DEH学习(五)—危急遮断系统
DEH调节系统-第9章 危急遮断系统
第一节 电磁阀及控制块 第二节 机械超速保护与手动遮断 第三节 危急跳闸装臵（ETS）
危急遮断系统分为两种情况：
一、机组运行中，为防止部分设备失常造成机组严重损 坏，装有自动停机危急遮断系统（AST） 当发生异常情况时，关闭所有进汽阀，立即停机。 二 、是超速保护控制系统（OPC），使高压调节汽阀及 中压调节汽阀暂时关闭，减少汽轮机进汽量及功率，但不 能使汽轮机停机
第二节 机械超速保护与手动遮断
一、隔膜阀
二、机械超速危急遮断系统
三、手动复位
手动复位即用手推动手动遮断和复位螺杆至“复位”位臵，机组才 能重新开机
四、遥控复位
为了方便控制室进行操作，设有遥控复位装臵。该装臵主要由四通 电磁阀及遥控复位气缸组成
五、试验
1.手动遮断试验 本试验是在汽轮机正常运行的情况下，用来检查遮断机构以及危急遮 断滑阀工作的可靠性
监视运行参数，超过限制值时，则关闭高中压主汽阀和高中压调节汽阀
一、电气危急遮断逻辑的总系统图
二、电气超速系统（OS）
1.电气超速遮断系统的工作原理
2.电气超速遮断控制继电器逻辑
三、轴向位移遮断系统（TB）
1.轴向位移遮断机构
2.轴向位移遮断控制继电器逻辑
四、轴承油压过低遮断系统（LBO）
五、EH油压过低遮断系统（LP）
机组对两种系统设有相应的油路。
第一节 电磁阀及控制块
一、危急遮 断控制块
二、超速保护电磁阀
三、 AST电磁阀
四、单向阀（逆止阀）
安装在自动停机危急遮断油路（AST）和超速保护控制油路（OPC）之间
五、跳闸试验块组件
六、空气引导阀
汽轮机TSIDEHETS系统介绍
使用键相位配合轴振动探头，可以完美的捕捉到启动/停止时的振 动趋势；
第3个是正常使用时检测转轴的轴向扭曲，因为这种异常会导致 转轴彻底报废，虽然很少发生 但是由于这种变形根本无法在普通 的轴振动探头单独体现出来，这个叫相位角测量；
2 OPC电磁阀
OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀;他们是受 DEH控制器的OPC部分所控制; 正常运行时，这 两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油 压的泄油通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执 行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制 板动作，这两个电磁阀就被通电开启，使OPC母 管油压泄放。这样执行机构上的卸荷阀快速开启， 使调节汽阀和再热调节汽阀关闭。
电子控制部分主要由分布式控制系统 DCS 及 DEH 专用模件组成;它完成信号的采集 综合 计算、逻辑处理、人机接口等方面的任务; 液压 调节保安部分主要由电液转换器、电磁阀、油 动机、配汽机构等组成，它将电气控制信号转 换为液压机械控制信号，最终控制汽轮机进汽 阀门的开度。
DEH液压控制系统主要包括：供油系统 伺 服油动机、保安系统; 主要完成下述功能:
图5 ETS系统框图
ETS 停机信号
1 EH油压低 2 润滑油压低 3 真空低 4 电超速保护 5 轴振大保护 6 轴向位移大保护 7 差胀大保护
8 高排压力高保护 9 高排压比低保护 10 高排温度高保护 11 锅炉MFT动作 12 发电机保护 13 DEH失电跳机
其中;EH油压低 润滑油压低、真空低压力开关装 在机头左侧，开关量保护动作送至ETS跳机; 机组 振动、轴向位移、胀差通过TSI监测系统输出开关 量至ETS跳机。电超速包括DEH超速和ETS超速， 动作转速均为110%额定转速。DEH超速探头3个 在主机前箱，接受现场转速探头来的转速信号送给 专门的转速卡件，转速超过110%额定转速经内部 逻辑处理三取二后输出信号至ETS柜，再去动作现 场的AST电磁阀。
危急遮断系统介绍
危急遮断系统( ETS )介绍1、系统概述：汽轮机危急遮断系统（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）对下列参数进行监视，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。
ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图1、ETS系统图)。
具体监测的参数为：·汽机超速110%· EH油压低·润滑油压低·冷凝器真空度低·推力轴承磨损（轴向位移大）·由用户决定的遥控遮断信号ETS系统应用了双通道概念，允许重要信号进行在线试验，在线试验时仍具有保护功能。
2、系统组成：ETS系统由下列各部分组成：一个安装遮断电磁阀和状态压力开关的危急遮断控制块、四个安装压力开关和试验电磁阀的试验遮断块、三个转速传感器、一个装设电气和电子硬件的控制柜以及一个遥控试验操作面板。
汽轮机上各传感器传递电信号给遮断控制柜，在控制柜中，控制器逻辑决定何时遮断自动停机危急遮断总管的油路。
2.1 危急遮断控制块危急遮断控制块当自动停机遮断电磁阀（20/AST）励磁关闭时，自动停机危急遮断总管中的油压就建立。
为了进行试验，这些电磁阀被布置成双通道。
一个通道中的电磁阀失磁打开将使该通道遮断。
若要使自动停机遮断总管压力骤跌以关闭汽机的蒸汽进口阀门，二个通道必须都要遮断。
20/AST电磁阀是外导二级阀。
EH抗燃油压力作用于导阀活塞以关闭主阀。
每个通道的导阀压力由63/ASP压力开关监测，这个压力开关用来确定每个通道的遮断或复通状态，以及作为一个联锁，以防止当一个通道正在试验时同时再试另一个通道。
2.2 危急遮断试验块每个试验块组装件由一个钢制试验块、二个压力表、二个截止阀、二个电磁阀和三个针阀组成。
每个组装件被布置成双通道。
安装在前轴承座上的试验块组装件（该组装件一侧是从系统供油经节流孔流入，而另一侧与泄油或通风阀相连）与安装在附近的端子箱上的压力开关相连接。
汽轮机的危急遮断系统
汽轮机的危急遮断系统（ETS）在大型汽轮机中，由于机组超速的危害最大，所以特别注意超速保护，第六章介绍的OPC功能是一种有效的超速保护手段。
但OPC功能并不能保证机组绝对不会超速，当实际转速超过了允许值时而危急汽轮机安全时，只能通过遮断汽轮机（即跳闸）来实现保护。
此外，某些其它参数严重超标时也可能酿成设备损坏、甚至毁机事故，例如推力轴承磨损。
为此，大型汽轮机都设有严密的保护措施，除了设计了OPC功能外还设有危急遮断系统ETS。
因此，除了OPC兼有超速保护和危急遮断多重保护外，其余重要参数的严重超标，将通过危急遮断系统实行紧急停机。
第一节汽轮机自动保护系统的液压执行机构一、自动保护系统液压执行机构的组成在第五章中，我们已经介绍过汽轮机的液压执行机构，参见图5－12。
汽轮机自动保护也是通过液压执行机构实现的。
为方便起见，我们将图5－12中的蒸汽阀门伺服执行机构部分及低油压保护去掉，简化成图9－1，来帮助我们分析汽轮机自动保护和停机的过程。
图9－1 自动停机跳闸系统汽轮机自动保护系统，是OPC保护、ETS和机械超速保护系统的总称，它的液压构件，称为保护系统的执行机构，用于关闭汽阀并防止超速或遮断汽轮机。
其设备组成如下：1．超速保护和危急遮断组合机构超速保护和危急遮断组合机构，统称为控制块，如图9－2所示，布置在汽轮机前轴承箱的右侧，其主要组成是控制块壳体1、2个OPC电磁阀19、四个AST电磁阀17和2个止回阀5，它们均组装在控制块上，为OPC和AST总管以及其它管件提供接口，这种组合构大大简化外部连接管道而提高了整体的可靠性，同时也有结构紧凑的特点。
（1）超速保护电磁阀（20/OPC，2个）该阀由DEH调节器OPC系统所控制。
机组正常运行进，该阀是关闭的，切断了OPC总管的泄油通道，使高压和中压调节汽阀油动机活塞的下腔能建立起油压，起正常的调节作用。
当OPC系统动作，例如转速达到103％额定转速时，该电磁阀被激励通道信号打开，使OPC总管泄去安全油，快速卸载阀随之打开，并泄去油动机动力油，使高压缸和中压缸的调节汽阀关闭。
DEH的保护和危急遮断系统
DEH的保护和危急遮断系统作者：晁泽宁来源：《科学与财富》2015年第29期摘要：本文分析了DEH的保护和危急遮断系统，解释了超速保护系统、危急遮断系统的定义，对广大读者有参考意义。
关键词：DEH；保护；危急遮断在大型汽轮机中，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。
一般大型机组都设有保护和危急遮断系统。
由于机组超速的危害最大，因此除了超速兼有超速保护和危急遮断多重保护外，其余重要参数的严重超标，都通过危急遮断系统实行紧急停机。
1. 超速保护系统（OPC）超速保护控制系统由三部分组成：中压控制阀门快关作用（close intercepter valve，CIV）、失负荷预测（load drop anticipator，LDA）和超速控制。
DEH的可靠性要求OPC系统与负荷控制系统是完全独立的。
1.1 中压控制阀门快关作用（CIV）它是为机组在部分失负荷时提供稳定性的手段。
在正常运行情况下，中压控制阀门是不能关闭的。
当汽轮机的机械功率和发电机的电功率产生偏差且超过某一预定值时，保护逻辑就使CIV触发器翻转，实现关闭中压控制阀的功能。
汽轮机机械功率是由装在中压缸排汽口的压力变送器所提供的信号来表示的，而发电机电功率信号是由一个三相功率变送器提供的，一旦它们的差值超过莱一预定位，CIV触发器就放置位，IV阀在0.15s之内被关闭。
若此时发电机的励磁电路是闭合的，表明机组只是部分甩负荷，因而IV阀在关闭一段时间（可在0.3-1.0s内调整）后，CIV触发器被复位，IV阀又重新被打开。
快速关闭阀门功能只能自动执行一次。
当动作一次，系统恢复正常，再热汽压力（也代表汽轮机的机械功率）与电功率信号平衡后.“快速关闭阀门”功能才可重新被“使能”，以备出现下一次部分甩负荷时再动作。
若中压控制阀门一次快关后再开启时，汽轮机机械功与发电机电功率的差值仍然超过规定数值，运行人员可以按操作盘上该功能的“使能”开关，使它再动作一次。
DEH中的超速保护和危急遮断系统(实用)解析
超速保护控制器（OPC）具有以下功能
部分甩负荷引起转速上升时，快关中压
调门（IV）功能
负荷下跌预测功能 103％超速保护功能
二、危急遮断保护系统
汽轮机DEH控制系统中的危急遮断保护系统 包括：
电气危急遮断保护系统（ETS） 电气超速遮断保护系统
机械超速危急遮断系统
1、电气危急遮断保护系统（ETS）
1A 1B 1A 1B
挂闸
1A 1B
挂闸 复置试验 遮断
挂闸
2A 2B LP2 LBO2 LV2 OS2 TB2 REM2
2A 2B
2A 2B
LP1 LBO1 ຫໍສະໝຸດ V1 OS1 TB1 REM1遮断
遮断
20-1 AST
20-3 AST
TRIP 1A
通道1
TRIP 1B
挂闸
遮断
遮断
LATCH
TRIP 2A
阀门的液压伺服控制系统分为控制型和 开关型两种 控制型 高压主汽门和高、中压调门的液压伺服 控制系统属于控制型 开关型 中压主汽门的液压伺服控制系统属于开 关型
一、控制型阀门的液压伺服控制系统
控制型阀门的液压伺服控制系统 ，可在它控 制的范围内，把阀门控制在所需要的任意中间位 置上，并能按比例进行调节。其系统组成主要包 括以下2大部分： 数字控制部分 线性位移变送器（LVDT） 解调器、比较器 、放大器、电液转换器 执行机构 油动机 相应的控制汽阀
DEH中的超速保护和危急遮断系统
在汽轮机运行过程中，某些参数严重超标会 造成设备损坏，因此在汽轮机DEH控制系统中设 有超速保护和危急遮断系统，以提高机组运行的 安全性。
一、超速保护控制器（OPC）
汽轮机危急遮断系统原理简述
汽轮机危急遮断系统原理简述发布时间：2023-05-16T09:25:41.422Z 来源：《科技潮》2023年6期作者：周培红[导读] 危急遮断系统（EmergencyTripSystem，ETS）可分为高压遮断模块、低压遮断模块两大部分。
国能阳宗海发电有限公司云南昆明 652103摘要：为保证汽轮机组的安全运行，防止设备损坏事故发生，汽轮机组均配有必要的保护装置，当重要参数超限时，汽轮机通过危遮系统（ETS）实现紧急停机。
因危急遮断系统本身的复杂性，不同型号设备存在差异性，故本文仅以东方汽轮机D300S型为例对危急遮断系统结构和工作原理进行简要论述，旨在分析总结汽轮机危急遮断系统的可靠性。
关键词：汽轮机；危急遮断系统；保护原理；电磁阀一、危急遮断系统结构危急遮断系统（EmergencyTripSystem，ETS）可分为高压遮断模块、低压遮断模块两大部分。
因汽轮机是通过油动机控制高压抗燃油（EH油）来驱动主汽阀和调节汽阀的，所以当危急情况下，汽轮机无论以哪种方式进行遮断都是通过快速泄掉机组挂闸后建立起来的高压安全油，使机组的高、中压主汽阀、调节汽阀快速关闭，来遮断机组进汽，使机组安全停机。
其中低压遮断部分的手动停机、机械停机电磁铁、遮断隔离阀组等分别通过连杆与危急遮断装置相连，高压安全油通过遮断隔离阀组与无压排油相连接。
高压遮断部分由OPC遮断模块、AST遮断模块组成，其中OPC模块控制各高、中压调节汽阀，AST模块控制各高、中压主汽阀，OPC模块与AST模块油路通过一个逆止阀连接。
驱动各油动机的EH油分别经过各自模块与无压排油相连，当保护动作时，电磁阀动作，快速泄掉各自高压安全油。
此外各油动机还装有遮断电磁阀，机组保护动作，遮断电磁阀带电动作直接泄掉各油动机的安全油，快速关闭各汽阀，确保汽轮机安全停运。
二危急遮断系统动作原理1.低压遮断部分低压遮断部分包括：遮断隔离阀组（机械遮断阀、隔离阀）、危急遮断器（飞环）、危急遮断装置、手动停机机构、机械停机电磁铁等。
危急遮断系统(ETS)
硬件组成
PLC处理器 输入模块 输出模块 PLC电源 TSX P57103M TSX DEY 16D2 TSX DEY 16T2 TSX PSY2600
编程
编写PLC程序 现以我厂1#ETS为例，编写程序流程如下： 我厂1#ETS装置内每一机有PLC电源TSX PSY2600 一块；PLC处理器TSX P57103M一块；PLC输入模 块TSX DEY 16D2四块；PLC输出模块TSX DSY 16T2四块。其输入、输出模块都为16位，双机分为 A机和B机。A机、B机模块分布图和程序完全一致。 其单机PLC模块分布见图九。 （一）PLC硬件组态大致分为以下步骤： 选择PLC处理器类型及存储卡，见图二。 选择PLC框架类型，见图五。 选择PLC输入模块类型，见图六。 选择PLC输出模块类型，见图八。 进入PLC梯形图编辑画面编程，见图十一。
停机项A A PLCA正常 OR 停机项B B PLCB正常 双机工作原理图 停机B 停机 停机A
3 、该ETS装置设有双路电源切换回路,在某一电源出现 故障时,自动切换到另一电源回路中继续工作，如果主 副电源同时故障主、副电源指示 灯亮，电压表示正常。 停机项：当有下列任一情况，PLC将送出停机 信号，汽机将打闸停机 a) 汽机超速停机 b) 发电机跳闸(逆功率保护) c) 轴向位移停机 d) EH油压过低停机 e) 背压停机 f) 润滑油压过低停机 g) 手动停机 h) DEH故障 j) 轴振大 i) 轴瓦温度高 g)回油温度高 k) 高压缸排汽温度高 l)胀差超限停机 m)非电量保护（备用1） 备用（2--6）
图六
点击OK后，同理将2 点击OK后，同理将2、3槽位选择为与1槽位相同的模块 槽位选择为与1
图七
右键点击第4槽位，选择Add Module，确定输出模块类型 右键点击第4槽位，选择Add Module，确定输出模块类型
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DEH学习（五）—危急遮断系统
1、危急遮断系统功能
危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制，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进汽门或只关闭调速汽门。
被监视的参数有如下各项：
汽轮机超速、推力轴承磨损、轴承油压过低、冷凝器真空过低、抗燃油油压过低等。
2、危急遮断系统组成
危急遮断系统主要由薄膜阀、危急遮断块、OPC电磁阀、AST 电磁阀、空气引导阀、危急遮断试验装置、危急遮断器、危急遮断器滑阀以及用以远方复位的保安操纵装置。
3、元件介绍
薄膜阀提供了高压抗燃油系统的自动停机危急遮断系统和润滑油系统的机械超速和手动停机部分之间的接口，只要机械超速和手动停机母管中的保安油压消失，比如危急遮断器动作或手动搬动跳闸杠杆，导致保安油压泄掉，都会引起薄膜阀的开启，泄出高压抗燃油而停机。
危急遮断控制块包括两个单向阀、六个电磁阀，其中四个自动停机遮断电磁阀AST，两个超速保护电磁阀OPC。
危急遮断控制块的下方有一空气引导阀，用以控制各段抽汽逆止门和高排逆止门。
1）四只AST电磁阀
在正常运行时,它们是被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油泄油通道，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，则总管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽机停机。
•四个电磁阀串并联布置，两个阀并联组成一个通道，通道一和通道二串联。
•通道中任何一个电磁阀打开，该通道泄放。
必须两个通道同时处于泄放状态，AST油路的油才会泄放。
•不会因某个电磁阀拒动而妨碍AST油路的泄压，若有一只电磁阀误动作，不会使AST油泄压。
2）二只OPC电磁阀
OPC电磁间是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。
正常运行时两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使高压调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔就能建立起油压，一旦OPC控制板动作时，两
个电磁阀就被励磁（通电）打开，使OPC母管油液泄放。
相应执行机构上的卸荷阀就快速开启，使高压调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。
•两个电磁阀并联布置一路拒动，另一路仍可动作
•正常：关闭状态
•当n＞103%n0时，励磁打开，OPC油管泄放，相应的快速卸载阀开启，使高压调门GV、中压调门IV关闭。
•当n＜103%n0时，DEH控制器的OPC控制又使电磁阀关闭，高压他们GV、中压调门IV重新开启。
3）危急遮断控制块
控制块主要功能是为启动停机危急遮断(AST)与超速保护控制(OPC)母管之间提供接口。
控制块上面装有六只电磁阀(四只AST电磁
阀,二只OPC电磁阀),内部有二只单向阀,控制块内加工了必要的通道,以连接各元件。
控制所有孔口或为了连接内孔而必须钻通的通孔,都用螺塞塞住,每个螺塞都用“O”型圈密。
4）两个单向阀
两个单向阀安装在自动停机危急遮断（AST）油路和超速保护控制（OPC）油路之间，当OPC电磁阀通电打开，单向阀维持AST的油压，使主汽门保持全开。
当转速降到额定转速，OPC电磁阀失电关闭，调节阀和中压调节阀重新打开，从而由调节汽阀来控制转速，使机组维持在额定转速，当AST电磁阀动作，AST油路油压下跌，OPC油路通过两个单向阀，油压也下跌，将关闭所有的进汽阀而停机。
5）隔膜阀
隔膜阀联接着润滑油（低压安全油）系统与EH油（高压抗燃油）系统，其作用是当润滑油系统的压力降到不允许的程度时，可通过EH油系统遮断汽轮机。
隔膜阀装于前轴承座的侧面，当汽轮机正常运行时，润滑系统的透平油通入阀盖内活塞上面的腔室中，克服了弹簧力，使阀保持在关闭位置，堵住EH危急遮断油母管通向回油的通道，使EH系统投入工作。
机械超速遮断机构或手动超速试验杠杆的单独动作，或同时动作，均能使透平油压力降低或消失，因而使压缩弹簧打开隔膜阀阀门把EH危急遮断油排到回油管，AST安全油迅速失压将关闭所有的进汽阀。
6）空气引导阀
空气引导阀用于控制供给气动抽汽逆止阀的压缩空气。
该阀由一个油缸和一个带弹簧的青铜阀本组成，油缸控制阀门的打开，而弹簧
提供了关闭阀门所需的力。
当OPC母管有压力时，油缸活塞住外伸出，空气引导阀的提升头使封住“通大气”的孔口，使压缩空气通过此阀进入抽汽逆止阀的通道，打开抽汽逆止阀。
当OPC母管失压时，该阀由于弹簧力的作用而关闭，提升头封住了压缩空气源的出品通路，截留在到抽汽逆止阀去的管道中的压缩空气经“通大气”孔口排放，这使得抽汽逆止阀快速关闭。