危机遮断系统与超速保护系统

危急跳闸保护系统一、概述在机组运行中，为防止部分设备失常造成汽轮机严重损坏，本机组装有危急跳闸保护（AST）。

在发生异常情况时，使汽轮机危急停机，保护汽轮机安全。

危机跳闸系统监视汽轮机的某些参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。

另外汽轮机还装有超速保护系统（OPC）。

当电网全部故障时发电机负荷较大幅度减少时，为防止汽轮发电机与电网解列后，造成重新并网的困难，以及防止解列以后造成电网不稳定，超速保护系统使调节阀暂时关闭，减少汽轮机的进汽量及功率，待电网故障排除后再重新开启。

因此本机组设有AST 和OPC。

危急跳闸系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。

被监视的参数有如下各项：汽轮机超速、推力轴承磨损、轴承油压过低、冷凝器真空过低、抗燃油油压过低。

另外，还提供了一个可接所有外部遮断信号的遥控遮断接口。

危急跳闸系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机遮断电磁阀（20/AST）和二只超速保护控制阀（20/OPC）的危急遮断控制块（亦称电磁阀组件）、隔膜阀、空气引导阀和几只压力开关等所组成。

见图如下：EH 跳闸保护油路示意图二、主要设备及结构1．四只自动停机电磁阀电磁阀（20/AST）在正常运行时，它们是被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油泄油通道，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，则总管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽机停机。

电磁阀（20/AST）是组成串并联布置，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拒动作均不会引起停机。

四个AST电磁阀构造相同，它们均是二级阀。

以20-1/AST为例，正常运行时，电磁阀带电关闭，此时第一级阀关闭，高压抗燃油经节流孔通到第一级阀处被堵住，故在二级阀左边作用着高压抗燃油，加上弹簧的作用，使二级阀紧紧地压在阀座上阻止了危急跳闸油路油流的泄出。

当电磁阀失电，第一级阀开启，高压抗燃油经一级阀至回油管路，作用在二级阀右边的AST油在油压作用下，克服了弹簧力向左移动，二级阀开启。

危急跳闸油路泄压漏至并联的#1和#4电磁阀。

正常运行时，四只电磁阀同时通电和断电，故从#1电磁阀来的危急跳闸油流作用下#2及#4电磁阀的二级阀均开启，危急跳闸油路泄压，高中压主调速汽门相继关闭。

如果后两个并联的电磁阀有一只拒动，并不影响危机跳闸油路泄压及进汽阀的关闭。

同样，#1和#3电磁阀也是并联连接的，当危急跳闸信号作用在这两只并联的电磁阀上，若有一只拒动，也不会影响危机跳闸油路泄压及进汽阀的关闭。

反之，如果有一只电磁阀误动，也不会使危急跳闸油路泄压而影响正常运行。

2．二只超速保护控制电磁阀（20/OPC）OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。

并联布置。

正常运行时，该二个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制板动作，例如转速达103％额定转速时，该二个电磁阀就被励磁（通电）打开，使OPC母管油液泄放。

这样，相应执行机构上的卸荷阀就快速开启，使调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。

因此，当有故障信号时，即使一路信号消失，另一路仍可动作。

3．危急遮断控制块为了方便调整及集中管理，四只AST电磁阀，二只OPC电磁阀均放在一个危急跳闸控制块上，该控制块主要功能是为自动停机危急遮断（AST）与超速保护控制（OPC）母管之间提供接口。

控制块内部有二只逆止阀，当AST油路泄油时，逆止阀打开，OPC油路也泄油，当OPC油路泄油时，逆止阀关闭，保持AST油路油压不变。

控制块内加工了必要的通道，以连接各元件。

所有孔口或为了连接内孔而必须钻通的通孔，都用螺塞塞住，每个螺塞都用“O”型圈密封。

4．二个单向阀二个单向阀安装在自动停机危急遮断（AST）油路和超速保护控制（OPC）油路之间，当OPC电磁阀通电打开，单向阀维持AST的油压，使主汽门和再热主汽门保持全开。

当转速降到额定转速，OPC 电磁阀失电关闭，调节阀和再热调节阀重新打开，从而由调节汽阀来控制转速，使机组维持在额定转速，当AST电磁阀动作，AST油路油压下跌，OPC油路通过两个单向阀，油压也下跌，将关闭所有的进汽阀而停机。

5．隔膜阀（参见图15）它联接着润滑油（低压安全油）系统与EH油（高压安全油）系统，其作用是当润滑油系统的压力降到不允许的程度时，可通过EH油系统遮断汽轮机。

隔膜阀装于前轴承座的侧面，当汽轮机正常运行时，润滑系统的透平油通入阀盖内隔膜（或活塞）上面的腔室中，克服了弹簧力，使阀保持在关闭位置，堵住EH危急遮断油母管通向回油的通道，使EH系统投入工作。

机械超速遮断机构或手动超速试验杠杆的单独动作，或同时动作，均能使透平油油压力降低或消失，因而使压缩弹簧打开隔膜阀阀门把EH危急遮断油排到回油管，AST安全油迅速失压将关闭所有的进汽阀。

6．空气引导阀（参见图16）空气引导阀安装在汽轮机前轴承座旁边，该阀用于控制供给气动抽汽逆止阀的压缩空气。

该阀由一个油缸和一个带弹簧的青铜阀体组成，油缸控制阀门的打开而弹簧提供了关闭阀门所需的力。

当OPC母管有压力时，油缸活塞往外伸出，空气引导阀的提升头便封住“通大气”的孔口，使压缩空气通过此阀进入抽汽逆止阀的通道，打开抽汽逆止阀。

当OPC母管失压时，该阀由于弹簧力的作用而关闭，提升头封住了压缩空气的出口通路，截留在到抽汽逆止阀去的管道中的压缩空气经“通大气”阀口排放，这使得抽汽逆止阀快速关闭。

7．EH油压低试验装置在EH系统中，当EH油压低于9.5MPa时，由63-1,4/LP压力开关输出遮断信号，通过ETS系统迅速遮断汽轮机，以确保机组安全、可靠运行。

EH 油压低试验装置主要用于在线试验63-1,4/LP 压力开关的正常与否。

它提供了完全对称的二个通道，当机组正常运行时，通过操作其中的一个通道，便会测出压力的动作正常而不会引起跳机。

超速保护及防护当汽轮机遇到甩负荷等故障时，如不设超速保护装置，汽轮机将会超到不许可的转速，如果严重的话，将造成机毁人亡的重大事故。

为防止汽轮机超速，本机组除了设置了电超速外，还设置了机械超速保护。

一、机械超速保护本机组机械超速保护与我国飞锤式超速保护原理相同。

飞锤偏心装在汽轮机转轴上。

并被压缩弹簧压在飞锤端部的定位块上。

在3000r/min 时，由于飞锤的离心力小于阻止飞锤移动的弹簧压缩力，飞锤不能飞出。

随着转速的增加，飞锤的离心力逐渐增加。

当离心力的增大略大于弹簧压力时，飞锤开始外移，偏心距增大。

虽然弹簧压缩力也增加，但是离心力增加很快，并大于弹簧压缩力的增加。

因而当飞锤离心力略大于弹簧压缩力时，飞锤立即外移飞出。

偏心距越大，离心力的增加比压缩力增加越多。

飞锤强有力的打在脱口板上，直到飞锤位移到机械限位为止。

飞锤开始飞出的转速称为动作转速。

一般为110--111%额定转速。

当飞锤打在脱口板上时，脱口板便绕其支点逆时针转动，带动危急泄油滑阀右移，危急泄油滑阀左侧的蝶阀使其离开阀座，使脱口泄油滑阀左侧的蝶阀便离开其阀座，使脱扣油泄压。

脱扣油由下列两路油形成，一路经过总管的节流空后，又经过分支管的节流空到危急泄油滑阀腔室，在分支管上装设有两只自动遮断溢流阀。

另一路经过总管节流孔后，到达超速保护试验滑阀，然后到危急泄油滑阀腔室。

当脱扣油泄压后，薄膜阀开启，危急跳闸油路（AST）泄压，关闭主汽阀及调节阀，汽轮机紧急停机，防止汽轮机超速，保护了汽轮机的安全。

在正常情况下，危急泄油滑阀有腔内的油压约等于（略小于）射油器出口油压，由于危急泄油滑阀左边面积大于右边面积，因而危急泄油滑阀的蝶阀紧紧的压在阀座上，脱扣油不泄漏。

当超速飞锤打到脱扣板时，危急泄油滑阀右移，脱扣油压泄压。

当汽轮机停止进汽后，转子转速逐渐降低，然而此时飞锤仍在最大飞出为止，转速的降低虽使离心力减小，但此时离心力仍然大于弹簧的压缩力，因而飞锤并不复位。

只有离心力减小到等于弹簧力时，飞锤才开始内移。

与转速上升时相反，当偏心距减小时，离心力的减小比弹簧压缩力减小的幅值大，因而飞锤复位迅速。

飞锤开始复位的转速称为复位转速。

复位转速比额定转速稍高，以便复位后及早挂钩，待转速稍下降及达到并网转速，从而迅速并网发电。

当头板逆时针转动后，原搭在脱口板上的曲臂离开了脱口板，并在弹簧力作用下顺时针转动，使脱复手柄也转到脱扣位置。

在转速降低飞锤复位后，当要建立脱扣油压重新开机时。

可采用人工挂闸和遥控挂闸，使曲臂逆时针转动，带动脱口板顺时针移动，危急泄油滑阀左移，蝶阀压在蝶阀座上，阻止了脱扣油的泄漏，在危急滑阀油腔油压作用下，将蝶阀紧紧的压在蝶阀座上，恢复了脱扣油压，使薄膜阀阀杆下移，危急跳闸油压（AST）重新建立，则可重新开机。

二、就地手动脱扣复位在汽轮机头左上部有两个手柄。

靠近汽轮机中心线的为超速试验手柄，离开汽轮机中心线较远的是就地手动脱扣及复位手柄，简称脱复手柄。

当运行人员将脱复手柄向汽轮机中心线拉动时，将使曲臂顺时针转动，带动脱口板逆时针转动，危急泄油滑阀右移，脱扣油路泄压，薄膜阀开启，危急跳闸油路泄压后，各主汽阀及调节阀关闭，汽轮机厅级。

脱复手柄亦可在汽轮机运行状态下试验脱口板及危急泄油滑阀动作的可靠性。

试验方法是先将超速试验手柄拉离汽轮机中心线放在试验位置，切断脱扣油通向试验滑阀的主油路。

随后向脱扣方向拉动脱复手柄，曲臂顺时针方向转动，带动脱口板逆时针转动，危急泄油滑阀右移，脱扣油从危急泄油滑阀中泄出。

但该路脱扣油是从#1 射油器经过了两只节流孔后形成的，因为第二个节流孔孔径较小，限制了危急泄油滑阀的泄油量，因而脱扣油压降低不多，不会引起薄膜阀的开启及危急跳闸油路（AST）的泄压，从而保证了汽轮机在正常情况下对脱口板、危急泄油滑阀灵活性的试验。

在进行试验脱口板、危急泄油滑阀动作正常后，必须重新挂闸复位。

此时一边仍拉住超速试验滑阀手柄，以防脱扣油泄压。

一边向离开汽轮机中心线的方向拉动脱口板上而挂闸。

此时危急泄油滑阀蝶阀左移，并在脱口油压作用下紧紧压在阀座上，从而建立了脱扣油压。

然后再缓慢地松开超速试验手柄。

如果是超速跳闸或运行中手拉脱复手柄跳闸，则必须待转速降到复位转速后再进行挂闸。

此时不必拉动超速试验滑阀手柄。

挂闸后脱扣油压建立，使薄膜阀关闭，危急跳闸油路油压恢复，准备启机。

三、遥控复位除了就地复位外，为了在控制室进行操作，还设有遥控复位装置。

该装置主要由气动活塞及四通电磁阀等组成。

汽轮机跳闸后，脱复手柄在跳闸位置。

在汽轮机挂闸前，四通电磁阀断电而处于关闭状态，压缩空气经过四通电磁阀进入气动活塞上部。