汽轮机调节保安系统系统(1)
汽轮机运行规程
第一章概述一、汽轮机概述本公司现有汽轮机两台，都是由青岛捷能气轮机股份有限公司。
其中1#为C12—4.90/0.981型抽凝机组，2#为B6—4.9/0.981型背压机组。
二、调节保安系统（一）C12—4.90/0.981机组1. 调节系统：本机组采用两极放大全液压试调节系统，主要由主油泵、压力变换器、错油门、启动阀、油动机及同步器等组成。
汽轮机转速变化引起主油泵出口油压变化，油压变化量即为调速脉冲信号；汽轮机抽汽压力变化量为调压脉冲信号。
本机组可同时满足电负荷和热负荷的变化，当对电负荷和热负荷分别调整时，互相不影响，当热负荷为零时，可以纯凝汽工况方式运行。
2. 调节系统动作过程：汽轮机启动前脉冲油路无油压，压力变换器滑阀、错油门滑阀启动阀在弹簧力作用下处于最低位置同步器应退至上限位置。
当高压电动油泵启动后压力油经逆止阀分两路：一路经启动阀进入高压错油门下部，错油门滑阀上移，压力油经错油门进入高压油动机活塞下部，将高压调节汽阀关闭。
另一路经轴向位移遮断器、危急遮断油门、电磁阀进入主汽门操纵座油缸和抽汽逆止阀油缸。
开启主汽门，机组启动。
当转速升高，主油泵出口压达到规定值时电动油泵自动停止工作。
当转速升高到调节器动作时，调节器投入工作。
3. 保安装置：（1）危机遮断器：为飞锤式结构。
当机组转速超过额定转速10~12%（即转速达到3300~3360R/MIN）时飞锤飞出，使危急遮断器油门脱钩动作。
危急遮断器的复位转速为3000R/MIN。
（2）危急遮断油门：与危急遮断器一起组成对机组超速的保护。
当机组超速，由于离心力作用危急遮断器飞锤飞出，将该油门下端的挂钩打脱，油门滑阀在弹簧力作用下迅速移动，切断到主汽门操纵座及抽逆止阀（单向关闭阀）油缸的高压油，使主汽门和抽汽逆止阀迅速关闭。
同时，高压油进入错油门下部，使调节汽阀也迅速关闭。
该油门也可以手动脱扣。
手拍油门上部的小弹簧罩，使拉钩脱扣，即可实施手动停机，欲使油门复位须使转速降到3000R/MIN时进行。
-汽轮机调节保安系统调试方案-
”汽轮机调节保安系统调试方案“1、汽轮机调整保安系统调试方案二零一八年四月1.调整保安系统调试应具备的条件1.1油管道系统及设备安装完毕，经检查无错装和漏装。
1.2现场干净，照明充分，消防器材齐全。
L3系统充油无泄漏。
1.4油循环结束，油质化验合格。
1.5油循环临时管道和冲洗块拆除，伺服阀、电磁阀、节流孔等已回装。
1.6透平油至密封油系统联络门已关闭并有警告标记。
L7系统中全部油泵和风机均已分部试运合格。
1.8有关热工仪表、压力开关校验合格并已安装到位，DEH机柜内部检查调整完毕，DEH仿真试验结束。
1.9试验所需仪器、记录表格和人员已分工就绪。
1.10润滑油、EH油冷却水源已通，冷油器经查无泄露。
1.2、11油箱加油结束，油位报警装置的报警油位校核完毕。
2.机组启动前进行下列试验和调整低压保安系统试验EH系统参数整定执行机构的调整和静特性测试EH油系统试验（包括阀门活动试验）主汽门、调门油动机关闭时间测试润滑油、EH油系统油泵联锁试验机组OPC、AST电磁阀动作试验阀门松动试验3.机组启动后进行下列试验3.1主汽门、调速汽门严密性试验3.1.1调速汽门严密性试验试验在3000r∕min空负荷、正常真空、发电机无励磁时进行。
在CRT上按〃调速汽门严密性试验〃后全部调速汽门全关，主汽门不动，机组转速应快速下降到下列修正转速以下：nlOOOP∕POr∕min,其中P为试验时的主汽压（不能低于53、OPO),Po为额定主汽压。
试验完毕先打闸，再按"调速汽门严密性试验〃退出试验，然后重新挂闸恢复到3000r∕min空负荷运行。
试验中应留意高压启动油泵、沟通润滑油泵、顶轴油泵的准时投入，并监视差胀、位移、振动、低缸排汽温度等主要运行掌握参数。
3.1.2主汽门严密性试验在CRT上按“主汽门严密性试验〃后全部主汽门全关，调速汽门不动，机组转速应快速下降，要求同调速汽门严密性试验。
试验完毕先打闸，再按〃主汽门严密性试验〃退出试验，然后重新挂闸恢复到3000r∕min空负荷运行。
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
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）
汽轮机调节保安系统的常见故障和原因
汽轮机调节保安系统的常见故障和原因【摘要】调节保安系统在汽轮机运行与控制中起着重要作用，针对汽轮机调节保安系统运行中经常发生的故障，结合实际情况分析其产生原因并给出处理方法。
【关键词】汽轮机；调节保安系统；常见故障1.汽轮机调节保安系统在生产企业的日常运行过程中，电站系统的高效稳定运行是企业生产活动的基础保障，其中汽轮机的应用能够保障电站高效稳定运行，再加上纯低温余热设备及发电技术的应用，使得汽轮机发挥的作用愈加显著。
汽轮机主要是通过其中的调节保安系统实现其控制作用。
汽轮机的调节保安系统能够对汽轮机的停机和启动、危急遮断器的自动挂钩、速关阀的试验以及关闭开启、手动和电动紧急停机等功能进行有效控制。
汽轮机的调节保安系统主要包括两个部分，其中保安系统的主要构成包括超速保护装置（危急遮断器、危急遮断油门、危急遮断复位装置、电超速保安装置、转速测量装置）、磁力断路油门和润滑油压等；调节系统则主要由启动阀、同步器、旋转隔板、高中压油动机、放大器、以及高中压调节汽门等部套构成。
现阶段，为了降低汽轮机应用及运行成本费用，同时提高环保性，大多数厂家都已经开始使用DEH（Digital Electric Hydraulic Control System，汽轮机电液控制系统），并应用低压透平油数字式电液调节系统方式，能够进一步提高汽轮机运行过程中的可靠性。
2．汽轮机调节系统常见故障及原因2.1启动阀和调速油压故障目前，很多汽轮机已经将手轮取消，在实际生产中为了便于作业，使用的是启动器。
但是，在启动器的实际应用中，有时会发生油动机与主汽门开量不足的问题，这两种故障的发生是启动器的启动油压低、或者主汽门被提前开启导致。
另外，在连接启动阀的结构内部存在主活塞，如果没有将主活塞芯杆的零位与旋转套筒设定好，也会引起启动阀故障。
汽轮机调速油泵大多具有比较大的容量，这就导致实际生产过程中的调速油压普遍较高。
在进行基建安装施工时，对泵叶轮要进行车削操作，操作过程中对调速油压的大小有一定的要求，最大不能超过1.2MPa，最低不能小于1.1MPa。
EH油
70.002SM-7 共64页第 1页汽轮机调节保安系统说明书1．概述1.1 汽轮机调节保安系统概述唐山西郊热电厂C140/N200-12.7/535/535型汽轮机调节保安系统是按照汽轮机在正常新汽、抽汽及排汽压力参数下进行设计的。
汽轮机调节保安系统能够对汽轮机的启动，升速，并网，加减电/热负荷，甩负荷等各种运行工况的进行控制。
唐山西郊热电厂C140/N200-12.7/535/535型汽轮机为单抽式汽轮机，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。
控制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三大部分组成（参见汽轮机调节保安系统图70.002Q-7和DEH说明书）。
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 电磁阀组，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。
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。
启动时，危急遮断系统由交流启动油泵供油，运行时由汽轮机主轴带动的离心式主油泵供油。
汽轮机启动前，DEH首先控制挂闸电磁阀S18通电导通，排掉危急遮断器滑阀上腔油压，使危急遮断器滑阀复位上升到上止点（挂闸），保安油压建立，关闭薄膜阀下部EH油的排油口，当薄膜阀上腔保安油压力升高至1.6±0.05MPa时，说明汽轮机的危急遮断系统已投入，机组具备启动条件。
70.002SM-7 共64页第 2页这时压力开关PS/044触点闭合，发出一个接点信号送给DEH控制系统，DEH 控制系统即可进入汽轮机启动控制程序。
启动时，DEH控制高、中压自动关闭器上的开关电磁阀（S4、S5，S8、S 9）断电关闭（停机带电打开），高、中压自动关闭器全开，其操纵座壳体上的行程开关（ZS49～ZS52，ZS59～ZS62）触点闭合，发出一个主汽门全开接点信号给DEH， DEH就可以通过控制高、低压调节阀执行机构的开度来控制相应的调节阀门，从而实现对机组的启动、升速、并网，带电负荷、热负荷等工况的控制。
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。
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
汽轮机调节保安系统怎么处理
为确保汽轮机运行的安全性，按汽轮机功率大小、重要程度和其他不同的要求，配有各种安全装置的一部或全部。
汽轮机的保安装置包括:超速危急切断装置，油压过低保护装置，轴向位移保护装置，背压上升或真空下降切断装置，真空破坏装置，异常振动警报和切断装置和其他轴承温度超高警报、液面下降警报等。
超速危急跳闸，是为了防止汽轮机超过额定转速10~15%以上，可将主汽阀和蒸汽调节阀紧急关闭。
油压过低保护，当油压由于某种原因下降为正常油压的40~50%时，为了保护轴承设在蒸汽进口处的紧急遮断阀跳闸并发出信号，使其紧急停机，通常传感器采用导向阀或压力开关。
为了防止主油泵突然停车至备用泵开始供油的几秒钟内仍有可能造成油压下降，必须在压力油的管路上增设压力油箱。
(蓄能器)轴向位移保护，因为喷嘴和动叶片之间的轴向间隙只有1~5毫米，当轴位移达到0. 4~0. 5毫米时就必须停车，以防止转子碰撞定子，形成重大事故。
背压上升和真空下降遮断装置，当汽轮机背压上升或真空下降时，通常通过压力开关发出警报和执行遮断。
此外为了保护汽缸和凝汽器简体，一般还装有排气安全阀。
真空破坏装置，凝汽式汽轮机在进行紧急停车后，由于不同负荷的惯性作用，仍需数分钟时间才能停止转动。
此时若停机讯号发出的同时，也发出打开通向凝汽器的空气阀的。
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
TSI系统
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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
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第四节 超速保护
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双重超速保护
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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
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机械超速保护小结
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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。
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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。
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电厂自身安全的需要
汽轮机是高温、高压、高速旋转机械，转子的惯性 相对于汽轮机的驱动力矩很小。机组运行中一旦从电力 系统中解列甩去全部负荷，汽轮机巨大的驱动力矩作用 在转子上，使转速快速飞升，转子、叶轮、叶片等承受 很大的离心力，而且离心力与转速的平方成正比，转速 增加，离心力将迅速增加。当转速超过一定限度时就会 使部件破坏。如不及时可靠的切除汽轮机的蒸汽供给， 就会使转速超过安全许可的极限转速，造成毁机的恶性 事故。此外在机组运行中还存在真空低、润滑油压低、
错油门、油动机、杠杆组成一个以调速器滑阀位移 为输入量，具有负反馈的闭环调节回路，油动机活塞在 任意稳定状态下，错油门滑阀总是处于中间遮断位置， 将此具有负反馈的闭环调节系统称为液压伺服执行机构 。
汽轮机调速系统由转速感受机构、传动放大机构、
配汽机构和反馈机构四部分构成。其中转速感受机构是 将转子的转速信号转变为一次控制信号；传动放大机构 则对一次控制信号作功率放大，并按调节目的作控制运 算，产生油动机的控制信号；配汽机构是将油动机的行 程转变为各调节汽门的开度，通过配汽机构的非线性传 递特性，汽轮机的进汽量与油动机行程间校正到近似线 性关系。
汽轮机调节系统原理性框图
根据转速感受和中间传动放大器的结构不同,汽轮机 调节系统可分为机械液压调节、数字电液调节两种形式 。
机械液压调节系统正逐步从汽轮机控制领域退出， 故此处不作介绍。
电液调节系统的检测，运算采用电子元件，驱动调 节汽阀为液压伺服执行机构，电子与液压控制的接口部 件为电液转换器，或称电液伺服阀，汽轮机的转速和功 率由传感器或变送器转变为电信号，经电子线路放大、 运算，产生液压伺服机构的控制信号，输到PID调节回路 ，然后经功率放大作用于电液转换器，产生控制油动机 行程的液压信号。汽轮机的数字电液调节系统已广泛应 用于发电厂汽轮机中。
振动大、差胀大等危及机组安全的故障，因此除要求调 节系统快速响应和动作外,还需设置保护系统.在危急工 况下,保护系统快速动作,使主汽门和调速汽门快速关闭, 切断汽轮机的进汽,保证机组快速停机。
调速系统应符合的条件
汽轮机调速系统性能应符合下述要求： 1、当汽温、汽压、真空正常和自动主气门完甩至零时，调节系统应能维持
（1）数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求电负 荷根据用户要求来调整，以满足用户要求。
（2）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。其中 发电机的端电压主要决定于无功功率,而无功功率又决 定于发电机的励磁,由发电机的励磁系统调节。电网频 率主要决定于有功功率,即决定于原动机的驱动功率,它 直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则 频率低。
油动机活塞下移，带动杠杆绕A点旋转，使错油门滑 阀下移，对应油动机活塞上、下腔室油口的开度变小，
降低了油动机活塞的运动速度，随着油动机活塞的下移 ，错油门的油口进一步减小，直到回复到油口被完全遮 断的居中位置，调节过程结束。
油动机活塞的运动由错油门滑阀偏离居中位置引起 的，而油动机活塞运动通过杠杆反作用于错油门滑阀， 减小错油门滑阀的偏移量，这种作用称为反馈。
三．我厂汽轮机的调速系统
DEH-NTK汽轮机数字电液控制系统，由数字控制部分 和EH液压执行机构组成。能实现升速（手动或自动）， 配合电气并网，电负荷控制，抽汽热负荷控制，并与DCS 通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等。
当外界负荷N增加时，机组转速n下降，调速系统各 部套调节过程相同，而动作方向相反。
图中所示的由调节器直接控制调节汽阀开度的系统 没有实际意义，因为在调节汽阀阀体上作用有很大的蒸 汽力，调速器的驱动力很难开启调节汽阀并保持其开度, 在实际中主要采用液压执行机构。
当外界负荷减小，引起机组转速上升时，调速器滑环 A向上移动，B点带动错油门滑阀上移，滑阀凸肩偏离遮 断油口的居中位置，上凸肩开启油动机活塞上腔室的进 油油口，来自油泵的压力油经该油口进入油动机活塞的 上腔室，上腔室中液压油的压力升高，同时错油门滑阀 下凸肩接通油动机活塞下腔室的回油口，下腔室中液压 油压力下降，在活塞上、下两侧油压差的作用下，推动 油动机活塞向下移动，关小调节汽阀的开度，减少汽轮 机的进汽量。
汽轮机调节保安系统
制作：王亚天 2013年7月
• 一、汽轮机调节系统的任务。 • 二、调速系统的基本原理。 • 三、本厂汽轮机调速系统。 • 四、抽汽压力控制。 • 五、ETS保护系统工作原理。
一．汽轮机调节系统的任务
汽轮机是发电厂的原动机,驱动发电机旋转产生电能 ,向电力系统输送符合数量和品质要求的电力。电能不 能大量储存，发电机发出的电力必须随时满足用户要求 ，即数量、质量要同时满足用户要求。
汽轮机空转转速不超过危急保安器的动作转速。 3、调速系统带负荷应稳定，控制负荷波动应小±0.6MW。 4、危急保安器动作后，应保证自动主汽门、调速汽门及抽
汽逆止门应迅速关闭并关闭严密。 5、调节系统速度变动率应满足要求（一般在4%~6%），迟
缓率越小越好，一般应在0.5%以下。
二．调速系统的基本原理
什么是调速系统
在外界负荷变化时,机组的转速将发生较大的变化, 进而引起电力系统的频率大幅度波动,不能满足优良供电 品质的要求,为此,在汽轮机上必须设置调节系统,以保证 汽轮发电机组根据用户要求，供给所需电力，并保证电 网频率稳定在一定范围之内。
这样,在电力系统负荷增大,频率下降时,汽轮机的调 节系统能根据转速偏差的大小改变调节汽阀的开度,调节 汽轮机的进汽流量,改变发电机的有功功率输出,由于是 以机组转速为调节对象,故也称之为调速系统。
简单的汽轮机调速系统示意图
当外界负荷N减少，机组转速n升高，离心式调速器的 飞锤因离心力增大而向外扩张，带动滑环A上移，杠杆 ABC以C点为支点带动滑阀B点上移，高压油Po通过滑阀油 口进入油动机上油室，油动机下油室与排油Pn相通，活 塞下移，关小调节阀5，减小进汽量，机组功率减小,与 外界负荷建立起新的平衡。同时，杠杆以A点为支点带动 滑阀B点下移，滑阀回中，切断窗口，高压油停止流动。 调速系统达到新的平衡状态。