汽轮机调节危机保安系统(1)
汽轮机危急保安系统系统简介
汽轮机危急保安系统系统简介郭春晖AST电磁阀的动作原理在机组正常运行时，四只AST电磁阀是被通电关闭的，从而封闭了自动停机危急遮断（AST)母管上的EH油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。
当电磁阀失电打开，则母管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。
AST电磁阀是串并联布置的,这样就有多重的保护性.每个通道中至少须一只电磁阀打开，才可导致停机。
同时也提高了可靠性，四只AST电磁阀中任意一只损坏或误动作均不会引起停机。
下图是油路示意图，和我厂EH油系统图内AST电磁阀部分基本一致,为表述清楚，油路用不同颜色表示，红色油路是AST 母管，也称之为危急遮断油总管，绿色油路是有压回油母管，黄色油路是EH油供油母管，蓝色油路是OPC母管，也称之为超速跳闸母管，细心的读者可能会发现，我厂EH油系统图内的EH油供油母管是经过节流孔进入各AST电磁阀的，彩图来源于网络，黄色油管路并没有画出应有的节流孔,实际上是存在的。
经节流孔来的EH高压抗燃油建立后,进入活塞室，克服弹簧的拉力而使活塞右移,堵住AST至回油的泄油阀，此时，位于左侧的AST电磁阀电源带电关闭至回油的泄油孔，AST油压正常建立。
而一旦AST电磁阀动作，使EH高压油回至油箱，活塞在弹簧的作用下向左移动，遮断油与回油接通、泄去这只AST阀的安全油。
电磁阀油路示意图简化示意图我厂EH油系统图如图所示：AST1电磁阀与AST3电磁阀并联组成I通道,AST2电磁阀与AST4电磁阀并联组成II通道。
任意一个通道之中的一个电磁阀动作或两个全部动作，由于节流孔板的作用不会使AST母管的压力卸掉。
两个通道中任意一个电磁阀或两个电磁阀同时动作，都会导致AST母管失压，汽轮机跳闸.ASP油压的作用ASP油压用于在线试验AST电磁阀。
ASP油压由AST油压通过前置节流孔产生,再通过后置节流孔到无压回油。
ASP油压从理论上来说是AST油压的一半.我公司ASP油压高报警值是9。
-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。
目录
一、调节保安系统概述 二、汽轮机调节保安系统的组成与工作原理 三、汽轮机危急遮断系统的试验
一、调节保安系统概述
1. 概述
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。 调节保安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（透平油）三大部分组成。
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、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。
冷油器
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
再生装置
出口高压蓄能器
电气控制箱
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
热电阻 空气滤清器
回油过滤器 磁性过滤器
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
• 执行机构的工作行程分别为： 高压自动关闭器 （2个）----------- 行程L=80mm 中压自动关闭器 （2个）----------- 行程L=120mm 高压调节阀油动机（4个）----------- 行程L=50mm 中压调节阀油动机（2个）----------- 行程L=80mm 低压油动机 （双侧进油）----------- 行程L=150mm
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
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
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。
汽轮机调节危机保安系统（1）
汽轮机调节危机保安系统（1）第十章汽轮机调节、危急保安系统第一节液压油系统汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组，调节系统和安全系统采用的压力有所不同，如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见，不同制造厂，采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统（去汽轮机调速系统和安全系统）、液压油冷却系统以及液压油再生（化学处理）系统。
图10－1－1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱（容量为3200L）、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等，都组装在一起，其间通过管道相连接。
1．液压油箱液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点，以及温度测量仪表（温度计、热电偶）。
2．液压油供油系统液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵（流量可调）。
泵内设有压力调节器，可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量，并保持其出口油压为定值（12MPa）。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有：（1）形滤网精度3μm，备有堵塞指示器；（2）全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温；（3）蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上，用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管（Φ21.3×3.73），经节流孔板（Φ2）和自动压力调节阀后，将液压油的压力从12.1MPa 减至1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
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第十章汽轮机调节、危急保安系统
第一节液压油系统
汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组，调节系统和安全系统采用的压力有所不同，如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见，不同制造厂，采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统（去汽轮机调速系统和安全系统）、液压油冷却系统以及液压油再生（化学处理）系统。
图10－1－1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱（容量为3200L）、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等，都组装在一起，其间通过管道相连接。
1．液压油箱
液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点，以及温度测量仪表（温度计、热电偶）。
2．液压油供油系统
液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵（流量可调）。
泵内设有压力调节器，可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量，并保持其出口油压为定值（12MPa）。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有：
（1）形滤网精度3μm，备有堵塞指示器；
（2）全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油
经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温；
（3）蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上，用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容
量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管（Φ21.3×3.73），经节流孔板（Φ2）和自动压力调节阀后，将液压油的压力从12.1MPa减至 1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
在压力调节阀的下游还装有一个安全阀，其压力整定值是1.4MPa。
安全油通往安全装置，当安全装置动作或做试验时，通过开启电磁阀将安全油排至油箱，致使汽轮机安全系统动作，汽门关闭。
3．液压油冷却系统
液压油冷却系统配有一台冷却油泵、两台100%容量的冷油器、温度调节装置（图10－1－1是三通式温度调节阀TCV）和滤网等部件。
冷却系统维持油箱内的油温为50℃，其冷却水源来自闭式循环冷却水。
系统中主要设备技术参数如下：
（1）却油泵的流量为103.6L/min,压力为0.6MPa；冷却油泵和再生油泵并联布置，合用一台电动机，电动机的参数为380V、1.5kW、
1500r/min。
（2）冷油器为直管、单流程、卧式热交换器；其主要技术参数为：
（3）滤网的过滤精度为3μm,配有压差报警装置,当滤网前后压差达到
0.05MPa时,发出报警信号。
4.液压油再生系统
液压油再生系统用来对液压油进行化学处理,以维持液压油的酸度小于0.5KOHmg/g。
系统配有一台再生油泵、一台再生滤网装置、一台金属丝滤网装置以及安全阀等部件。
它们的主要技术数据如下：
（1）再生油泵流量为5.9L/min，压力为0.2MPa。
（2）再生滤网是硅藻土的筒形滤网,滤网内设有两个硅藻土过滤元件,其过滤精度为1μm,并使液压油的酸度保持在要求值的范围内。
（3）金属丝滤网精度为1μm，其过滤元件采用纤维素元件，该滤网设有压差报警装置，当滤网前后压差达到整定值时，即发出报警信号。
（4）安全阀设置在滤网上游，其压力整定值是0.5MPa。
5．液压油系统的运行控制
机组正常运行时,一台液压油泵投运,向液压油系统和安全油系统供油,液压油冷却油泵和再生油泵同时工作,以维持液压油的油质和油温；另一台液压油泵则处于备用状态。
在汽轮机组启动前，应首先将液压油系统投入运行：
（1）当液压油处于冷态时，开启高压液压油泵，通过液压油作油循环的方式（此时安全/旁路阀用作旁路阀）将油温提高到35℃，之
后，将该阀关闭作安全阀使用，其压力整定值为13.5MPa。
（2）当油温高于35℃时，即可启动液压油泵，直接向系统供油。
（3）液压油泵启动后，应尽快启动冷却油泵和再生油泵。
在汽轮机组运行期间液压油冷却油泵和再生油泵始终处于运行状态。
只有当冷却系统或再生系统发生故障时，这两台泵才能在短时内（几小时内）停运。
当油箱处于正常油位时，可在就地控制盘或主控室启（或停）液压油泵。
但切不可两台液压油泵同时停运。
当汽轮机正常运行时，如果正在运行的液压油泵发生故障，或其出口油压降至10MPa以下，则备用中的另一台液压油泵自动启动投运。
液压油系统运行时，当下列项目达到整定值时，即发出报警信号：
油箱内油位高；油箱内油位低；
油泵出口滤网前后压差达到0.7MPa；
冷却系统滤网前后压差达到0.05 MPa；
再生系统滤网前后压差达到0.05 MPa；
液压油高/低温度达到65/35℃；
液压油高/低压力达到13.5/10 MPa。
液压油系统停运后，应将系统中的油排至油箱。
此外，磷酸脂抗燃油的理化性能如下：
为了确保汽轮机液压控制系统的可靠工作，抗燃油的油质必须在有关标准规定的范围内。
图10－1－1 汽轮机液压油系统流程示意图。