上海汽轮机厂-苏丹汽轮机调节保安系统说明书

实用标准文案N55-8.83型55MW凝汽式汽轮机调节保安系统说明书制造单号：C164-2COMPILING DEPT.：编制部门：自控中心COMPILED BY：编制：刘祥平 2007.04CHECKED BY：校对：周文龙 2007.04REVIEWED BY：审核：APPROVED BY：审定：STANDARDIZED BY：标准化审查：COUNTERSIGN：会签：RATIFIED BY:批准：目次前言一供油系统二液压调节保安系统三机组启动前的调整和试验四机组启动时的调整和试验五主要液压部套的工作原理和结构六附图附件一系统的油冲洗附件二使用及维护说明前言1 N55-8.83型汽轮机采用数字电液调节系统，电调装置（DEH）的说明有专用的文件叙述，因此本说明书仅叙述与该电调装置相配的主汽门油动机、高压调门油动机及液压保安部套等的结构、工作原理，供电厂设计、调试和运行编制技术文件时参考。

2 本说明书中的压力单位MPa均为表压。

一供油系统机组的供油系统由四台油泵组成，它们是：●由汽机主轴直接驱动的主油泵；●由交流电动机驱动的高压交流油泵；●由交流电动机驱动的交流润滑油泵；●由直流电动机驱动的直流润滑油泵。

机组正常运行时，仅由汽机主轴直接带动的主油泵提供油源（额定转速3000r/min时，油泵压增1.08MPa，流量270m3/h），供润滑系统和调节保安系统各部套用油。

供油分配情况汇总如下：1.1 向两级并联的注油器提供压力油，两级注油器出口分别向主油泵进口和润滑系统提供油源。

1.2 进入危急遮断及复位装置，产生安全油以及就地手动复位时产生复位油，控制保安部套复位。

1.3 向复位电磁阀提供压力油，电磁阀动作时，产生复位油，控制保安部套复位。

1.4 向喷油试验装置提供压力油，试验时使危急遮断器充油动作。

1.5 作为主汽门油动机以及高压调门油动机的动力油，控制油缸活塞移动。

1.6 作为油源，向主汽门电液转换器提供压力油，产生控制主汽门油动机控制油压。

1.7 作为油源，向二通道伺服控制器提供压力油，产生控制高压油动机的控制油压以及控制高压油动机快关的OPC油压。

在机组静态试验和机组启动、停机过程中，则开启高压交流电动泵向系统供油。

正常运行时，若压力油母管压力低于0.883MPa时，高压交流电动泵通过连锁回路自动启动，以维持系统的正常工作。

作为润滑油系统的备用，交流电动润滑油泵在机组润滑油压低于0.055MPa时，自动启动。

直流电动润滑油泵在机组润滑油压低于0.04MPa时，自动启动。

二液压调节保安系统：液压调节保安系统的原理参见C164.00.07(1)调节保安系统油路图，它分成液压调节系统和液压保安系统两部分。

前者作为电液调节系统的信号转换和执行机构，将电调装置输出的电信号转换为油压信号，用以控制驱动主汽门及调门的油动机，从而改变汽轮机进汽流量，实现对汽轮机转速及负荷的控制。

后者是汽轮机危急遮断系统（ETS）的液压部分，与ETS 控制柜配合使用，用以在汽轮机发生危急情况时紧急停机。

2.1 液压调节系统：液压调节系统包括主汽门电液转换器和主汽门油动机以及二通道伺服控制器和高压调门油动机。

电调装置（DEH）输出三路电信号，分别控制主汽门电液转换器和二通道伺服控制器，并将其转换成相应的油压作为相应油动机的驱动信号。

主汽门控制以其油动机的行程作为反馈信号，由此组成阀位伺服控制回路。

当电调装置的阀位指令输出信号，要求主汽门开度改变时，主汽门电液转换器的输出油压将随着电调装置输出电信号的变化而变化，因而主汽门油动机也将发生相应的开度变化。

这一开度变化由主汽门油动机行程传感器转换为电信号，反馈回电调装置，以抵消电调装置输出的电信号，直至稳定。

因此每一个电调装置输出，必将对应一个主汽门开度。

控制高压调门油动机的二通道伺服控制器采用进口的直动式伺服阀，与电调装置中的伺服卡、油动机以及油动机位移传感器（LVDT）构成电液伺服油动机。

DEH输出的阀位指令信号与由位移传感器转换的油动机开度信号，在伺服卡上进行比较，其偏差信号经放大后控制直动式伺服阀，并通过错油门驱动油动机活塞，使油动机开度稳定在DEH阀位指令要求的相应位置上。

控制主汽门的油动机及控制调门的油动机还受保安系统的影响，当保安系统安全（AST油）油压卸压时，主汽门和调门都将快速关闭。

主汽门油动机这一功能在主汽门电液转换器中实现，调门油动机这一功能由二通道伺服控制器带有的插入式液控卸荷阀（或称为插装阀）实现。

实现这一功能的原理是相同的，即随着安全油压的卸压，控制油动机的控制油压将降到最低。

所不同的是：主汽门油动机用AST油压控制，调门油动机用OPC 油压控制，当AST或OPC油压卸压时，相应阀门将会快速关闭。

AST电磁阀控制AST油路卸压，OPC电磁阀控制OPC油路卸压。

本系统有2个停机磁力断路油门作为AST电磁阀，它们与2个OPC电磁阀一样，都采用并联连接，2个电磁阀中只要有一个动作就可使相应的油压卸压，从而控制相应的阀门快速关闭。

被控的AST油或安全油与OPC油路之间设有逆止阀，在AST油路卸压时，通过逆止阀可同时使OPC卸压。

而在OPC 油路卸压时，由于逆止阀的作用，并不会引起AST卸压。

因此，AST电磁阀动作时，将会引起所有阀门的快关，而OPC电磁阀动作时仅使高压油动机快关。

OPC电磁阀由电调装置送出的OPC信号控制动作，OPC信号是电调装置的超速保护控制信号，在汽轮发电机主开关与电网脱开，汽机甩负荷，或汽机超速103%时，瞬时快关调门，避免汽机发生过大的超速。

检测AST油压有3个压力开关，当AST油压卸压时压力开关动作，信号送到DEH控制器，作为判断汽轮机是否停机的状态量。

2.2 液压保安系统当机组在运行中出现非正常情况时，保安系统应能使机组快速停机，以确保机组的安全。

机组的保安系统由液压保安部套（危急遮断器、危急遮断油门、危急遮断及复位装置、停机磁力断路油门等）、汽轮机监测仪表（TSI）以及危急遮断控制柜（ETS）等组成。

整个液压保安系统以安全油（AST油）为主体，液压保安部套都控制着安全油的泄放和卸压，而安全油卸压又能使主汽门和调门油动机快速关闭，切断汽机进汽，强迫紧急停机。

正常运行时的安全油压约为1.0-1.1MPa，停机遮断时的安全油压将卸压到小于0.1MPa。

已经停用的汽机，只有重新建立安全油压，才能开启主汽门、调节汽阀，使汽机再次投入运行。

重新建立安全油压的过程称为复位或复置，可控制安装在前轴承座侧的复位电磁阀通电动作或在前轴承座处拉出“危急遮断及复位装置”的复位手柄，即可产生复位油压，使遮断后的液压保安部套（危急遮断油门或危急遮断及复位装置）复位，建立正常的安全油压。

危急遮断油门、停机电磁阀、危急遮断及复位装置分别控制着安全油的卸油口，任何一个部套动作均能使安全油卸压，引起机组停机。

在机组超速110～112%时，飞环式危急遮断器击出，能使危急遮断油门拉钩脱扣动作，油门活塞上移，打开安全油泄油口，安全油卸压。

在汽机现场，前轴承座前手拍“危急遮断及复位装置”的遮断手柄，打开安全油泄油口，安全油卸压。

控制安全油的停机电磁阀动作，油门活塞下移，打开安全油泄油口，同样使安全油卸压。

在安全油卸压的同时，“危急遮断及复位装置”中的辅助活塞在弹簧力作用下，切断安全油源并将辅助活塞保持在这一位置上。

只有复位油才能将辅助活塞离开这一遮断位置，重新向安全油路提供安全油油源。

实际上，停机电磁阀的动作是由危急遮断控制柜（ETS）控制的，当ETS监视的参数出现超限情况时，ETS控制柜将送出动作停机电磁阀的信号。

2.3ETS控制柜：ETS控制柜完成汽机保安系统的复置以及紧急停机功能。

ETS控制柜以开关量输出方式，控制一个复位电磁阀及两个停机电磁阀。

当复位电磁阀动作时，由此产生的复位油将危急遮断油门以及“危急遮断及复位装置”中的辅助油门活塞复位，恢复保安系统的安全油供油油源，建立安全油，使其达到正常的1.0-1.1MPa压力。

当ETS控制柜送出信号，动作停机电磁阀时，两个停机电磁阀将同时动作，打开安全油的泄油口，使安全油卸压到小于0.1MPa，快速关闭主汽门及调门油动机，实现紧急停机。

ETS控制柜连续监视8个停机项目，8个停机项目以“或门”逻辑组合，只要其中一个超限，即能送出动作停机电磁阀的信号。

这8个停机信号是：●汽机超速110%●轴向位移超过±1.2mm●润滑油压低于0.02MPa●凝汽器真空低于-0.0713MPa●转子与汽缸的差胀超过＋4mm，－1.5mm●轴振动超过0.25mm，并持续5秒钟●轴承振动超过0.08mm，并持续5秒钟●汽机本体以外的停机要求其中，轴向位移、转子与汽缸的差胀、轴振动、轴承振动的信号由汽轮机监测仪表（TSI）提供；润滑油压和凝汽器真空信号由随机提供的压力开关提供；汽机超速信号由ETS内部的转速继电器提供；汽机本体以外的停机要求是ETS的外部控制信号，由电厂设计并提供。

2.3.1汽机超速保护：电气超速保护作为ETS控制柜的一个功能，接受汽机现场三个磁阻发送器送来的频率信号。

该频率信号与汽轮机转速成正比，是它的60倍率，在ETS控制柜内转化为开关信号并设定在汽机转速的110%动作。

这三个超速保护开关信号以三选二的逻辑组合，以提高其动作可靠性。

所谓三选二逻辑，就是三个信号中只要有二个以上动作，认为动作正确；如只有一个信号动作，认为动作无效。

ETS控制柜的超速保护功能可以人为切除，以便作机械危急遮断器的超速试验。

2.3.2转子轴向位移保护：ETS控制柜接受TSI的轴向位移到达±1.2mm动作的接点信号。

2.3.3润滑油压保护：ETS控制柜接受汽机现场三个润滑油压力开关动作的接点信号。

当润滑油压力降低到0.02MPa时，压力开关动作。

三个动作信号在ETS中以三选二逻辑组合以提高其动作停机的可靠性。

2.3.4 凝汽器真空保护：ETS控制柜接受汽机现场三个凝汽器真空开关动作的接点信号。

当凝汽器真空降低到-0.0713MPa时，真空开关动作。

三个动作信号在ETS中以三选二逻辑组合以提高其动作停机的可靠性。

2.3.5 转子与汽缸的差胀保护：ETS控制柜接受TSI的差胀到达＋4mm，－1.5mm动作的接点信号。

2.3.6 汽机轴承振动保护：ETS控制柜接受TSI的轴承振动到达0.08mm动作的接点信号。

轴承振动的停机信号采用延时的输出方式，即轴承振动在设定的延时时间内均存在超限，ETS才发出停机信号，使汽机停机，从而将瞬时出现的振动超限，排除在停机动作之外。

轴承振动停机信号的延时设定为5秒。

2.3.7 汽机轴振动保护：ETS控制柜接受TSI的轴振动到达0.254mm动作的接点信号。