汽轮机保护及试验资料

机械保护系统
汽轮机保护系统除了电气保护装置外，为了安全可靠考虑， 另设计有机械保护系统，一般包括以下几种方式： 1） 打闸手柄：即就地手动跳闸装置，这是汽机保护的最后 一道防线，通过机械部件打开泄油口，使阀门因失去动力 油压而关闭。 2） 机械超速装置：即飞锤式危急遮断器，设有注油试验装 置，用于在汽轮机处于运行状态、不提升转速的情况下检 查危急遮断器的工作情况。在超速时，由于离心力的作用， 心锤飞出，撞击跳闸柄，使跳闸连杆脱扣，跳闸汽机。 3）隔膜阀：即当机组失去润滑油压时隔膜阀打开，泄掉控 制油压，关闭所有阀门。这是汽轮机本身的另一套机械保 护装置，即当汽轮机失去润滑油压而无法正常工作时，跳 闸汽轮机，保证设备安全
8、轴向位移保护 为使汽轮机轴向推力轴承处动静部分的水平间隙保持在合 理的设计范围之内而设定的一项安全保护措施。 9、轴承振动 为保证各轴承处汽轮机动静部分之间的径向间距保持在合 理的设计允许范围之内而设定的一项安全保护措施。 10 手动打闸 手动打闸是汽轮机保护系统的最后一道保护措施，在试验 汽轮机跳闸系统、测量阀门关闭时间及汽轮机处于危急情 况时人为地使汽轮机跳闸。 11 DEH失电 DEH即汽轮机数字电液调节系统因失去所有能正常工作的电 源系统而无法控制汽轮机，为安全起见跳闸汽轮机。
3、EH油压低保护 EH油是汽轮机油动机的工作介质，也就是 通常所说的抗燃油。如果EH油压过低，油 动机的工作驱动力就会降低，会造成调阀 开启速度变慢，主汽门缓慢关闭，引起汽 轮机调节系统异常，不能满足机组安全稳 定运行要求，因此大型电调机组，设置了 此项保护。EH油压的测量也分为压力开关 和变送器两种。
汽轮机保护及试验
汽轮机保护的作用
在汽轮机启、停和正常运行时，对轴向位移、转 速、轴振动、轴承振动、轴承温度、润滑油压、 控制油压、凝汽器真空、主汽温、汽缸温度等相 关参数进行实时监控，当被监视的参数超过报警 值时，发出报警信号；当监视参数超过极限值时 ETS保护装置动作，关闭汽机主汽门和调门、抽汽 逆止们等，实行紧急停机。同时将汽轮机跳闸信 号送出，联跳锅炉和发电机（机炉电大联锁）,安 全地将机组停运，目的是不扩大事故范围，把损 失降至最低，保护主设备。
汽轮机OPC保护
1) OPC超速保护 当汽轮机转速达到103％额定转速时，OPC保护动作，关 闭高、中压调速汽门，待转速降低至3000rpm开启，维持 汽轮机转速。 2) OPC降负荷 当发电机主开关跳闸时，OPC动作，迅速关闭全部高、中 压调速汽门，以限制汽轮机转速飞升，同时DEH速度整定 自动恢复3000rpm 3)TSI超速保护 机组转速到110％额定转速，来自TSI的超速保护信号使 20－1/AST～20－4/AST自动停机遮断电磁阀失电开启， 使危急遮断油总管油压消失，高、中压自动主汽门、调门 关闭停机
汽轮机危急跳闸保护（ETS）
以下任一保护超动作值时，相应继电器 动作，输出接点信号至ETS，经ETS逻辑处 理后，遮断汽轮机。 a) 主控室手动停机 b) 汽轮机电超速保护 （110％）c) 轴向位移大保护 d) 背压高保 护 e) 润滑油压低保护动作f) EH油压 低保护动作g) 电气故障 h) 锅炉 MFT故障 i) DEH故障停机 k）轴振动保护 l) 轴承温度 高保护 m) 汽轮机胀差
汽轮机主要保护项目及功能
1、凝汽器真空低保护 当凝汽器真空下降时，会造成汽轮机内焓 降下降，不仅影响汽机效率，同时会产生 水滴，对汽轮机低压叶片产生水击，损坏 叶片。因此几乎所有机组都将真空保护设 计为汽轮机的主保护。
2、润滑油压低保护 汽轮机润滑油系统是保证汽轮机安全运行 的重要辅助系统。如果润滑油压过低，会 造成轴承冷却不够，油膜建立不当，甚至 烧瓦等重大设备损坏事故。因此润滑油压 低保护是必不可少的保护
机械超速保护
汽轮机前轴承箱内的机头部急遮断油门、常闭及常开式电磁阀、节 流孔板及隔膜阀等；危急遮断器与主轴同 速旋转，当汽轮机转速达到110％～112％ 额定转速时，飞锤在离心力的作用下飞出， 打击在危急遮断油门挡板上使危急遮断油 门安全油压快速泄掉，安全油压快速下降 使隔膜阀动作开启，进而泄去危急遮断油 总管油压，使高、中压自动主汽门、调节 汽门关闭停机。
4、汽轮机温度保护 汽轮机温度保护主要包括汽轮发电机轴系 轴承温度保护、发电机定子线圈温度保护、 高压缸排汽温度保护等。 5、锅炉MFT保护 当锅炉跳闸后，汽轮机跳闸，然后联跳发 电机，实现机炉电联动，防止发电机逆功 率动作。
6、发变组保护 当发电机、主变以及线路发生故障，危及机组安 全稳定运行时，发变组保护系统发出跳闸信号送 至汽轮机保护（ETS）系统，及时将机组安全停 运，防止事故扩大。 7、超速保护 超速保护是汽轮机保护一项重要内容，当汽轮机 转速超过汽轮机转子根据材料、重量和结构设计 所能承受的最大安全转速时，机组停止运行，防 止事故扩大。一般分为机械超速保护和电超速保 护。
• 汽轮机防进水保护：汽轮机正常运行汽缸进水信 号触发上下缸温差大：42℃报警信号，56℃手动 停机，并开启防进水保护内所有疏水门 • 发电机定冷水断水保护 “定子线圈流量非常低”报警信号发出后延时30 秒，发电机即跳闸，以保护定子线圈不因冷却水 流量过低而引起烧毁事故。三个信号并联的压差 开关用于断水保护，断水流量设定为额定的70%。 根据“三取二”原则，由计算机或电器方式实现 断水保护，以提高断水保护的可靠性
工作原理
• 汽轮机的机械超速遮断信号是由一路压力油传递 的。通过一个节流孔向危急连断装置提供的压力 油控制着隔膜阀，当这个油压失去时，隔膜阀开 启，引起调节系统的 EH 油失压，从而关闭汽轮 机的全部进汽阀门。在不解列的情况下，为了试 验危急遮断飞锤能按要求飞出，在油路上布置了 超速遮断试验阀。试验时，将装于机头的试验手 柄推向试验位置，并在整个试验过程中将其始终 保持在该位置上口手柄通过连杆带动一个阀门， 切断危急遮断油母管与超速遮断阀之间的联系， 使超速遮断阀的动作不会引起停机