汽轮机保安系统
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。
浅析汽轮机组保安系统的故障原因及处理
保 安 系 统 的故 障 原 因。 关键词
中 图分轮机 组保 安系 统 由三部 分组 成 ： １ 由危 急遮 （） 断器装 置 、 向位 移 保 护 装 置 、 力 断路 油 门 （ 轴 磁 电磁 阀） 等组成 的保安部分 ； ２ 由 电气保 护信号组 成 的控 （） 制系统 ， 主要是通 过磁 力断路 油 门或 电磁 阀动 作来实 现机组 的保 护 ； ３ 由主 汽 门操纵 座 、 制 油 门 、 （） 控 抽汽
与第一次 、 二 次 动作 转 速 的平 均值 相 差 不应 超 过 第
１ 。超过此值必须进行及时调整 ， ％ 否则不允许运行 。
１ ３ ４ 危 急遮 断 油 门向外漏 油 ．．
对于飞锤式 危急遮 断油 门 ， 壳体 和 大弹 簧之 间 其
的缝隙 中偶然有油漏 出 ， 主要原 因有 ： １ 套 筒上 回油 （） 危急遮断器装 置主要 由危急遮断器和危急 遮断油 门两个部件组成 ， 分为飞锤式和飞环式两种 。 １２ 飞锤 式危 急遮 断器 工作 原理 ．
收稿 日期 ：０ １ ６—１ ２ １ —０ ５
系统 的总执行机构 ， 当电气保护信号 出现时 ， 每 通过磁 力断路 油门的动作 ， 泄放安全油 ， 关闭主 汽门和关 闭单
向汽 阀 （ 汽 阀 ） 同时建 立 事 故油 ， 闭 调 节 汽 阀。 抽 ； 关
电磁 阀 的动 作 只 关 闭调 节 汽 阀和 抽 汽 阀 。
作者简介 ： 行业鹏 ， ，５岁 ， 业于 山东科技 大学 热能与 动力工 男 ３ 毕
程 々 、 本 科 学 历 ， 仟肖 序 低 热 值 燃 料 电厂 生 产 厂 长 。 现
２１年 期 ０ 第１ ２
２ １ 磁 力 断 路 油 门及 电磁 阀 卡 涩 ．
火电厂汽轮机调节保安系统功能、组成及动作过程
火电厂汽轮机调节保安系统功能、组成及动作过程摘要：汽轮机的调节保安系统的作用是控制汽轮发电机机组的转速和功率，从而保障机组的安全稳定运行并可根据外界电负荷的需求调整机组电负荷大小。
采用数字式电调系统 (DEH),系统的总的功能是接受信号操纵汽轮机的进汽阀,系统还包括在危急情况下自动关闭。
调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统的执行机构,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。
为保持汽轮机安全正常运行，必须首先保证调速系统的调节性能安全、稳定。
关键词：调速保安系统、DEH、AST、OPC、ETS一、DEH控制系统自动保护：103%超速保护OPC电磁阀；110%超速保护AST 电磁阀；111%机械超速和手动脱扣。
二、AST与OPC的含义：AST：anto stop turbine自动停机危机遮断系统；OPC：Over-speed protection 超速保护控制；ASP是汽轮机AST电磁阀通道的油压,ASP油压正常为7.5MPa左右。
当1,2电磁阀误动时,其油压会升高。
3,4电磁阀误动时,其油压会下降,以此判断AST电磁阀工作是否正常；OPC管超速，使高压调节汽阀和低压调节汽阀暂时关闭，减少汽轮机进汽量和功率，但不会跳机；AST管跳机。
AST与OPC都是电磁阀。
AST是汽轮机电超速保护，即当汽轮机转速超至110%时AST电磁阀失电打开，将高压抗燃油泄掉（EH油）使所有高中压主汽门、调门和抽汽逆止门关闭，保证汽轮机安全的停机。
OPC是103%超速保护，当汽轮机转速达到3090r/min时OPC电磁阀带电打开，将控制高中压调门的OPC 油泄掉使高中压调门、抽汽逆止门关闭，达到控制转速不继续升高的目的。
即OPC是防止超速保护，AST是防超速保护。
三、AST、OPC油压是如何建立的：1、AST油压是通过主汽门或再热主汽门的压力油管上的节流孔建立的。
正常汽轮机挂闸后，隔膜阀关闭，AST电磁阀带电关闭，封闭了所有的的泄油通道，AST管道中的压力就产生了。
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试验导则DL／T 711—2019
额定转速
4
rated speed
n0 汽轮机在额定负荷下设计规定的运行转速
Hz、r/min
汽轮机在调节系统控制下甩负荷后，转速的瞬时最大升
5
瞬时飞升转速 temporary speed rise
Δnmax
高值。若在额定转速甩去额定负荷时，为额定瞬时飞升 转速
Hz、r/min
最高瞬时转速 6 maximum transient
GB 2900.46 电工名词术语 汽轮机及附属装置 GB/T7596 电厂运行中矿物涡轮机油质量 GB/T 22198 汽轮机转速控制系统验收试验 GB/T 30370 火力发电机组一次调频试验及性能验收导则 DL/T 701 火力发电厂热工自动化术语 DL/T 824 汽轮机电液调节系统性能验收导则 DL/T892 电站汽轮机技术条件 DL/T1235 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则 DL/T 1270 火力发电建设工程机组甩负荷试验导则 DL 5190.3 电力建设施工技术规范 第 3 部分：汽轮发电机组
3 术语、定义和符号
3.1 在本标准中未列入的术语，均应符合国家标准 GB/T2900.46 的规定。
3.2 本标准中部分专业名词定义引用了 DL/T 701、DL/T892 的规定。
3.3 基本名称、符号和单位列于表 1。
3.4 专业名称、定义列于表 2。
序号 1 2 3 4
表1 基本名 功率或负荷 power or load 转速 rotational speed 角速度 angular speed 压力 pressure
2
DL / T 711 — 2019
regulation (speed
governing droop)
汽轮机调节保安系统
EH油压低试验块
EH油压低试验块
▪ EH油压低试验块为EH油压低压力开关63/LP的取样源同时还配置压力表可 以直接观察压力值
▪ EH高压油HP从进油口处接入经进口截止阀后进入两路并联油路任意一路 都先经节流孔后通向压力表和压力开关63-1～4/LP中间旁路电磁阀和手 动试验阀均排回油
▪ 试验时2个电磁阀是电路互锁的不会在试验时同时打开2个手动试验阀应 注意不可在开机时同时打开避免造成停机在打开一个电磁阀或手动试验 阀时该路压力表和压力开关将接收到油压低信号但因与母管之间有节流 孔隔离故不会影响母管压力从而达到试验的目的
危急遮断控制块
▪ 4只AST电磁阀分为两个通道通道1包括20-1/AST与20-3/AST而通道2则包 括20-2/AST与20-4/AST每一通道由在危急遮断系统控制柜中各自的继电 器保持供电危急遮断系统的作用为在传感器指明汽轮机的任一变量处于 遮断水平时打开所有的AST电磁阀以遮断机组系统设计成在任一电磁阀故 障拒动时不会影响系统功能这就是如前所述设计成两相同独立通道的原 因每一通道有其本身的继电器、电源和监测所有汽机遮断变量的能力遮 断汽轮机需要两个通道同时动作如果发生一偶然性遮断事故至少在每一 通道中有一AST电磁阀应动作才能遮断汽轮机每一通道可以分开地在汽轮 机运行时作试验而不会产生遮断或在实际需要遮断时拒动在试验时通道 的电源是隔离的所以一次只能试验一个通道
汽轮机调节保安系统
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汽轮机调节保安系统
▪ 汽轮机的调节保安系统采用数字式电调系统DEH液压部分采用高压抗燃 油系统EH
▪ 本调节保安系统大致可分为DEH系统EH系统危急保安系统、ETS电子部 分和TSI系统几大部分
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
调节保安系统
1、调节保安系统概述汽轮机的调节保安系统的作用是控制汽轮发电机机组的转速和功率，从而保障机组的安全稳定运行，并可根据外界电负荷的需求调整机组电负荷大小。
在出现危及到机组安全的异常情况发生时，保安系统能够迅速关闭主汽门和调节汽门，实现紧急停机。
汽轮机调节系统主要为调速部分。
调速系统通过开大或关小调节汽阀，达到改变进入汽轮机的蒸汽量，从而实现调整机组的转速或电负荷的作用。
本机组调节系统采用低压透平油电液调节系统，该系统由DEH控制系统、电液转换器、高压油动机等机械液压部套组成。
系统的具体组成祥见该机组调节保安系统图。
其原理是：DEH控制器输出的±10V的控制信号进入电液转换器。
电液转换器通过脉冲油控制错油门油动机开度。
本机组汽轮机的主蒸汽调节阀为提板配汽式，它通过对高压油动机的控制来实现对提板配汽机构的控制，本机组的高压油动机位于汽轮机的前轴承座上。
DEH控制器的转速传感器为磁阻传感器，磁阻传感器将汽轮机转子的转速信号转换成脉冲信号送到DEH控制系统。
同时，压力传感器将机组主蒸汽压力信号转换成电流新号送到DEH控制系统作为功率限制控制。
功率变送器输出的功率信号送到DEH控制系统实现功频电液调节。
低压透平油电液调节系统的电液转换器由联接于汽轮机主轴前端的主油泵供油。
主油泵输出的1.1Mpa的压力油经节流孔、滤油器后供给电液转换器。
系统工作原理:当汽轮机转速变化时，输入的信号与给定值比较输出一个偏差值，经运算放大后输出一路控制信号给电液转换器，电液转换器输出的脉冲油压变化，脉冲油直接作用在错油门滑阀下部，从而控制高压油动机的位移，改变高压调节阀，从而达到自整调节的目的。
2、系统技术参数调节系统油压：1.1Mpa油泵进口油压：0.1Mpa脉冲油压;0。
55Mpa3、DEH控制系统说明3.1 系统技术指标转速控制范围：20~3600r/min，精度±1r/min负荷控制范围：0~115%额定负荷，精度±0.5%转速不等率：4.5%（3%—6%可调）系统迟缓率：≤0.3%，DPU负荷率＜50%汽轮机从额定工况甩负荷时，转速的最高飞升小于9%额定转速。
600MW汽轮机调节保安系统说明书
600MW汽轮机调节保安系统说明书一、引言二、系统工作原理600MW 汽轮机调节保安系统的工作原理基于液压控制和电液调节技术。
通过对汽轮机进汽量的精确控制，实现对转速和负荷的调节。
同时，利用各种保护装置和联锁逻辑，在机组出现异常情况时迅速动作，确保汽轮机的安全停机。
系统中的转速传感器实时监测汽轮机的转速，并将信号传输给控制系统。
控制系统根据预设的转速设定值和实际转速的偏差，计算出需要调整的进汽量，然后通过电液转换器将电信号转换为液压信号，控制调节汽阀的开度，从而实现转速的调节。
在负荷调节方面，系统根据电网的需求和机组的运行状况，综合考虑各种因素，如蒸汽压力、温度等，精确控制进汽量，以满足负荷的变化要求。
三、系统组成结构600MW 汽轮机调节保安系统主要由以下几个部分组成：1、液压调节系统油泵：为系统提供稳定的压力油源。
油箱：储存液压油，并具有过滤、冷却等功能。
油动机：将液压能转换为机械能，驱动调节汽阀的动作。
电液转换器：实现电信号与液压信号的转换。
2、保护系统超速保护装置：当汽轮机转速超过设定值时，迅速动作关闭主汽阀和调节汽阀。
轴向位移保护：监测汽轮机转子的轴向位移，超过允许值时触发保护动作。
润滑油压低保护：保证润滑油压在正常范围内，过低时停机保护。
3、控制系统数字控制器：采用先进的控制算法，实现对汽轮机的精确控制。
传感器：包括转速传感器、压力传感器、温度传感器等，采集各种运行参数。
4、联锁系统与其他系统之间的联锁，如与锅炉、发电机等设备的联锁，确保整个机组的协调运行。
四、主要功能1、转速控制能够实现汽轮机的启动、升速、定速和超速试验等过程中的转速控制，确保转速稳定在设定范围内。
2、负荷调节根据电网需求和机组运行条件，自动或手动调节汽轮机的负荷，实现功率的稳定输出。
3、保护功能在汽轮机出现超速、轴向位移过大、润滑油压低等异常情况时，及时触发保护动作，保障机组的安全。
4、联锁功能与其他相关系统进行联锁，实现机组的协调启停和故障情况下的安全停机。
汽轮机调节保安系统
再生装置 冷油器
出口高压蓄能器
电气控制箱
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
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
回油过滤器
热电阻 磁性过滤器
空气滤清器
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 的将抗燃油从油箱经循环油泵吸入口滤网吸送入滤油器和冷却器 进行过滤和冷却。在汽轮机运行时,EH油冷却系统也可独立进行。 当EH油温度≥57℃时，循环冷却系统自动启动，投冷水，启 动循环泵。当EH油温度≤40℃时，循环冷却系统自动止。
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， 抽汽控制等控制功能 7）.就地手动/控制室手动/DEH自动打闸停机功 能
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。 当汽轮机转速达到110-112额定转速时，危急遮断器的撞 击子飞出打击危急遮断器杠杆，压下危急遮断器滑阀，泄掉透 平油系统的保安油压，使薄膜阀下的EH油口打开，泄掉EH油系统 的AST油压，使EH系统各油动机关闭，从而关闭所有的进汽阀门， 进而实现汽轮机停机。 机组透平油危急遮断系统与EH油危急遮断系统（AST）之间 的接口为薄膜阀,它接受透平油危急遮断系统保安油的控制,用以 遮断EH油危急遮断系统。
汽轮机调节保安系统
系统总貌
1.液压油供油系统
主机液压油采用磷酸酯抗燃油系统， 为主机的4个主汽阀和7个调阀执行机构提 供14.2MPa的高压工作油。
DEH油压低 2/3停机 油箱
P T
联泵试验
蓄能 器
温控阀
液压油供油系统 油泵试验
M
再生 循环泵
电磁阀
M
去各 阀门 变量柱 塞泵
M
M
接闭 式水
再生 装置
抗燃油供油系统包括一个油箱、两台100％ 供油泵采用压力补偿式变量柱塞泵，靠压 容量的变量柱塞泵、两套抗燃油再生装 力补偿器改变柱塞泵行程对系统油压进行 抗燃油冷却器的冷却水由闭式循环水提 置、两台 100％容量的油循环泵、冷油器、 六组蓄能器充氮压力 9±0.2MPa 调节，正常运行时供油泵一运一备，备用 供，冷却水温度按38℃设计。 蓄能器组、过滤器、温度调节装置、泄压 泵靠压力开关投入。 阀等部件。
一.DEH介绍
任 务
调 调 保 负 频 安 负 频 压 荷 率 力 液信 压号 阀指 位令
原 理
位 移
DEH 阀开 门度
二.DEH系统
•由电气和液压两部分组成 1）电气部分采用和利时系统或者FOXBROR。 2）液压部分由液压供油系统、液压伺服系统、 高压遮断系统、和低压保安系统四部分构成。
液压部分的功能
节流孔
滤网
伺服 阀
压力油
排油
油动机
伺服阀动作原理描述
无信号电流输入时，衔铁和挡板处于中间位置。这时喷嘴4二腔 的压力pa=pb，滑阀二端压力相等，滑阀处于零位。输入电流后 ，电磁力矩使衔铁连同挡板偏转θ角。设θ为顺时针偏转，则由 于挡板的偏移使pa＞pb，滑阀向右移动。滑阀的移动，通过反馈 弹簧片又带动挡板和衔铁反方向旋转（逆时针），二喷嘴压力 差又减小。在衔铁的原始平衡位置（无信号时的位置）附近， 力矩马达的电磁力矩、滑阀二端压差通过弹簧片作用于衔铁的 力矩以及喷嘴压力作用于挡板的力矩三者取得平衡，衔铁就不 再运动。同时作用于滑阀上的油压力与反馈弹簧变形力相互平 衡，滑阀在离开零位一段距离的位置上定位。
汽轮机调节保安系统及设备
汽轮机调节保安系统及设备第一节概述汽轮机调节与保护系统是实现汽轮机启停、带负荷运行、防止机组在事故工况下严重超速、保护机组安全的转速（或频率）与负荷（或功率）的自动调节装置。
一个好的调节系统在运行中应能适应各种运行工况的要求，即及时地调节汽轮机的功率，使它满足外界负荷的变化需要，同时又要维持电网的频率在50HZ左右，使两者有机地互相联系起来。
一、汽轮机运行对调速系统的要求汽轮发电机组在运行中，作用在子上的力矩有：蒸汽作用在汽轮机转子上的主动力矩Md;转子旋转时叶轮和轴颈等产生的磨擦阻力矩Mf;发电机转子在磁场中旋转时受到的电磁阻力矩Mem o若视汽轮发电机组的转子为刚体，则根据刚体转动的定律，转子的运动方程式为式中，I和3分别为汽轮发电机组转子的转动惯量和旋转角速度；τ为时间。
1.电负荷变化后转速变化规律当功率平衡时，即Md=Mf+Mem时r Idω∕dτ=0H⅛,由于率0,则dω∕dτ=0,也就是说转子的角速度等于常数；当用户耗电量减少时，引起电磁阻力矩Mem 相应减少，如果保持主动力矩Md和磨擦阻力矩Mf不变，则Md>Mf+Mem z dω∕dτ>0,也就是说转子角速度增加，供电频率随之增加。
反之，当用户耗电量增加时，转子角速度3减少,供电频率降低。
2、汽轮机运行对调节系统的要求一个好的调节系统在运行中应能满足如下要求：1）当电网频率不变时，调节系统应能保证机组的转速不变。
2）当蒸汽参数或供电频率在允许范围内变化时，调节系统仍能维持机组在零负荷至满负荷之间稳定运行，并能保证汽轮发电机组能顺利并网或解列。
3）当负荷变化时，调节系统应能保证机组安全地从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况，而不发生较大的和长时间的摆动。
4）当机组突然甩去全负荷时，调节系统应能保证机组维持空转。
5）调节系统中的保护装置,应能在被监控的参数超过规定的极限值时，迅速自动动作，自动控制机组负荷或使机组紧急停机，以保证机组的安全。
汽轮机调节保安系统
汽轮机调节保安系统汽轮机调节保安系统是指一种自动控制系统，用于监测和控制汽轮机的运行状态，确保汽轮机的安全、高效、稳定运行。
本文将介绍汽轮机调节保安系统的基本原理、主要组成部分和运行特点。
一、汽轮机调节保安系统的基本原理汽轮机调节保安系统的基本原理是根据汽轮机的运行状态和负载需求，监测和控制汽轮机的转速、出力和机组的稳定性。
主要包括自动调节控制系统和保护控制系统两部分。
自动调节控制系统是指对汽轮机的机组速度、控制系统各种参数（如汽机进汽压力、蒸汽流量、真空度、转速等）进行实时测量和监测，并对其进行自动控制、调整。
自动调节控制系统的主要功能是实现汽轮机的自动启动、并行运行、负荷调整、停机等操作。
保护控制系统是指在汽轮机系统异常或出现危险情况时，通过系统自动控制实现对汽机系统的保护。
保护控制系统主要包括过速保护、低速保护、低压保护、高压保护、过热保护、欠压保护以及紧急停车等保护措施。
二、汽轮机调节保安系统的主要组成部分汽轮机调节保安系统主要由主控制室、汽机控制员室、机组监测与保护系统、DCS控制系统等组成。
主控制室是直接对汽轮机控制系统进行控制和监测的中心，主控制室可实现对机组各工艺参数、测量值的查询、显示、调整等。
汽机控制员室是汽轮机的控制操作室，主要负责控制汽轮机的正常启动、停机、并机、分机等操作，实现对汽轮机的全面监视和控制。
机组监测与保护系统是汽轮机调节保安系统中最重要的组成部分之一，可以实时监测和保护汽轮机的运行状态，预警和避免安全事故的发生。
DCS控制系统是一种先进的控制系统，可以利用计算机技术和传感器进行自动控制和调节，实现汽轮机的全面自动化管理。
通过DCS控制系统，可以实现准确的测量、控制和调节汽轮机运行状态，提高汽轮机的运行效率和可靠性。
三、汽轮机调节保安系统的运行特点汽轮机调节保安系统具有以下特点：1. 智能化操作：汽轮机调节保安系统具有高度自动化操作系统，可对汽轮机的运行状态进行全面自动化监测和控制，减少人工干预。
汽轮机调节保安系统的工作原理.ppt.
—赵 垒
汽轮机调节保安系统图
一、汽轮机调节保安系统的作用 二、调节保安系统的组成
三、调节保安系统的安装
主汽门及中联门
一、汽轮机调节保安系统的作用
1、当外界负荷发生变化时，通过改变汽轮机进汽量来调节 机组的功率，使之与外界负荷相适应； 2、维持汽轮机转速在规定范围内； 3、当调节系统或机组发生事故危及设备安全时，保护装置 及时动作，迅速地切断汽轮机进汽，紧急停机，以避免扩 大事故或损坏设备。
高调阀的阀芯
1.2.4 蓄能器组件的安装就位 本机组共四台蓄能器组件，二台一组分别安装在运行 层汽轮机的侧面，按EH油管路及附件及现场的具体情况来决 定两套高压蓄能器及低压蓄能器的安装位置。
注意： a、安装地面要平整,该地面应和将铺设的地砖地面同样高 低,用膨胀螺钉把蓄能器组件安装就位。 b、高压蓄能器的安装位置必须靠近高压主汽调节联合阀。
谢谢大家
EH油站
（4）所切割的管子应把管口用锉刀倒角去毛刺，以防铁屑 和管子毛刺进入管道。 （5）焊接时一定要把管接头螺帽拧紧，如果拧不紧，管路 焊接成型后就很难装好管接头，产生漏油现象。另外管接头 螺帽不拧紧，会使管接头内密封面在焊接过程中拉弧，电焊 电流将使管接头密封面烧坏。
（6）电焊工不能用焊头敲击EH油管来试验焊接是否正常， 这样做会烧坏管子或造成管壁损坏。 （7）复装时,管接头处应放置“O”型密封圈,接管凸台和接 头 凹槽要对正后再拧紧螺帽。
二、调节保安系统的组成
1、调节保安系统由下面两个部分组成： （1）机械部分 1.1 EH油系统； 1.2 执行机构； 1.3高中压自动主汽门和调门； （2）电液调节系统 2.1 DEH数字电液控制系统 2.2 TSI保护监视系统 2.3 ETS危急跳闸系统
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
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伺服阀工作原理
◆给一指令（加大开度）：
线圈→ 挡板偏转→ P左>P右 → 滑阀右移→ HP与油缸下腔接通→ △V=0 滑阀回中位→ 开度↑ 阀门在某一新的工作位置 同理：加一反向电压，回油与下腔接通， 关小阀门。
DEH指令
调门伺服阀
伺服阀工作描述
• 开主汽门： 1、线圈带电，柔性管产生偏移，使阀芯由B → A移动。高压油与下油缸相通，上缸与回 油相通，使主汽门开启。 2、由于挡板也随柔性管同时产生偏移，使 Ⅰ泄油口减小，Ⅱ泄油口增大。A截面油压 上升，B截面油压下降，使阀芯由A→ B移 动，回到中间位置。 • 关主汽门：同理。
执行机构分类——电磁阀
电磁阀20SVT（2个）
作用：主汽门门杆活动试验电磁阀。 常开电磁阀，失电打开，带电关闭。 动作过程 20SVT带电打开→主滑阀↑ →主汽门下缸与回油相通→主 汽门关闭。 由于有逆止阀，AST油压没有泄掉，汽机不会跳闸，调门保 持原有开度。
执行机构分类——阀门
• 主汽门空气导阀
控制信号
• 就地液位计1个 • 浮子式液位开关2个 >558mm 液位高,不允许投入加热器。 <438mm 液位低,不允许投入加热器。 <295mm 液位低低，不允许投入加热器， 不允许启动EH油泵。
控制信号
压力开关：
1个压力开关（63/MP）<11.03 MPa联启备泵。 3个压力开关（63/LP）<9.3MPa 3选2 EH油压力 低跳机
AST电磁阀
• 交流电磁阀，正常通电励磁关闭，封闭遮 断油泄油通道，使各油动机下腔油压建立； 失电打开，泄遮断油，关闭各阀门。 • 四只组成串并联布置，组成两个通道，每 个通道至少一只打开，才能导致停机，任 意一只损坏或拒动均不会引起停机，提高 了安全性和可靠性。 串联——防止电磁阀误动作。 并联——防止电磁阀拒动作。
汽机调节保安系统
2009年8月
汽机保安调节系统基本构成
运行指令 DEMAND 电厂集成控制系统 DCS
汽轮机仪表监测系统 TSI
数字式电液控制系统 DEH
危急遮断系统 ETS
高压抗燃油系统 EH
汽 机 TURBINE
调节保安系统的组成
• • • • • TSI系统 即汽轮机仪表、数据监测系统。它监视汽轮机的重要数，例如转速，振动， 轴向位移等，将有关信号送到DEH系统，此外还发出停机信号去ETS系统。 DEH系统 即数字式电液控制系统。它具有转速控制功能和功率控制功能。 ETS系统 即危急遮断系统。它接受DEH系统，TSI系统，或其他系统来的停机信号，动 作AST/OPC电磁阀停机。 DCS系统 电厂集成控制系统。 EH系统 供油机构：提供控制部分所需的液压油以及压力。 执行机构：响应从DEH送来的电指令信号，以调节汽机各蒸汽阀门的开度。
出口母管处一套：40L 执行机构中四套：40L 回油路中两套：10L ①高压蓄能器 检测： ②低压蓄能器 检测： (高压) (高压) (低压) 2 HP 1 N2
PN2 ：9.3MPa
PN2 ＜8.27 MPa充氮 PN2 :0.21MPa PN2 ＜0.165 MPa充氮
供油装置设备
磁性金属棒（4个） 作用：清除油中的金属垃圾。 溢流阀 位置：高压油母管上 作用：系统压力 > 16.2MPa时 打开泄油回油箱 起到过压保护作用
供油装置设备
• 冷却系统 冷油器 ：两只 型式：管式（回油走管内、冷却水走管外） 保持油温在43℃～55℃之间，EH油温最高不超 过60℃。 加热器 ：一组 （未投入） 电源：220V 功率：3.5KW 油温＜ 21℃，联锁投入
供油装置设备
●蓄能器：高压储能器在系统瞬间用油量很大时，参与供油，
维持系统压力，减少压力波动。低压储能器在系统大量泄 油时，吸收回油，起缓冲作用。
执行机构分类—油压开关
• AST油压开关3个
>6.89MPa 3选2 闭合表示已挂闸。 < 6.89MPa 3选2 断开表示已跳机。
• OPC油压开关1个
<6.89MPa 汽机跳机。
执行机构分类——油压开关
• ASP油压开关（2个）
位置：在AST油路中通过2个串联的小节流孔（孔 径φ0.8mm），回油至油箱。ASP为两节流孔之 间的压力，正常时ASP油压为AST油压的1/2。
供油装置设备
• 不锈钢油箱 容量：757L 能满足机组各机构正常控制用油。 • 电机泵组 二套主油泵：380V 22KW 恒压变量柱塞泵，全流量85L/min 正常开启1台泵流量为20L/min 输出压力可在0～21MPa调整(通过变量机构) 本系统正常额定工作压力为14.5MPa
EH油泵剖面图
3、关波纹纤维进 油门；
4、维持两滤器压 力不大于0.21MPa。
高压抗燃油
• 型号 AKZO NOBEL FYRQUEC EHC • 成份：三芳基磷酸酯 • 工作温度：20℃～60 ℃ • 自燃点：566 ℃ • 燃点：352℃
• 含水量：最大 0.03%
• 酸值： 0.03（最大0.1） mg KOH/g • 腐蚀性：勿用带创口的手接触
柱塞泵结构剖面图
供油泵工作状态
•输出压力为14.5MPa时→高压油推动控制阀→ Q↓ •输出流量等于所需流量时→变量机构维持某一位置 •系统需增加或减少流量时→变量机构改变输出流量 →维持系统压力 •系统瞬时需要增加流量时→蓄能器参与供油
供油装置设备
• 滤油器 泵入口处: 140μm 每年更换两次 泵出口处: 10μm 累计工作4个月或每年更换两次 伺服机构前: 10μm 每年更换两次 回油路中: 3μm 每年更换两次
OPC电磁阀
• 直流电磁阀，正常不带电关闭，封闭OPC 油泄油通道，使调节气门下腔油压建立， 通电打开，泄OPC油，关闭各调节气门。 • 两只组成并联布置，任何一只打开，就能 导致OPC泄油,提高了安全性。 并联——防止电磁阀拒动作。
空气引导阀
• 用于控制供给抽汽逆止门以及两个主汽平衡阀的 压缩空气。 • 当OPC油压建立，油缸活塞外伸，封闭通大气孔， 接通压缩空气至抽汽逆止门的压缩空气，打开抽 汽逆止门。同时打开主汽平衡阀，平衡主汽门两 侧压差，减少开阀力矩。 • 当OPC油压失去，由弹簧力关闭，封闭压缩空气 来气，接通抽汽逆止门通大气，快速关闭抽汽逆 止门。
抗燃油再生装置
构成：硅藻土滤器和波纹纤维滤器
作用：硅土燥滤改善油质（保持中性、去除水分）
纸质波纹纤维滤过滤颗粒杂质。 流量：正常运行时约3.7L/min流过滤芯，回油箱。 更换条件： 任一个滤器的油温在43～54℃之间，筒内油压高 达0.21MPa，应更换滤芯。
再生装置投运步骤
1、开波纹纤维进 油门充满油； 2、开硅藻土进油 门；
执行机构
EH油系统图_主汽门调门部分
EH油系统图_补汽部分
执行机构作用
• 响应从DEH送来电指 令信号，以调节汽机 各蒸汽阀门开度。
执行机构分类
主要设备 • 两组主汽门SV，两组主汽调门GV 。 • 一组补汽主汽门IDSV和补汽调门IDGV。 • 各油动机。 • 空气引导阀，隔膜阀。 • 危急遮断控制块。
主汽调门的调节流程
主汽调门的调节：转速、负荷的调整，即挂闸后升降转速，并网后升降负荷。
给定单元 功率、频率信号 DEH 伺服阀
T S I 系 统
L V D T
E H 油 系 统
汽机
调节主汽调阀开度
油动机
主汽调阀结构图片
卸荷阀结构图
危急遮断系统
危急遮断系统组成
主要由四只自动停机AST电磁 阀、两只超速保护OPC电磁阀、隔 膜阀和空气引导阀和控制块组成。
压差开关
泵出口滤网压差开关（63/MPF-1,63/MPF-2）压差 >0.7MPa报警。
压力变送器：
监视EH油母管压力。
控制信号
• 温度变送器 监视油箱温度 • 温度开关(23/HER) 油温低禁止启动主油泵 21℃ 油温低于21℃，接通加热器，同时切断主油泵电 机电源：油温高于21℃，停止加热器，同时接通 主油泵电机电源 • EH冷油器切换控制阀 根据油温，调节切换控制阀使回油通过其中一个冷 油器或同时通过2个冷油器。
2个SVA电 磁阀带电打开
2个OPC电磁阀失电关闭 建立OPC油压
来自压缩空气
复位遮断手柄 建立安全油压 建立AST油压 关闭隔膜阀
油动遮断阀先打 开（在主汽门接 近全开时关闭）
泄掉主汽门轴端漏气
空气引导阀导通 主汽门行程开关<6.4 Mm，气动滑阀导通 打开主汽平衡阀
打开抽汽 逆止阀
补汽主 汽门
减少门杆转动摩擦力
OPC油建立→空气引导阀接通→主汽门空气导阀行程小于6.4mm 接通 →开启主汽平衡阀。
• 主汽平衡阀
气压打开，弹簧关闭，阀两端与主汽门进出口相通。 汽机挂闸后，AST油压建立，主汽门还未打开时，该阀打开平衡主汽 门前后压差，减少动作力矩。
• 油动遮断阀
油压关闭，弹簧开启， 主汽门开启、关闭过程中，将主汽门转动轴的轴端漏汽泄至凝汽器， 减少转动时的力矩。 主汽门全关、全开状态时，将主汽门转动轴的轴端漏汽与凝汽器切断， 使其轴端形成汽压，产生轴向推力。
主汽门打开
平衡主汽门两端压差
补汽调 门
主汽调门投入工作
汽机挂闸画面
主汽调门工作过程
LVDT
• LVDT 即线性位移差动变送器，是一种电气机械式传感 器，产生与位移量成正比的电信号。 • 作用 为了提高控制系统调节过程中的可靠性，在主 汽调门的油动机阀杆上安装位移传感器。作用是 利用差动变压器原理，将油动机活塞的位移转换 为LVDT中铁芯与线圈间相对位移的电信号输出， 作为伺服放大器的负反馈信号。
汽机挂闸 主汽门开启过程
主汽门动作原理图