汽轮机保护装置

汽轮机的保护装置及供油系统

为了保证汽轮机设备的安全，防止设备损坏事故的发生，除了要求调节系统动作可靠以外，还应具有必要的保护装置，以便在汽轮机调节系统失灵或发生其它事故时，能及时动作，迅速停机，避免造成事故的扩大和设备的损坏。保护装置本身应该特别可靠，并且汽轮机的容量越大造成事故的危害越严重，故对保护装置的可靠性要求越高。

从自动调节的角度来看，保护装置也是一种自动调节装置，它和调节系统一样，也由感受、放大和执行三个部分组成。所不同的只是调节的方式各异。调节系统是根据参数的设定值进行调节，使被调量始终在设定值附近，而保护装置只有当保护参数大于给定值时，才使执行机构动作，其调节只有两种形式，即全开和全关，故称双位调节。

第一节自动主汽阀

自动主汽阀的作用是在汽轮机保护装置动作后，迅速切断汽源使汽轮机停止运行。因此它是保护装置共有的执行元件。

自动主汽阀的结构可分为主汽阀和操纵座两部分，操纵座是控制自动主汽阀开启或关闭的机构。

为了保证安全，要求自动主汽阀动作迅速，关闭严密，

对高压汽轮机，在正常的进、排汽参数情况下，自动主汽阀关闭后（调节阀全开），汽轮机的转速应能迅速降到1000rpm 以下，自汽轮机保护装置动作至主汽阀全关的时间，通常要求不大于0.5～0.8s。

第二节超速保护装置

汽轮机是一种高速转动的机械，其转动部件的应力和转速有着密切的关系。因为离心力是和转速的平方成正比，当转速增加时，因离心力引起的应力将会迅速增加，根据简单计算，转速升高20%时，应力接近于额定转速时的1.5倍。叶轮等紧配合的转动部件的松动转速也是按高于额定转速的20%设计的。因此，如果转速升高到不允许的数值，将会导致汽轮机设备的严重损坏。为了防止这种情况的发生，每台汽轮机都装有超速保护装置，它由感应机构、放大机构组成，其发讯装置通常称为危急遮断器或危急保安器，一般当汽轮机的转速升高到额定转速的1.10～1.12倍时它就动作，迅速切断汽轮机的供汽，使汽轮机停止运转。

一、危急保安器

危急保安器是超速保护装置的转速感应机构，它实际上是一个静态不稳定的调速器，按其结构可分为飞锤式和飞环式两类，但它们的工作原理完全相同。

二、危急断路滑阀

在近代汽轮机中，危急保安器动作后，飞锤飞出作为超速信号，再通过以危急断路滑阀作为传动放大机构去动作主汽阀。因此危急保安器和危急断路滑阀两者共同组成超速保护装置。

第三节汽轮机的其它保护

汽轮机除超速外，还有其它一些故障也同样危及汽轮机的安全。因此，汽轮机除超速保护外，尚需设置一些其它保护。

一、轴向位移保护

在汽轮机运行中，如果由于某种原因造成汽轮机轴向推力过大时，将导致推力瓦的乌金熔化，转子就会产生不允许的轴向位移，致使汽轮机的动、静部分发生摩擦，造成严重的设备损坏事故。因此汽轮机都装有轴向位移测量、报警和自动保护装置。

轴向位移按其感应元件的原理可分为机械式、液压式和电气式三大类。其中机械式由于乌金易磨损，测量准确度较差，在近代电站汽轮机中已不采用。

（一）液压式

（二）电气式

二、低油压保护装置

润滑油压过低将使汽轮机轴承不能维持正常工作，情况

严重时，还会造成轴瓦损坏以及动、静部分摩擦等恶性事故。因此]润滑系统中都设有低油压保护装置。

低油压保护装置一般应具有下述功能：

（1）润滑油压低于正常值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。

（2）油压继续降低至某一数值时，自动投入辅助油泵以提高油压。

（3）辅助油泵启动后油压若继续下降至某一数值时，应掉闸停机，再继续降低至另一数值时，应停止盘车。

三、低真空保护装置

为了监视凝汽器的真空，容量较大的汽轮机都设有低真空保护装置。