汽轮机主保护课件.
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怀安热电有限公司 330MW汽轮机主保护介绍
机控班
ETS系统
ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急跳闸系统 的简称。汽轮机危急跳闸系统用以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，紧急停机，以保证汽轮机安全运行。 上海汽轮机有限公司（STC）生产的危急遮断系统（ETS），根 据汽轮机安全运行的要求，接受就地一次仪表或TSI二次仪表的 停机信号，控制停机电磁阀，使汽轮机组紧急停机，保护汽轮机 的安全。危急遮断系统（ETS）对机组参数进行监视，一旦参数 超越正常范围，通过停机电磁阀，使所有阀门油动机关闭。 跳闸模块安装在前箱，块上共有6个电磁阀，2个OPC电磁阀， OPC电磁阀由DEH控制，OPC电磁阀带电动作（ 220V直流）； 4个AST电磁阀由ETS控制。正常情况下，AST电磁阀是常带电 结构（交流110V ）。其中一路电源控制AST1、AST3电磁阀， 另一路电源控制AST2、AST4电磁阀。
ห้องสมุดไป่ตู้
轴向位移保护
在运行中，汽轮机的轴向位移是受到严格限制的，当汽轮机转子的推力过大，产生超过允 许值的位移时，会引起推力轴承的磨损，严重的会使汽轮机的转动部分和静止部分产生摩擦，甚 至会造成叶片断裂等重大事故。 产生轴位移的原因 汽轮机叶片具有一定的反动度，叶片的叶轮前后两侧存在着压差，形成一个与汽流方向相同 的轴向推力；轮毂两侧转子轴的直径不等，隔板汽封处转子凸肩两侧的压力不等，也要产生作用 与转子上的轴向推力，所以转子受到一个由高压端指向低压端的轴向推力，在这个轴向推力的作 用下，转子就会产生轴向位移。 轴向推力增大的原因 汽轮机发生水冲击； 隔板轴封间隙增大； 动叶片结垢； 新蒸汽温度急剧下降； 真空下降； 汽轮机超负荷运行。 轴向位移保护逻辑 4个轴向位移，探头在机前箱。 当两个同侧的轴向位移测点达到定值时，保护动作，汽轮机跳闸。
胀差保护
胀差的定义 当汽轮机启动加热或停止运行冷却时以及负荷发生变化时，汽缸和 转子都会产生热膨胀或冷却收缩。由于转子受热表面积比汽缸大，且转 子的质量比相对应的汽缸小，蒸汽对转子表面的放热系数较大。因此， 在相同条件下，转子的温度变化比汽缸快，转子与汽缸之间存在膨胀差， 而这差值是指转子相对于汽缸而言，故称为相对膨胀差（即胀差）。 习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，例如当进 入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨 胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要 大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。 汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。当进入汽轮机的蒸汽 温度明显降低或汽轮机滑参数停机时，转子和汽缸同时受冷收缩，转子 由于质量相对汽缸要小，受冷后收缩要快，在轴向上收缩量要大于汽缸 的收缩量，表现为负胀差。
汽轮机振动保护
2、振动的危害
1）端部轴封磨损； 2）隔板汽封磨损； 3）滑销磨损； 4）轴瓦乌金破裂，紧固螺钉松脱、断裂； 5）转动部件材料的疲劳强度降低，将引起叶片、轮盘等损坏； 6）调速系统不稳定； 7）危急遮断器误动作； 8）发电机励磁机部件松动、损坏。
3、汽机振动保护逻辑 X轴报警与瓦振遮断，X轴遮断与瓦振报警，Y轴报警与瓦 振遮断，Y轴遮断与瓦振报警,任意保护动作，机组跳闸。
汽轮机振动保护
1、振动的原因 汽轮机组在启停和运行中产生不正常的振动是比较普遍的现象，而且是一个严重的问题；当 振动超过允许值时,就会严重危害机组的安全运行。产生振动的原因是多种多样的，可以是某一 个因素引起的，也可以是多方面的因素引起的，一般来说，引起汽轮机组振动增大的原因主要有 1）由于机组运行中中心不正而引起振动； ① 汽轮机启动时，如暖机时间不够，升速或加负荷太快，将引起汽缸受热膨胀不均匀， 或者滑销系统有卡涩，使汽缸不能自由膨胀，均会使汽缸对转子发生相对歪斜，机组产生不 正常的位移，造成振动。 ② 机组运行中，真空下降，将造成排汽温度升高，后轴承上抬，因而破坏机组的中心， 引起振动。 ③ 靠背轮安装不正确，中心没找准，因此运行时产生振动，且此振动是随负荷的增加而 增加的。 ④ 机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行，将使其膨胀差和汽缸变形增加，会造成 机组中心移动超过允许限度，引起振动。 2）由于转子质量不平衡引起振动； 3）由于转子发生弹性弯曲而引起振动； 4）由于轴承油膜不稳定或受到破坏而引起振动； 5）由于汽轮机内部发生摩擦而引起振动； 6）由于水冲击而引起振动； 7）由于发电机内部故障而引起振动； 8）由于汽轮机机械安装部件松动而引起振动；
汽轮机主保护的主要功能
在大型汽轮机中，某些参数严重超标有可能酿成设备损坏、甚至毁机事故，为此，大型汽轮机都设有严密的 保护措施。 保护装置本身应特别可靠，并且汽轮机容量越大，造成事故的危害越严重，因此对保护装置的可靠性要求就 越高， 一般重要保护都是通过信号三取二或其他逻辑保证保护装置能够准确动作，防止保护误动和拒动。 我厂汽轮机设有以下汽机主保护，当保护动作时关闭高、中压主汽门、调速汽门停机。 1、轴向位移大（-1μm、1μm，-0.9μm、0.9μm） 2、轴承振动大（轴振：125μm、254μm,瓦振：30μm、50μm） 3、胀差大（-1.4mm、13.4mm，-0.6mm、12.7mm） 4、汽轮机超速（3300rpm） 5、发电机保护动作 6、高排压比低（1.734、1.836） 7、高排压力高（4.82 MPA ） 8、高排温度高（428℃） 9、凝汽器真空低（-27KPA） 10、润滑油压低（0.06MPA） 11、EH油压低（9.3 MPA） 12、DEH失电 13、锅炉MFT 14、汽机就地打闸 15、汽机主控跳闸 16、挂闸油压低(6.89 MPA)
机本体重要测点分布
10个转速：1个机头转速表，探头在机前箱。 3个DEH转速，探头在机前箱。 2个零转速，探头在机前箱。 4个ETS转速，探头在4、5瓦之间，一个备用。 2个胀差，探头在4、5瓦之间。 1个键相，探头在机前箱。 1个偏心，探头在机前箱。 4个轴向位移，探头在机前箱。 1个缸胀，LVDT在机前箱南侧。 7个瓦振，在对应的7个瓦上。 14个轴振，在对应的7个瓦上。
机控班
ETS系统
ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急跳闸系统 的简称。汽轮机危急跳闸系统用以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，紧急停机，以保证汽轮机安全运行。 上海汽轮机有限公司（STC）生产的危急遮断系统（ETS），根 据汽轮机安全运行的要求，接受就地一次仪表或TSI二次仪表的 停机信号，控制停机电磁阀，使汽轮机组紧急停机，保护汽轮机 的安全。危急遮断系统（ETS）对机组参数进行监视，一旦参数 超越正常范围，通过停机电磁阀，使所有阀门油动机关闭。 跳闸模块安装在前箱，块上共有6个电磁阀，2个OPC电磁阀， OPC电磁阀由DEH控制，OPC电磁阀带电动作（ 220V直流）； 4个AST电磁阀由ETS控制。正常情况下，AST电磁阀是常带电 结构（交流110V ）。其中一路电源控制AST1、AST3电磁阀， 另一路电源控制AST2、AST4电磁阀。
ห้องสมุดไป่ตู้
轴向位移保护
在运行中，汽轮机的轴向位移是受到严格限制的，当汽轮机转子的推力过大，产生超过允 许值的位移时，会引起推力轴承的磨损，严重的会使汽轮机的转动部分和静止部分产生摩擦，甚 至会造成叶片断裂等重大事故。 产生轴位移的原因 汽轮机叶片具有一定的反动度，叶片的叶轮前后两侧存在着压差，形成一个与汽流方向相同 的轴向推力；轮毂两侧转子轴的直径不等，隔板汽封处转子凸肩两侧的压力不等，也要产生作用 与转子上的轴向推力，所以转子受到一个由高压端指向低压端的轴向推力，在这个轴向推力的作 用下，转子就会产生轴向位移。 轴向推力增大的原因 汽轮机发生水冲击； 隔板轴封间隙增大； 动叶片结垢； 新蒸汽温度急剧下降； 真空下降； 汽轮机超负荷运行。 轴向位移保护逻辑 4个轴向位移，探头在机前箱。 当两个同侧的轴向位移测点达到定值时，保护动作，汽轮机跳闸。
胀差保护
胀差的定义 当汽轮机启动加热或停止运行冷却时以及负荷发生变化时，汽缸和 转子都会产生热膨胀或冷却收缩。由于转子受热表面积比汽缸大，且转 子的质量比相对应的汽缸小，蒸汽对转子表面的放热系数较大。因此， 在相同条件下，转子的温度变化比汽缸快，转子与汽缸之间存在膨胀差， 而这差值是指转子相对于汽缸而言，故称为相对膨胀差（即胀差）。 习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，例如当进 入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨 胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要 大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。 汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。当进入汽轮机的蒸汽 温度明显降低或汽轮机滑参数停机时，转子和汽缸同时受冷收缩，转子 由于质量相对汽缸要小，受冷后收缩要快，在轴向上收缩量要大于汽缸 的收缩量，表现为负胀差。
汽轮机振动保护
2、振动的危害
1）端部轴封磨损； 2）隔板汽封磨损； 3）滑销磨损； 4）轴瓦乌金破裂，紧固螺钉松脱、断裂； 5）转动部件材料的疲劳强度降低，将引起叶片、轮盘等损坏； 6）调速系统不稳定； 7）危急遮断器误动作； 8）发电机励磁机部件松动、损坏。
3、汽机振动保护逻辑 X轴报警与瓦振遮断，X轴遮断与瓦振报警，Y轴报警与瓦 振遮断，Y轴遮断与瓦振报警,任意保护动作，机组跳闸。
汽轮机振动保护
1、振动的原因 汽轮机组在启停和运行中产生不正常的振动是比较普遍的现象，而且是一个严重的问题；当 振动超过允许值时,就会严重危害机组的安全运行。产生振动的原因是多种多样的，可以是某一 个因素引起的，也可以是多方面的因素引起的，一般来说，引起汽轮机组振动增大的原因主要有 1）由于机组运行中中心不正而引起振动； ① 汽轮机启动时，如暖机时间不够，升速或加负荷太快，将引起汽缸受热膨胀不均匀， 或者滑销系统有卡涩，使汽缸不能自由膨胀，均会使汽缸对转子发生相对歪斜，机组产生不 正常的位移，造成振动。 ② 机组运行中，真空下降，将造成排汽温度升高，后轴承上抬，因而破坏机组的中心， 引起振动。 ③ 靠背轮安装不正确，中心没找准，因此运行时产生振动，且此振动是随负荷的增加而 增加的。 ④ 机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行，将使其膨胀差和汽缸变形增加，会造成 机组中心移动超过允许限度，引起振动。 2）由于转子质量不平衡引起振动； 3）由于转子发生弹性弯曲而引起振动； 4）由于轴承油膜不稳定或受到破坏而引起振动； 5）由于汽轮机内部发生摩擦而引起振动； 6）由于水冲击而引起振动； 7）由于发电机内部故障而引起振动； 8）由于汽轮机机械安装部件松动而引起振动；
汽轮机主保护的主要功能
在大型汽轮机中，某些参数严重超标有可能酿成设备损坏、甚至毁机事故，为此，大型汽轮机都设有严密的 保护措施。 保护装置本身应特别可靠，并且汽轮机容量越大，造成事故的危害越严重，因此对保护装置的可靠性要求就 越高， 一般重要保护都是通过信号三取二或其他逻辑保证保护装置能够准确动作，防止保护误动和拒动。 我厂汽轮机设有以下汽机主保护，当保护动作时关闭高、中压主汽门、调速汽门停机。 1、轴向位移大（-1μm、1μm，-0.9μm、0.9μm） 2、轴承振动大（轴振：125μm、254μm,瓦振：30μm、50μm） 3、胀差大（-1.4mm、13.4mm，-0.6mm、12.7mm） 4、汽轮机超速（3300rpm） 5、发电机保护动作 6、高排压比低（1.734、1.836） 7、高排压力高（4.82 MPA ） 8、高排温度高（428℃） 9、凝汽器真空低（-27KPA） 10、润滑油压低（0.06MPA） 11、EH油压低（9.3 MPA） 12、DEH失电 13、锅炉MFT 14、汽机就地打闸 15、汽机主控跳闸 16、挂闸油压低(6.89 MPA)
机本体重要测点分布
10个转速：1个机头转速表，探头在机前箱。 3个DEH转速，探头在机前箱。 2个零转速，探头在机前箱。 4个ETS转速，探头在4、5瓦之间，一个备用。 2个胀差，探头在4、5瓦之间。 1个键相，探头在机前箱。 1个偏心，探头在机前箱。 4个轴向位移，探头在机前箱。 1个缸胀，LVDT在机前箱南侧。 7个瓦振，在对应的7个瓦上。 14个轴振，在对应的7个瓦上。