是否正常
• 2注油试验的原理
• 注油试验阀装于汽机轴承座前侧当它 开启时能将压力油喷入飞锤内腔使飞 锤在汽机额定转速时就击出停止喷油 后飞锤又能自动退回这种试验可以不 改变汽机实际转速模拟试验全部超速 遮断机构的动作是否正确
汽轮机危急遮断系统
Excellent handout training template
一、 概述
二、 机械超速遮断
1. 机械超速遮断原理 2. 主要设备和动作效果 3. 手动遮断及复位 4. 注油试验
一、概述
汽轮机危急遮断系统简称ETS它的任务是 在汽轮机出现异常情况时使所有的进 汽阀门跳闸关闭目的是保护汽轮机设 备的安全
汽轮机概述危机保安器_危机遮断油门[精彩]
![汽轮机概述危机保安器_危机遮断油门[精彩]](https://img.taocdn.com/s3/m/97f097c229ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2ada.png)
九、危急保安器危急保安器是汽轮机的机械式超速保护设备，当机组转速超出设定的脱扣转速时产生动作，通过遮断油门关闭速关阀和调节汽阀。
危急保安器通常是装在汽轮机转子位于前轴承座的轴段上，结构如图所示，导向套筒（2）装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧（5）压住，弹簧的另一端压在飞锤（1）的台面上，飞锤的支承面顶着导向环（6）的定位面，而导向环则被压紧螺母（8）紧压在轴孔的定位面上，压紧螺母和螺塞（9）均用螺钉（10）骑缝锁紧。
在飞锤中心的螺孔中装有配重螺钉（7），若减短配重螺钉的长度（从开槽端去除）则可提高危急遮断器飞锤的出击转速。
在导向套筒和导向环中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片（3）、（7），它们对飞锤起定位，导向作用并可减小飞锤动作的磨擦阻力。
飞锤和配重螺钉的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时，飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动，但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移，随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出（行程为H ）撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。
一般汽轮机危急保安器的复位转速（飞锤击出后使其恢复到装配1． 飞锤2． 导向套筒3． 导向片4． 导向片5． 弹簧6． 导向环7． 配重螺钉8． 压紧螺母9． 螺塞10． 螺钉位置的转速）高于额定转速，因此在转速降至额定转速时便可进行遮断油门挂闸复位操作，使机组重新起动。
检修危急保安器时，装拆压紧螺母可用随机工具“两孔螺母旋具”，装拆配重螺钉时，先拆出螺塞，旋入随机工具“调整螺栓”，使其锥端与飞锤的锥孔配紧，这样在旋动螺钉时可防止飞锤转动。
十、危急遮断油门机械――液压式危急遮断油门是汽轮机的保护设备，当汽轮机在运行过程中出现故障时，危急遮断油门泄放速关油，引发速关阀和调节汽阀快速关闭而迫使机组紧急停机。
汽轮机调节保安系统
当机组机组甩负荷时，机组转速达到或超过汽轮机103% 额定转速时，DEH控制EH油系统中OPC保护系统中的两个并联 的OPC电磁阀动作。这两个电磁阀得电打开，迅速泄掉各油动 机的OPC油压，使各调节汽门关闭，切断汽轮 机的进汽，以限制机组转速的进一步飞升。
当机组运行转速降低到额定转速时，DEH控制OPC电磁阀失 电关闭，OPC母管控制油压得以恢复，各调节汽门重新开启， DEH控制汽轮机在3000RPM附近运行。
目录
一、调节保安系统概述 二、汽轮机调节保安系统的组成与工作原理 三、汽轮机危急遮断系统的试验
一、调节保安系统概述
1. 概述
汽轮机的调节保安系统采用高压抗燃油（EH）纯电调控制系统。 调节保安系统由数字电调系统（DEH）、高压抗燃油调节系统 （EH）和汽轮机危急遮断系统（透平油）三大部分组成。
汽轮机调节保安系统中液压执行机构采用高压抗燃油系统（EH） 供油。它由EH供油装置，EH系统供油管路及附件，油动机及操纵座 薄膜阀，AST、OPC电磁阀组等部套组成。工作介质采用14.0MPa的 磷酸脂抗燃油。
冷油器
电气控制箱
温度控制器 压力开关 试验电磁阀 压力变送器 循环泵
再生装置
出口高压蓄能器
电气控制箱
控制块
溢油阀
EH主油泵
再生泵
压力油出口 加热器
循环泵过滤器
热电阻 空气滤清器
回油过滤器 磁性过滤器
无压回油口 有压回油口
调压杆
循环冷却系统 本装置还设有自成体系的EH油循环系统的循环统。循环油泵
• 执行机构的工作行程分别为： 高压自动关闭器 （2个）----------- 行程L=80mm 中压自动关闭器 （2个）----------- 行程L=120mm 高压调节阀油动机（4个）----------- 行程L=50mm 中压调节阀油动机（2个）----------- 行程L=80mm 低压油动机 （双侧进油）----------- 行程L=150mm
汽轮机调节保安系统
当OPC油压上升时，首先将油压作用于阀垫上方旳小腔室，将阀体向下移动，直到
上阀座低部密封线密封（此时，阀体下密封线应留有一定旳间隙，这是因为一方
面在机械加工上无法到达上下二道密封线同步严格密封旳要求，另一方面是为了
一旦从油缸来旳EH油有压力时，留下旳间隙能够排油泄压，防止将阀体向上推动，
使上阀座下旳密封线出现间隙，无法建立阀垫上方OPC油压腔室内旳压力，以至不
圈组件内移动，而且形成一种连接线圈旳磁力线通路，中央旳线圈是初
级旳，它是由交流中频电进行鼓励旳。这么，在外面旳二个线圈上就感
应出电压。这二个外面旳线圈（次级）是反向串接在一起旳，因而次级
线圈旳二个电压相位是相反旳，变压器旳净输出是此二个电压旳差。铁
芯旳中间位置，输出为零，这就称作零位。零位是机械地调整在油动机
称为拉式油动机，比较合用于油动机活塞杆与汽门门杆直接相联旳直动
式构造。
GV 、IV旳工作原理:
▪ GV旳部件与功能与TV相同,区别仅在于GV油动机旳行程较短，TV旳危急遮 断(AST)油管对GV来说是超速保护(OPC)油管,GV旳卸荷阀与RSV相同。
▪ IV旳主要部件、构造与TV相同。区别仅在于作用于迅速卸荷阀旳是OPC油 压。
EH油压低试验块
▪ OPC电磁阀与AST电磁阀均为先导型，其区别是：OPC电磁阀是由内部供油 控制旳，而AST电磁阀则由高压油路来旳外部供油控制；OPC电磁铁为直 流电磁铁，AST电磁铁为交流电磁铁；OPC电磁阀与AST电磁阀旳阀体构造 相同，仅需调整内部节流孔旳安装位置，将OPC电磁阀调整为常闭型，即 失电关闭，而将AST电磁阀调整为常开型，即失电打开。
个喷嘴旳油流旳节流相同，所以就不存在引起滑阀位移旳压差。当有信
汽轮机保安系统
汽轮机保安系统一、系统简介为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致汽轮机发生重大损坏事故，汽轮机组设有严密的保护措施。
由于机组超速的危害最大，因此，除了超速采用多重保护外，其余重要参数的严重超标，都通过危急遮断系统实现紧急停机。
本机组保安系统设置了三套遮断装置。
1、运行人员手动紧急遮断的危急遮断手柄。
2、机械超速遮断的危急遮断器（飞锤式）。
3、电子超速保护装置（设置在ETS中）即ETS系统由危急遮断系统（ETS）控制的四只遮断电磁阀，它接受汽机重要监视参数的遮断信号，四只遮断电磁阀只要一接到遮断信号，就立即动作泄去系统中的安全油和控制油，从而关闭主汽门和再热主汽门以及关闭高、中压调节汽阀，使机组紧急停机。
另外，为防止机组超速，还设有OPC保护。
当机组超速103%n。
或机组30%额定负荷以上甩负荷发生时，OPC电磁阀动作，立即关闭所有调门、抽汽逆止门、高排逆止门，打开高排通风阀、＃1、2高压调门后放气阀，抑制转速飞升，自动控制机组在3000r/min稳定运行。
二、系统功能1、遮断功能（1）机械超速保护当转速达到110～111% n。
时，危急保安器应动作，泄去低压安全油，高压安全油隔膜阀动作，打开EH供油系统泄油口，使EH系统的抗燃油压降低，迫使主汽阀、调节汽阀关闭，机组紧急停机。
（2）手动遮断保护如果机组发生其他故障，运行人员认为确须停机，或正常情况下需停机时可就地用手打装在前轴承座端面的危急遮断手柄或在集控室手动遮断按钮，泄除高、低压安全油，使机组停机。
（3）喷油试验功能为了对危急遮断器在不超速的状态下进行试验，采取对危急遮断器飞锤下部槽道注油建立额外油压的方法，推动飞锤出击，直至撞击碰钩，模拟超速试验，以检查危急遮断器是否无卡涩、良好备用。
（4）汽机复置功能通过手拉装在前轴承座端面的复置手柄或在集控室手动复置按钮，使遥控复置电磁阀动作，都能使危急遮断油门复置。
同时，在集控室按下手动复置按钮，电磁阀带电励磁、关闭。
汽轮机调节保安系统
2.1 连续控制型油动机
构成：由油缸、线性位移传感器和由关断阀、快关电磁阀、 伺服阀、卸载阀、滤网等集装成的控制块构成
快关电磁阀：带电切断安全油供油，使阀门关闭
卸载阀：安全油失去时，快速卸掉油动机的动力油
关断阀：安全油失去时，截断高压抗燃油供油
伺服阀：将DEH的阀位电气信号经放大转换为液压信号， 控制阀门的开度
高4压.油1低手压机动构遮保断 安复系位阀统配置
润
紧急
滑
遮断阀
油
隔离阀 （失电）
电磁 遮断阀
喷油阀
危急遮 断装置
危急 遮断器
仪用 气来
排油
主遮 断电 磁阀
安全油 压力开
关
抽汽 遮断阀
4.2飞环式危急遮断器
危急保安器特性图
离心力Fc=m(R0+R)(2πN/60)2 弹簧力Ft=K(X0+R)
复反位馈4.3危急遮断装置复位
MOOG2 级标准
含水量
水 解
小于 0.1％
含氯量
腐 蚀 污 染
小于 100PPM
酸值
加 剧 腐 蚀
不许 超标
2.液压伺服系统
功能：可控制各阀门的开 度、实现阀门快关功能。
配置：七个连续控制型油动机和三个开 关控制型油动机，相互独立控制。
单侧进油往复式油动机特性：液压开启弹簧 关闭型油动机，安全可靠但稳定性较差。
遮断油 压开关
抽汽 遮断阀
3.2主遮断电磁阀挂闸位
3先断.导开3电磁主阀 遮先断失导电电阀磁阀遮断位断开
抗燃 油 遮断电 磁阀主 阀
排油
滑阀
安全油 失压
电磁
紧急来3遮油断.阀4隔离阀（正常位阀）
汽轮机机械危急遮断系统
约束力，飞锤不能出击。当机组超速时，随着转速的升高，离心力和约束力随之 增加，当离力大于约束力时，飞锤外移，偏心距加大，根据飞锤的设计特性，到 达整定的转速后，离心力增加，克服约束而使飞锤出击。
Page 14
3、动作原理
飞环
Page 10
2、机械超速遮断的主要设备
销轴
弹簧
充油试验 喷嘴
碰钩
Page 11
2、机械超速遮断的主要设备
Page 12
2、机械超速遮断的主要设备
隔膜阀
该阀装在前轴承箱的侧面，其作用是机械超速系统动作、润滑油压下降时，
泄去危急遮断油总管上的遮断油，遮断汽轮机。
Page 13
3、动作原理
汽轮机 机械超速保护遮断系统
检修维护部汽机车间调速班
一、概述
汽轮机危急遮断系统，简称ETS。是在发生超速 或者其它危及机组安全的故障工况下，保护系统快 速动作，使主汽门和调节汽门同时快速关闭，可靠 地切断汽轮机的蒸汽供给，使机组快速停机。
Page 2
汽轮机超速保护的意义
• 汽轮机是高速转动的设备，转动部件的离心力与转速的平 方成正比，当汽轮机转速超过额定转速的20%时，离心应 力接近额定转速下应力的1.5倍，此时转动部件将发生松 动，同时离心力将超过材料所允许的强度极限使部件损坏， 为此，汽轮机均设置超速保护装置，它能在汽轮机转速超 过额定转速的10-12%时动作，迅速切断汽轮机进汽停机。
来自主油泵出 口和高压备用 密封油泵出口
节流孔（1）
Page 16
3、动作原理
隔膜阀动作原理： 如图所示当油室中
安全油建立，当油压力 大于弹簧力时，活塞下 移将阀门关闭，阻断EH 危急遮断油；当油室油 压力小于弹簧力时活塞 上移阀门打开，卸掉EH 危急遮断油，机组跳闸。
汽轮机调节保安系统讲解
电液伺服阀的工作原理
电液伺服阀是由一个电力矩马达以及带有机械反馈的二级液压功率 放大所组成。第一级是由一个双喷嘴及一个单挡板组成，此挡板固定在 衔铁的中点，并且在二个喷嘴之间穿过，使在喷嘴的端部与挡板之间形 成了二个可变的节流间隙。由挡板及喷嘴控制的油压作用在第二级滑阀 两端的端面上。第二级滑阀是四通滑阀结构，在这种结构中，在相同的 压差下，滑阀的输出流量与滑阀开口成正比。一个悬臂反馈针固定在衔 铁上，穿过挡板嵌入滑阀中心的一个槽内。在零位位置，挡板对流过二 个喷嘴的油流的节流相同，因此就不存在引起滑阀位移的压差。当有信 号作用在力矩马达上时，衔铁及挡板就会偏向某一个喷嘴，使得滑阀两 端的油压不同，从而推动滑阀移动，使高压油进入油缸高压腔或将油缸 高压腔中的高压油泄放至回油，油动机的动作使LVDT的反馈信号与阀位 指令信号趋向一致。此时，作用在力矩马达上的电流消失，挡板在喷嘴 作用下回到中间位置，滑阀两端的压差为零，滑阀就在反馈针的作用下 回到原始位置，直到输入另一个信号电流为止。
各机构的工作原理:
油动机均为单侧型，油压提供开启力，关闭依靠弹簧力。油动机有可控 型和全开全关型2种，其中RSV为全开全关型，其余为可控型。 在汽机复位（建立隔膜阀上方油压，关闭隔膜阀）和挂闸（给4个AST电 磁阀通电，使之关闭）后，高压油（HP）经RSV的截止阀和节流孔进入油 缸高压腔，该油腔与卸荷阀高压腔相通，卸荷阀的主阀芯上有一个节流 孔，高压油流过节流孔后经逆止阀向危急遮断（AST）油母管供油，使 AST油压上升接近HP油压，随着油压的上升，RSV逐渐打开，直到全开。 要关闭RSV有3种途径，一是泄去AST母管油压（相当于停机状态）；二 是松出卸荷阀的压力调节手柄，使溢流阀打开，但由于AST逆止阀的作用， AST母管油压不会泄去，因而其它油动机的状态不会受到影响，适用于手 动门杆活动试验或调试时对某一油动机进行单独操作；三是给试验电磁 阀（20/RSV）通电，起到卸去卸荷阀的压力。适用于进行遥控门杆活动 试验
汽轮机保护系统讲义
4
背压高跳机保护
• 汽轮机排汽压力过高，会使低压缸变形，机组 振动大，严重时会酿成事故。 • 汽轮机排气压力过高，会使整个汽轮机（在相 等负荷）汽轮机级内反动度增大，轴向推力增 大。 • 汽轮机排气压力过高，会使汽轮机流通能力减 弱，势必要增加进气压力温度。
2011-102011-10-18
5
电超速保护跳机
2011-102011-10-18
10
• 汽轮机产生轴向位移的原因如下： 汽轮机产生轴向位移的原因如下：
– 汽轮机发生水冲击：水珠冲击使轴向推力增大，同时水珠在汽轮机内流动速度 汽轮机发生水冲击：水珠冲击使轴向推力增大， 缓慢，堵塞蒸汽通路，在叶轮前后造成很大压力差，使轴向推力增大。 缓慢，堵塞蒸汽通路，在叶轮前后造成很大压力差，使轴向推力增大。 – 隔板轴封间隙增大：由于不正确地启动汽轮机或机组发生强烈震动，将隔板轴 隔板轴封间隙增大：由于不正确地启动汽轮机或机组发生强烈震动， 封的梳齿磨损，间隙增大，漏汽增多，于是使叶轮前后压力差增加。 封的梳齿磨损，间隙增大，漏汽增多，于是使叶轮前后压力差增加。使轴向推 力增大。 力增大。 – 动叶片结垢，蒸汽品质不良，含有较多盐份时，会使动叶片结垢，从而使蒸汽 动叶片结垢，蒸汽品质不良，含有较多盐份时，会使动叶片结垢， 流通面积缩小，引起动叶片前后的蒸汽压差增大。使轴向推力增大。 流通面积缩小，引起动叶片前后的蒸汽压差增大。使轴向推力增大。 – 新蒸汽温度急剧下降：使转子的温度也跟着降低，由于转子的收缩量大于汽缸 新蒸汽温度急剧下降：使转子的温度也跟着降低， 的收缩量，致使推力轴承的负荷增加。 的收缩量，致使推力轴承的负荷增加。 – 真空下降：增大了汽轮机级内反动度，致使轴向推力增加。 真空下降：增大了汽轮机级内反动度，致使轴向推力增加。 – 汽轮机超负荷运行：使蒸汽流量增加，会使轴向推力增大。 汽轮机超负荷运行：使蒸汽流量增加，会使轴向推力增大。 – 润滑油系统由于油压过低、油温过高等缺陷使油膜破坏而导致推力瓦乌金烧熔， 润滑油系统由于油压过低、油温过高等缺陷使油膜破坏而导致推力瓦乌金烧熔， 也会使转子产生轴向位移。 也会使转子产生轴向位移。 润滑油系统会造成油膜破坏的原因有： 润滑油系统会造成油膜破坏的原因有： 1.润滑油压过低 润滑油压过低 2.润滑油温过高 润滑油温过高 3.润滑油中断 润滑油中断 4.油质不良 油质不良 5.润滑油中有水 润滑油中有水 6.轴瓦与轴的间隙过大 轴瓦与轴的间隙过大 7.乌金脱落 乌金脱落 2011-10- 8.发电机或励磁机漏电 2011-10-18 发电机或励磁机漏电。 11 发电机或励磁机漏电。
汽轮机组危急保安系统常见故障分析研究
汽轮机组危急保安系统常见故障分析研究摘要：国内常规火电汽轮机组超速保护装置配置趋向于以电超速保护装置取代机械超速危急遮断装置。
但大功率汽轮机机组还是会配置机械超速保护装置，以两种超速保护模式来实现汽轮机保护的多冗余、高可靠性控制。
由于机械超速危急遮断器及其附属部套（即危急保安系统）的零部件较多且对安装调试要求较高，所以在机组前期安装调试过程中可能会出现各种故障。
因此文章结合某汽轮机的机械超速危急遮断装置在汽轮机调试、运行过程中出现的远方挂闸问题、危急遮断器问题，做出机械结构分析研究及分析计算，并提出相应的解决方案及避免措施。
关键词：汽轮机；危急保安系统；故障；对策汽轮机组超速保护控制方法一般由三部分组成：（1）机组转速超过额定转速的 103%，OPC（Overspeedprotection controller，超速保护）电磁阀带电，油动机卸荷阀动作，调汽阀门迅速关闭控制转速；（2）转速超过额定转速的 110%，AST（Automatic shift trip，危急遮断）电磁阀失电，油动机卸荷阀动作关闭主汽阀、调节阀，机组跳闸；（3）转速超过额定转速的 112%时，机械超速危急遮断器触发，泄掉薄膜阀上腔油压，机组跳闸，或者超速保护电磁阀组失电，油动机卸荷阀动作关闭主汽阀、调汽阀，机组跳闸。
针对危急保护系统经常出现的故障现象，文章则对此予以相关分析。
一、汽轮机危急保安系统（ETS）概述汽轮机危急保安系统（ETS）的主要任务是监督对机组安全有重大影响的某些参数。
当这些参数超过安全定值时，该系统就通过AST电磁阀失电泄去汽轮机危急遮断油，关闭汽轮机全部蒸汽进汽阀门，紧急停机。
ETS监视的工况一般有：超速，手动停机，润滑油压低，真空低，EH油压低，轴向位移大，振动大，差胀大，发电机主保护动作，MFT动作，DEH失电，支持轴承回油温度高，推力轴承回油温度高跳闸，轴承金属温度高跳闸，主汽温度低跳闸，发电机定子冷却水断水等。
汽轮机调节保安系统讲解
汽轮机危急遮断系统采用1.96MPa透平油系统供油。由危急遮 断器，危急遮断器杠杆，危急遮断器滑阀，保安操纵箱等部套组成。
当机组机组甩负荷时，机组转速达到或超过汽轮机103% 额定转速时，DEH控制EH油系统中OPC保护系统中的两个并联 的OPC电磁阀动作。这两个电磁阀得电打开，迅速泄掉各油动 机的OPC油压，使各调节汽门关闭，切断汽轮 机的进汽，以限制机组转速的进一步飞升。
当机组运行转速降低到额定转速时，DEH控制OPC电磁阀失 电关闭，OPC母管控制油压得以恢复，各调节汽门重新开启， DEH控制汽轮机在3000RPM附近运行。
3. 汽轮机调节保安系统主要控制功能
1）.汽轮机控制系统远方挂闸功能 2）.汽轮机控制系统超速限制功能OPC（＞
103%） 3）.汽轮机控制系统危机遮断保护功能AST（电
超速＞109%。机械超速＞110%） 4）.主汽门在现活动试验功能 5）.危机遮断器撞击子在现活动试验 6）.汽轮机转速控制，并网控制，负荷控制，
当机组紧急停机时，DEH自动通过控制EH油系统中AST控 制块中的四个AST电磁阀来控制汽轮机紧急停机。这四个AST 电磁阀连接成两“或”一“与”的连接方式，既可以防止电磁阀 “拒动”又可以防止电磁阀“误动”，它们接受DEH各种停机信号， 遮断汽轮机。
汽轮机机械超速保护是通过汽轮机危急遮断系统中的两只 机械飞锤式危急遮断器、危急遮断器杠杆和危急遮断器滑阀实现。
抽汽控制等控制功能 7）.就地手动/控制室手动/DEH自动打闸停机
汽轮机调节及保安系统
汽轮机调节及保安系统本机采用的是数字电-液调节系统（DEH）。
主要由数字式调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组成。
本机的保安系统采用冗余保护。
除了传统的机械-液压式保安装置外，增加电调装置、仪表监测系统的电气保护。
保安系统主要由危机遮断器、危机遮断油门、实验控制阀、电磁阀、主汽门、TSI监测系统、电调节器超速保护等组成。
第一节DEH系统1 、DEH基本工作原理汽轮机组DEH系统基本原理简述如下：DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、抽汽控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路以及同期、调频限制、解藕运算、信号选择、判断等逻辑回路。
DEH系统通过DDV634电液转换器控制高压阀门，从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的2 、DEH基本功能2.1 汽机挂闸/开主汽门当汽机保安系统动作后，保安油压消失汽机自动主汽门、调速汽门全部关闭，再次启动时，必须首先恢复保安油压。
当运行人员发出挂闸指令时，电磁阀带电接通危急遮断滑阀上腔排油，滑阀在压力油的作用下复位，然后电磁阀失电将接通危急遮断滑阀上腔排油关闭，完成挂闸操作。
挂闸后，具备了开启主汽门条件。
当运行人员发出开启主汽门指令后，通过电磁阀打开自动关闭器。
此时，汽机具备了冲转条件。
启动油泵启动后将保安装置挂闸，启动阀手轮关到底，保安油路接通。
接到开机信号后，缓慢旋转启动阀手轮，即可开启主汽门。
2.2 摩检机组启动前，尤其是大修后，经常需要进行磨擦检查。
为此，在DEH系统内设置有摩检功能，选择摩检后，DEH将机组自动升速至500r/min，然后关闭调速汽门，停止进汽，机组惰走，由运行人员进行听音，完成摩擦检查。
2.3 升速控制DEH根据运行人员给定的目标转速和升速率进行闭环控制，使机组达到目标转速。
完成冲转、暖机、过临界、3000 r/min定速全部过程，运行人员可根据实际情况，通过保持命令使机组进入转速保持。
DEH按照运行人员根据经验自行判断机组的温度状态，然后通过操作员站设定目标转速和升速率。
汽轮机调节保安系统简介-郭巍
2.3 手动停机
• 系统在机头设有手动停机机构供紧急停机用。手 拉手动停机机构按钮，通过机械遮断机构使危急 遮断器装置的撑钩脱扣,泄掉高压保安油,快速关 闭各进汽阀,遮断机组进汽。
2.4 系统设置了复位试验阀组,供危急 遮断器作喷油试验及提升转速试验用。
高压抗燃油系统
• 高压抗燃油系统由液压伺服系统、高压抗燃油遮 断系统和供油系统组成
1 液压伺服系统由阀门操纵座及油动机 两部分组成，完成以下功能：
1.1 控制阀门开度
• 系统设置有四个高压调节阀油动机，二个高压主汽 阀油动机，二个中压主汽阀油动机，二个中压调节 阀油动机、一个蝶阀油动机、两个快关调节阀油动 机。其中高压、中压调节阀、右侧高压主汽阀油动 机、蝶阀油动机及快关调节阀油动机由电液伺服阀 实现连续控制，左侧高压主汽阀油动机、中压主汽 阀油动机由电磁阀实现二位控制。
汽轮机调节保安系统简介
部门 : 发电部 主讲 ：郭巍 日期 : 二〇一〇年七月二十五日
汽轮机调节保安系统
• 汽轮机调节保安系统可分为：低压保安系统，高、 低压接口装置，高压抗燃油系统及汽轮机安全监视 保护系统
概述 • 调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统 （DEH）的执行机构，它接受DEH发出的指令，完成 挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。机组的调节保 安系统满足下列基本要求:
•
调节保安系统介绍 – 汽轮机调速系统 • 汽轮机调速系统是由测速元件（或测功元件）、 放大元件、执行元件及调节对象（汽轮机转子） 四部分组成的带负反馈的自动调节系统。 • 在纯冷凝工况时，不论是单机运行还是并网运行， 它都能根据转速（或功率）自动调整汽门开度以 适应外界负荷的变化，液压调节保安系统图如下 图。
2.2 机械超速保护
一单元危急保安系统介绍 (讲课内容)
一单元危急保安系统
基本原理介绍
危急保安系统发展
低压供油系统：传统的纯液压调节小功率机组。工质：透平油， 油压0.8—2.0Mpa。
优点：运行可靠，经济合理，检修方便。 缺点：透平油属于开式系统，油质容易劣化（含水、杂质）；调 节油压力偏低，增大油动机尺寸。
高压供油系统：应用于电液调节的大功率机组。工质：抗燃油， 油压：12—14Mpa。 优点：抗燃油具有良好防火性能；供油压力高，可以缩小油动机 尺寸和加大油动机功率；提高调节系统动态响应及静态精度；封 闭式供油，油质容易保证，提高调节系统可靠性。 缺点：对调节系统结构设计和制造工艺要求高，对油质要求严格。
第二路：经过油跳闸电磁阀OTSV进入偏心飞环式危急保安器OST腔 第三路：经过油复位电磁阀ORSV进入油复位活塞ORP，
低压保安系统功能
1、机械跳闸电磁阀(MTSV)接受电气信号停机。 2、由偏心飞环装置、T型杠杆实现机械超速功能。 3、由手动机械遮断阀(MTV)实现手动停机功能。 4、由油复位电磁阀(ORSV)及油复位活塞(ORP) 实现复位功能。 5、由油跳闸电磁阀(OTSV)偏心式飞环实现喷油 试验。
低压保安系统
透平油
抗燃油 ORSV ORP OTSV OST 至危急保安系统 MTP
MTSV
MTH
超速跳闸组件: 此装置由机械跳闸活塞MTP、油复位活塞ORP，随动活塞及其它附件组 成。其作用就是将超速跳闸飞环、机械跳闸活塞产生的跳闸位移通过跳 闸连杆动作使机械跳闸阀(MTV)动作跳闸。跳闸后在条件许可时，可通 过油复位活塞(ORP)使机械跳闸装置复位。即向机械跳闸阀方向推动跳 闸连杆，使机械跳闸阀移入复位位置，恢复安全油压(ETS)。
低压保安系统
汽轮机调节保安系统
TSI系统
jinglongpower
TSI是汽轮机的监测保护系统， 在汽轮机盘车、启动、运行和 超速试验以及停机过程中，可 以连续显示和记录汽轮机转子 和汽缸机械状态参数，并在超 出预置的运行极限时发出报警， 当超出预置的危险值时发送停 机信号给ETS，使机组自动停机。
第二节 设备原理
jinglongpower
第四节 超速保护
jinglongpower
双重超速保护
jinglongpower
超速对汽轮机来说是最大的故障，汽轮机超速 设置双重保护，即电超速和机械超速，为确保 机械超速的可靠性定期进行充油试验。
机械超速
电超速
机械超速保护
jinglongpower
机械超速保护小结
jinglongpower
图中所示为机械超速危急遮断系统的工作原理图。它的传感器为飞锤式传 感器，装于转子延伸的横向孔中，其重心与转子的几何中心偏置，通过压 弹簧，将飞锤紧压在横向小孔中，利用弹簧约束力与飞锤离心力平衡的原 理来设计动作转速。在动作转速内，飞锤不动作，当超出动作转速时，由 于离心力的增加，克服弹簧压力，飞锤飞出小孔，撞向碰钩，使机械危急 遮断机构动作并实行停机。
jinglongpower
卸荷阀结构比较特殊，是专门设计制造的。当OPC油压泄 去时，溢流阀的阀芯在弹簧力的作用下处于开启位置（向 上）；当OPC油压上升时，首先将油压作用于阀垫上方的 小腔室，将阀体向下移动，直到上阀座底部密封线密封 （此时，阀体下密封线应留有一定的间隙，这是因为一方 面在机械加工上无法达到上下二道密封线同时严格密封的 要求，另一方面是为了一旦从油缸来的EH油有压力时，留 下的间隙可以排油泄压，避免将阀体向上推动，使上阀座 下的密封线出现间隙，无法建立阀垫上方OPC油压腔室内 的压力，以至不能达到关闭卸荷阀的目的），然后OPC油 通过节流孔进入阀垫上方OPC油压腔室，由于上阀座在装 配以后留有上下0.4～0.6的串动间隙，仅依靠阀垫与上阀 座之间的“O”形橡胶密封圈的弹力将间隙留在阀垫与上 阀座之间，随着阀垫上方OPC油压腔室内压力的升高，作 用于阀垫大面积上的力将进一步压缩“O”形橡胶密封圈， 推动阀体向下移动，直到阀体下间隙消除为止，这就完成 了关闭卸荷阀的过程。由于OPC油压作用于阀垫上的总面 积约为从油缸来的EH油压作用于阀体下方的面积的1.4倍， 即使OPC油压略低时，卸荷阀也不会顶开。
汽轮机调节危机保安系统（1）
汽轮机调节危机保安系统（1）第十章汽轮机调节、危急保安系统第一节液压油系统汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组，调节系统和安全系统采用的压力有所不同，如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见，不同制造厂，采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统（去汽轮机调速系统和安全系统）、液压油冷却系统以及液压油再生（化学处理）系统。
图10－1－1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱（容量为3200L）、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等，都组装在一起，其间通过管道相连接。
1．液压油箱液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点，以及温度测量仪表（温度计、热电偶）。
2．液压油供油系统液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵（流量可调）。
泵内设有压力调节器，可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量，并保持其出口油压为定值（12MPa）。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有：（1）形滤网精度3μm，备有堵塞指示器；（2）全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温；（3）蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上，用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管（Φ21.3×3.73），经节流孔板（Φ2）和自动压力调节阀后，将液压油的压力从12.1MPa 减至1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽轮机危急保安系统系统简介
郭春晖
AST电磁阀的动作原理
在机组正常运行时，四只AST电磁阀是被通电关闭的，从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的EH油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。
当电磁阀失电打开，则母管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。
AST电磁阀是串并联布置的，这样就有多重的保护性。
每个通道中至少须一只电磁阀打开，才可导致停机。
同时也提高了可靠性，四只AST电磁阀中任意一只损坏或误动作均不会引起停机。
下图是油路示意图，和我厂EH油系统图内AST电磁阀部分基本一致，为表述清楚，油路用不同颜色表示，红色油路是AST 母管，也称之为危急遮断油总管，绿色油路是有压回油母管，黄色油路是EH油供油母管，蓝色油路是OPC母管，也称之为超速跳闸母管，细心的读者可能会发现，我厂EH油系统图内的EH油供油母管是经过节流孔进入各AST电磁阀的，彩图来源于网络，黄色油管路并没有画出应有的节流孔，实际上是存在的。
经节流孔来的EH高压抗燃油建立后，进入活塞室，克服弹簧的拉力而使活塞右移，堵住AST至回油的泄油阀，此时，位于左侧的AST 电磁阀电源带电关闭至回油的泄油孔，AST油压正常建立。
而一旦AST电磁阀动作，使EH高压油回至油箱，活塞在弹簧的作用下向左移动，遮断油与回油接通、泄去这只AST阀的安全油。
电磁阀油路示意图
简化示意图
我厂EH油系统图
如图所示：
AST1电磁阀与AST3电磁阀并联组成I通道，AST2电磁阀与AST4电磁阀并联组成II通道。
任意一个通道之中的一个电磁阀
动作或两个全部动作，由于节流孔板的作用不会使AST母管的压力卸掉。
两个通道中任意一个电磁阀或两个电磁阀同时动作，都会导致AST母管失压，汽轮机跳闸。
ASP油压的作用
ASP油压用于在线试验AST电磁阀。
ASP油压由AST油压通过前置节流孔产生，再通过后置节流孔到无压回油。
ASP油压从理论上来说是AST油压的一半。
我公司ASP油压高报警值是
9.6Mpa,低报警值是4.8Mpa。
当AST电磁阀1或3动作时，ASP 压力升高，ASP1压力开关动作；当AST电磁阀2或4动作时，ASP压力降低，ASP2压力开关动作。
如果AST电磁阀没有动作时，ASP1或2压力开关动作，或AST电磁阀复位后压力开关不复位，就存在ASP油压报警。
两个节流孔板的作用是做试验的时候保持AST母管的压力。
由于节流孔板的存在，ASP油压小于AST1与AST3电磁阀前的AST 母管压力，但大于AST2与AST4电磁阀后的无压回油管压力，当AST1或AST3电磁阀做试验的时候打开，高压开关感应到ASP压力增加，说明AST1与AST3正常动作，ASP-1报警；当AST2或AST4电磁阀做实验的时候打开，低压开关感应到ASP压力降低，说明AST2与AST4正常动作，ASP-2报警。
在机组运行时，如AST1或AST3电磁阀发生内漏，则ASP油压将升高，随着电磁阀的内漏量增大ASP油压升高，ASP1压力开关动作，发出ASP油压高报警；如AST2或AST4电磁阀发生内
漏，则ASP油压将降低，随着电磁阀的内漏量增大ASP2压力开关动作，发出ASP油压低报警。
我厂#1机B修后启动做ETS试验时，发现ASP-1信号复位不掉，相关专业排除了AST1、AST3内漏的可能性，原因有可能是前置节流孔径变大导致ASP油压偏高，待下次机组检修时确认。
ETS试验
ETS是Emergency Trip System的缩写，译为汽轮机危急遮断系统，定期进行ETS试验是为了保证该系统能在关键时刻可靠动作。
ETS的保护有好多种，详见下图，实际能在线试验的仅有AST电磁阀组、低真空、低EH油压、低润滑油压四项，在线试验都是通过点按下图中间两排青色的按钮实现的。
第四排绿色的小方块从左到右分别是LP1、LP3（EH油压低一通道），LBO1、LBO3（润滑油压低一通道），LV1、LV3（真空低一通道），LP2、LP4（EH油压低二通道），LBO2、LBO4（润滑油压低二通道），LV2、LV4（真空低二通道）。
每一个绿色方块都对应一个压力开关，如左图所示，第一排左起四个是EH油压开关，第五个是EOP自启试验压力开关，第二排五个全是润滑油压开关，第三排左起四个是凝汽器真空压力开关，第五个是BOP自启试验压力开关，这些压力开关全部接至右图的试验块上，实验块固定在前箱左侧，共四个，从上到下以此是润滑油泵自启试验块、EH油试验块、润滑油试验块、真空试验块，所有试验块原理相同，以EH油试验块为例，其系统图详见上文AST油系统图内EH油跳闸试验站部分。
右图的试验块上部右上角的手动门是试验块的隔离门，正常都是在全开位置，试验块上部左后方布置有两个试验电磁阀，接受来自ETS试验站的信号，每个电磁阀控制一个通道，左侧的控制一通道，右侧的控制二通道，由上文系统图可知，每个试验通道前都设置了节流孔，因此单独在任意一个通道做跳闸试验都不会引起ETS保护实际动作。
试验块的前面布置有两个手动门，由系统图可知，这两个手动门是分别和上述两个电磁阀并联布置的，也是各控制一个通道，用来在就地手动做ETS试验。
试验块顶部还布置有两个通道的就地压力表。
注意：当两个通道同时进行跳闸试验，会引起ETS保护动作，机组跳闸。
进行ETS试验时，点A侧EH油压低试验按钮，LP1、LP3亮，此时EH油试验块左侧电磁阀动作泄油，第一排左数两个压力开
关动作；点A侧LBO油压低试验按钮，LBO1、LBO3亮，此时润
滑油试验块左侧电磁阀动作泄油，第二排左数两个压力开关动作，以此类推。
点AST1或AST3，ASP-1亮，点AST2或AST4，ASP-2亮，原理上文已经阐述过了。
跳闸复位亦即汽轮机挂闸。
顺便说一下，在ETS上挂闸只能复位AST电磁阀组件，前提是安全油压必须提前建立，即SOB启动，隔膜阀复位；如果前箱危急遮断手柄在跳闸位置，或汽轮机机械超速实验动作，则ETS内无法挂闸，必须先就地手动复位打闸手柄，建立安全油压。
如果说ETS是防止汽
轮机超速的软保护的话，那么危急遮断器就是防止汽轮机超速的硬保护，注油试验就是为了检验危急遮断器能否正常动作的。
注油试验
左图绿色的类似气动门的就是隔膜阀，其内部膜片上部同有润滑油，和高备油同一路，机组启动前由SOB提供，正常运行时由主油泵提供，膜片上部建立的油压强迫隔膜阀关闭，截断EH 油泄油的通道，保证EH油压正常。
右图左侧手柄就是手动打闸用的，它处于打闸位置时，会卸去隔膜阀上部的润滑油，此时隔膜阀上移打开，EH油泄压实现汽轮机跳闸。
右侧的手柄是用来做注油试验的，把它打到试验位置，然后缓慢开启右下角的注油门，上部的压力表读数会缓慢上升，当左侧的打闸手柄自动打至脱扣位置，说明此时危急保安器动作，飞锤甩出，记录此时的动作油压，然后关闭注油门，手动复位打闸手柄。
需要注意的是，试验手柄是不能自保持的，整个。