热电厂汽机机组主保护及主要控制逻辑介绍学习资料

热电厂汽机机组主保护及主要控制逻辑介绍学习资料2.1 汽机主保护及汽机DEH控制逻辑2.1.1汽机调速保安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。

该系统是通过测速元件或测功元件获得电气信号，通过DEH与给定信号做比较，若两信号不一样，DEH 对其进行计算、校验等综合处理，并将其差值信号经功率放大后，送到调节阀油动机电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的进、排油量，从而控制阀门的开度，同时与油动机活塞相连的LVDT将其指令和LVDT反馈信号综合处理后使调节阀油动机电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定的位置上。

调压系统采用以热定电方式，即在供热工况下，机组以热负荷为调节对象，满足外界供热需求后，剩余的蒸汽用来发电。

汽轮机调压系统与汽轮机调速系统节基本一致，由测压元件、放大元件、执行元件及调节对象（抽汽压力）四部分组成，系统根据抽汽压力的变化自动调整供热蝶阀的开度以适应外界供热需求的变化，也可通过手动增减按钮，由操作员控制蝶阀的开度。

测压传感器获得抽汽压力信号（电气信号），通过DEH对其进行计算、校验等综合处理，并将其差值信号经功率放大后，送到蝶阀执行机构电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的油量，使活塞上下移动，从而控制蝶阀的开度（蝶阀的关闭靠弹簧力来保证）；同时与油动机活塞相连的角位移传感器将其行程信号反馈至DEH，当阀门开大或关系到所需要的位置时，DEH将其指令和角位移传感器反馈信号综合处理后，使蝶阀执行机构电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定位置上。

（1）为确保供热机组的安全运行，防止热电联供甩负荷时，若抽汽管道上的阀门因故不能关闭，供热系统蒸汽大量倒灌，引起严重超速，要求工程具有多重冗余安全功能的设计，使可靠性获得切实保证。

（2）每根供热抽汽管道上除按常规要求设置一个逆止阀及一个电动阀外，还串联一个具有快关功能的抽汽调节阀，其目的是为甩负荷（包括只甩热负荷）时快关而设。

（3）机组在供热工况下甩负荷，此时DEH接受信号，关闭抽汽供热蝶阀；同时供热抽汽逆止阀及供热抽汽快关阀接受讯号同时关闭，只要二阀其中之一完全关闭，并延迟2±0.5秒后，抽汽供热蝶阀重新开启，机组维持空转；如果供热抽汽逆止阀和供热抽汽快关阀接受信号均未关闭，延迟10秒后关闭抽汽供热管道上电动截止阀，电动截止阀关闭到位后，抽汽供热蝶阀重新开启，维持机组空转。

（4）甩热负荷信号联动抽汽快关调节阀与逆止阀快关，迅速切除供热抽汽，同时联动蝶阀快开，让抽汽快速改道进入低压缸，将供热工况转为纯凝汽工况。

（5）在供热工况甩负荷时，还应密切注意调压系统工作情况，如有异常应采取措施。

（6）供热蝶阀开度为0—90°，根据东汽厂家设计，供热蝶阀最小开度限定为10°（对应模拟量开度11%），无论机组正常供热运行还是机组跳闸，供热蝶阀只能关至10°。

，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和一个供热蝶阀油动机。

所有油动机均为单侧进油，以保证在失去动力源的情况下油动机能关闭。

其中，右侧高压主汽阀油动机、高压调阀油动机和中压调阀油动机装有伺服阀、隔离阀、关断阀、卸荷阀、遮断电磁阀和单向阀及测压接头等，而左侧高压主汽阀油动机和中压主汽阀油动机装有遮断电磁阀、隔离阀、关断阀、卸荷阀、试验电磁阀和单向阀及测压接头等。

，阀门的关闭由操纵座弹簧紧力来保证。

机组正常工作时，各油动机底部的盘式卸荷阀阀芯将负载压力油、回油和安全油分开。

停机时，保护系统动作，高压安全油被卸掉，卸荷阀在油动机活塞下油压的作用下打开，油缸下腔与油缸上腔相连，油动机活塞下油一部分回到油缸上腔，另一部分回油箱。

阀门在操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭。

ETS保护动作时，电气遮断信号同时导致高压遮断电磁阀动作（6YV、7YV、8YV、9YV失电）和机械停机电磁铁动作（3YV带电），作为保安冗余设置。

低压保安系统由危急遮断器、危急遮断器装置、遮断隔离阀组、机械遮断机构、手动停机机构、复位试验阀组、机械停机电磁阀和导油环等组成。

系统设置的复位试验阀组中的复位电磁阀1YV，机械遮断机构的行程开关ZS1、ZS2供挂闸用。

挂闸程序如下：按下挂闸按钮，复位试验阀组中的复位电磁阀1YV带电动作，将润滑油引入危急遮断器装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，使危急遮断器装置的撑钩复位，通过机械遮断机构的杠杆将遮断隔离阀组的机械遮断阀复位，将高压保安油的排油口封住，建立高压保安油。

当高压压力开关组件中的3取2压力开关检测到高压保安油建立后，向DEH发出信号，使复位电磁阀1YV失电，危急遮断器装置活塞活到下止点，DEH检测行程开关ZS1的常开触点闭合，ZS2的常闭触点断开，DEH判断挂闸程序完成。

，低压保安系统设置有电气、机械及手动三种冗余的遮断手段。

（1）电气停机：实现该功能由机械停机电磁铁盒和高压遮断模块来完成。

本系统设置的电气遮断本身就是冗余的，一旦接受电气停机信号，同时使机械停机电磁铁带电，高压遮断模块失电。

机械停机电磁铁带电动作，通过机械遮断机构的杠杆使危急遮断器装置的撑钩脱扣，机械遮断机构使遮断隔离阀组的机械遮断阀动作，将高压保安油的排油口打开，泄掉高压保安油，快速关闭各主汽阀、调阀、蝶阀。

而高压遮断模块失电，直接泄掉高压保安油，单独快速关闭各阀门。

若危急遮断器装置的撑钩脱扣，即使高压遮断模块失电拒动，系统仍能遮断所有阀门，以确保机组安全。

另外，各种电气停机信号也同时送到各阀油动机的遮断电磁阀，使其带电，直接泄掉各油动机的安全油，快速关闭各阀门。

（2）机械超速保护：动作转速为额定转速的110%-111%（3300r/min——3330r/min）。

当转速达到危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出，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，泄掉高压安全油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。

（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，泄掉高压安全油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。

（4）为提高可靠性，防止危急遮断器的飞环卡涩，运行时借助喷油试验隔离阀、喷油试验电磁阀,可完成危急遮断器飞环喷油压出试验和提升转速试验。

调整危急遮断器的飞锤弹簧的预紧力可改变动作转速。

2.1.2 高压抗燃油遮断系统：，四只电磁阀全部带电（220VDC），这将建立起高压安全油压，条件是遮断隔离阀组的机械遮断阀已关闭；各油动机卸荷阀处于关闭状态。

当需要遮断汽机时，四只电磁阀全部失电，泄掉高压安全油，快关各阀门。

运行中6YV、8YV之中有一个失电且7YV、9YV中有一个失电则泄掉高压安全油，快关各阀门，在保证安全的同时防止误动。

，其作用：当机组挂闸时，压力开关组件发出高压保安油压建立与否的信号给DEH，作为DEH判断挂闸是否成功的一个条件。

，泄掉本阀门的高压安全油，快速关闭本阀门）、关断阀（机械式，用于快速切断油动机进油，避免系统油压因油动机快关的瞬态耗油而下降）、盘式卸荷阀、电液伺服阀或活动试验阀等组成。

ETS保护动作使高压遮断电磁阀（6YV、7YV、8YV、9YV）失电。

高压遮断电磁阀失电，直接泄掉高压安全油，快速关闭所有调门、主汽门、液压蝶阀，以确保机组安全。

ETS保护动作时，还导致所有调门、主汽门、液压蝶阀的遮断电磁阀带电动作，关闭所有调门、主汽门和液压蝶阀，保证安全，作为冗余设置。

，高压安全油压维持在14±0.5MPa运行。

为保证四只电磁阀的正常动作，在运行中可进行在线试验。

做试验时，7YV或9YV动作，使第一个节流孔后压力（正常为EH油压的一半即7MPa）逐渐上升，压力开关PS5动作（上升至9.6 MPa 动作），送出7YV或9YV动作反馈指示信号；6YV或8YV动作，使第一个节流孔后压力逐渐下降，压力开关PS4动作（下降至4.8MPa动作），送出6YV或8YV 动作反馈指示信号。

，二只电磁阀全部失电，这将建立起超速限制油压，条件是高压安全油已建立。

使调节阀油动机卸荷阀处于关闭状态。

当甩负荷、103%保护时，二只电磁阀全部带电，泄掉超速限制油压，快关各调节阀门。

电超速保护分为DEH电超速保护和TSI电超速保护（检测信号来源不同）。

ETS保护的PLC柜接受到TSI测速探头将信号直接输送至ETS保护PLC柜，当三取二检测到机组转速达到额定转速的110%额定转速(3300r/min)时，发出ETS 停机信号，通过DEH使高压遮断模块（6YV、7YV、8YV、9YV）和机械停机电磁铁（3YV）动作，同时各阀门遮断电磁阀带电，泄掉高压安全油，快速关闭各阀，保证机组的安全，称为TSI超速保护。

当DEH系统接受到DEH测速探头三取二检测到机组转速达到额定转速的110%额定转速(3300r/min)时，发出停机信号，直接通过DEH使高压遮断模块（6YV、7YV、8YV、9YV）和机械停机电磁铁（3YV）动作，同时各阀门遮断电磁阀带电，泄掉高压安全油，快速关闭各阀，保证机组的安全，DEH同时反馈动作信号至ETS保护的PLC柜，PLC柜发出“DEH跳闸”信号，通过PLC 柜判断后输出首出信号至DCS，DCS作出首显“DEH跳闸”。

2.1.4 ETS保护系统：ETS即汽轮机危急遮断系统。

当汽机故障以及发电机跳闸、锅炉主燃料跳闸时，它能自动启动关断回路快速关闭进汽阀。

本ETS由机械——液压、电气——液压二种方式构成。

即故障的检测可采用机械、电气二种方式，但进汽阀的关闭最终总有赖于液压调节保安系统。

危急遮断器是机械式的超速故障检测器。

当汽机的转速≥3300r/min时，在离心力的作用下有一环飞出，使危急遮断装置掉闸。

危急遮断装置牵动遮断隔离阀组中的遮断阀换向，泄掉高压安全油压；高压安全油泄压后经一单向阀将使超速限制安全油也泄压，从而使汽机各进汽阀油动机的卸荷阀上的控制油压消失，各卸荷阀开启。

于是，各汽阀油动机活塞上、下压力油经其开启的卸荷阀与排油口接通，从而使各进汽阀快速关闭。

主汽阀全关后将给出限位开关信号，经电气控制回路使各止回阀关闭。

它采用电气方式来检测汽机的各种故障以及发电机跳闸、锅炉主燃料跳闸等故障，再将电气遮断信号同时作用到机械遮断电磁阀3YV。

电气遮断信号作用到机械遮断电磁阀3YV上，使3YV通电，电磁阀牵动停机机构使危急遮断装置掉闸。

后续动作如第“1）”中相应部分所述。

虽然主汽阀全关后的信号可使抽汽止回阀关闭，但各种电气遮断信号作用到上述各电磁阀的同时，将直接作用到各止回阀上，使它们迅速关闭。

；，TSI中超速监视通道各自的超速继电器动作，输出接点在ETS中进行3取2处理后给出遮断信号；，低润滑油压遮断器中的PSA4、PSA5、PSA6的三只压力开关动作，三个闭合的常闭接点在ETS中进行3取2处理后给出遮断信号；EH油压过低：当抗燃油油压p≤7.8MPa时，抗燃油油源上代号为PS6、PS7、PS8的三只压力开关动作，三个闭合的常闭接点在ETS中进行3取2处理后给出遮断信号；，且当凝器压力p≥0.197MPa时，凝汽器低真空遮断器中的三个压力控制器代号为PSB2、PSB3、PSB4的三只压力开关动作，三个闭合的常闭接点在ETS中进行3取2处理后给出遮断信号；，TSI中的双通道轴向位移检测器输出两只危险报警继电器接点，经ETS做与逻辑处理后，给出遮断信号；，由锅炉厂提供；DEH打闸：DEH输出停机开关量的综合的电气危急遮断信号；；（任一轴承X或Y向轴振≥0.250mm延时2秒）；，其侧装多功能磁式油位计上的三个光电式开关动作，发讯到ETS中进行三取二处理后给出遮断信号；，由电机厂提供；；；；，（高中压缸差胀≥7mm，≤-4mm；低压缸差胀≥15mm）。