超速保護(hù)系統(tǒng)

1、超速保護(hù)系統(tǒng)鄭喜俊鄭喜俊汽輪機(jī)超速保護(hù)分為三層汽輪機(jī)超速保護(hù)分為三層 1、OPC超速：動(dòng)作轉(zhuǎn)速103%額定轉(zhuǎn)速（OPC電磁閥動(dòng)作） 2、AST超速：動(dòng)作轉(zhuǎn)速110%額定轉(zhuǎn)速（AST電磁閥動(dòng)作） TSI超速：動(dòng)作轉(zhuǎn)速110%額定轉(zhuǎn)速（AST電磁閥動(dòng)作） 3、機(jī)械超速：動(dòng)作轉(zhuǎn)速111112%額定轉(zhuǎn)速 和手動(dòng)脫扣（薄膜閥動(dòng)作）汽輪機(jī)超速保護(hù)的意義汽輪機(jī)超速保護(hù)的意義 汽輪機(jī)是高速轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的離心力與轉(zhuǎn)動(dòng)部件的離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速的平方成正比，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的的20%時(shí)，離心應(yīng)力接近額定轉(zhuǎn)速下應(yīng)力的時(shí)，離心應(yīng)力接近額定轉(zhuǎn)速下應(yīng)力的1.5倍，倍，此時(shí)

2、轉(zhuǎn)動(dòng)部件將發(fā)生松動(dòng)，同時(shí)離心力將超過(guò)材料所允許的強(qiáng)度極限使部件損壞，為此，汽輪機(jī)均設(shè)置超速保護(hù)裝置，它能在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的10-12%時(shí)動(dòng)作，迅速切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽停機(jī)。一、OPC超速保護(hù)系統(tǒng) 火電機(jī)組超速保護(hù)系統(tǒng)(Over speed Protect Controller)是一種抑制發(fā)電機(jī)組超速的保護(hù)控制，其作用是在汽輪機(jī)出現(xiàn)超速時(shí)，關(guān)閉所有調(diào)節(jié)汽門(mén)，防止汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高。它取代了傳統(tǒng)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微分器，對(duì)發(fā)電機(jī)跳閘、甩負(fù)荷、103%額定轉(zhuǎn)速限制更精確可靠。 超速保護(hù)（OPC）通過(guò)控制OPC電磁閥快速關(guān)閉GV和IV，有效防止汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速飛升，并將轉(zhuǎn)速維持在3000RPM。一、OPC超

3、速保護(hù)系統(tǒng) 1、作用：、作用：（1）負(fù)荷部分下跌，中壓調(diào)節(jié)汽閥快速關(guān)）負(fù)荷部分下跌，中壓調(diào)節(jié)汽閥快速關(guān)閉功能；閉功能；（2）負(fù)荷下跌預(yù)測(cè)功能；）負(fù)荷下跌預(yù)測(cè)功能；（3）機(jī)組超速控制功能。）機(jī)組超速控制功能。2、OPC實(shí)質(zhì)是一種轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) OPC源于美國(guó)西屋公司（W.H）的超速保護(hù)系統(tǒng)，汽輪機(jī)OPC系統(tǒng)在國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T7011999中表述為：OPC是一種抑制超速的控制功能。 目前多采用雙位控制方式實(shí)現(xiàn)，即汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的103%時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉調(diào)速汽門(mén)，當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)額定轉(zhuǎn)速時(shí)再開(kāi)調(diào)速汽門(mén)，如此反復(fù)，直至正常轉(zhuǎn)速控制回路能維持額定轉(zhuǎn)速。4、OPC電磁閥動(dòng)作過(guò)程當(dāng) n103%OPC電磁閥動(dòng)

4、作（帶電打開(kāi)） 泄OPC母管油壓關(guān)調(diào)門(mén)正常運(yùn)行時(shí)兩個(gè)電磁閥是不帶電常閉的，封閉了正常運(yùn)行時(shí)兩個(gè)電磁閥是不帶電常閉的，封閉了OPC總管油液總管油液的泄放通道，使高中壓調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下腔能夠建立的泄放通道，使高中壓調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下腔能夠建立起油壓。起油壓。一旦達(dá)到一旦達(dá)到OPC動(dòng)作條件時(shí)，該兩個(gè)電磁閥就被勵(lì)磁（通電）打動(dòng)作條件時(shí)，該兩個(gè)電磁閥就被勵(lì)磁（通電）打開(kāi)，使開(kāi)，使OPC母管油液泄放，這樣，相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的卸荷閥就母管油液泄放，這樣，相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的卸荷閥就快速開(kāi)啟，使高中調(diào)節(jié)汽閥迅速關(guān)閉?？焖匍_(kāi)啟，使高中調(diào)節(jié)汽閥迅速關(guān)閉。 當(dāng) n 103% OPC電磁閥復(fù)位（失電關(guān)閉） 目

5、的：目的： n n = = 3000rpm3000rpm5、意 義防止機(jī)組因甩負(fù)荷及其他原因超速，避免防止機(jī)組因甩負(fù)荷及其他原因超速，避免機(jī)組因停機(jī)而重新啟動(dòng)，保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)機(jī)組因停機(jī)而重新啟動(dòng)，保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)約時(shí)間，減少損失。行，節(jié)約時(shí)間，減少損失。二、危急遮斷系統(tǒng)超速保護(hù) 1、作用、作用當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到110%的額定轉(zhuǎn)速時(shí)，的額定轉(zhuǎn)速時(shí)，AST電電磁閥動(dòng)作，關(guān)閉高、中壓主汽閥，同時(shí)與磁閥動(dòng)作，關(guān)閉高、中壓主汽閥，同時(shí)與OPC油回路相連的止回閥被頂開(kāi)使油回路相連的止回閥被頂開(kāi)使OPC油路油路泄壓，關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥，實(shí)行緊急泄壓，關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥，實(shí)行緊急停機(jī)。停機(jī)。

6、2、AST電磁閥動(dòng)作過(guò)程 四只四只AST電磁閥在正常運(yùn)行時(shí)、它們是被通電磁閥在正常運(yùn)行時(shí)、它們是被通電勵(lì)磁關(guān)閉，從而封閉了自動(dòng)停機(jī)危急遮電勵(lì)磁關(guān)閉，從而封閉了自動(dòng)停機(jī)危急遮斷（斷（AST)母管上的抗燃油泄油通道，使所有母管上的抗燃油泄油通道，使所有汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下腔的油壓能夠建立起汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下腔的油壓能夠建立起來(lái)。來(lái)。 當(dāng)當(dāng)ETS系統(tǒng)檢測(cè)到的安全指標(biāo)（如真空、軸系統(tǒng)檢測(cè)到的安全指標(biāo)（如真空、軸向位移、轉(zhuǎn)速等）達(dá)到安全界限后向位移、轉(zhuǎn)速等）達(dá)到安全界限后DEH發(fā)來(lái)發(fā)來(lái)停機(jī)信號(hào)，電磁閥失電打開(kāi)，則停機(jī)信號(hào)，電磁閥失電打開(kāi)，則AST總管總管泄油，導(dǎo)致所有汽閥關(guān)閉而使汽輪機(jī)停機(jī)。泄油，導(dǎo)致所有

7、汽閥關(guān)閉而使汽輪機(jī)停機(jī)。2、AST電磁閥動(dòng)作過(guò)程 當(dāng) n110%AST電磁閥動(dòng)作（失電打開(kāi)） 泄AST母管油壓和OPC母管油壓關(guān)所有閥門(mén)停機(jī)（脫扣） 注：動(dòng)作后想恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行，必須復(fù)位 目的：目的： 緊急停機(jī)保護(hù)緊急停機(jī)保護(hù)3、OPC、AST電磁閥 OPC電磁閥：2個(gè) 常不帶電 并聯(lián)（防止電磁閥拒動(dòng)作） AST電磁閥：4個(gè) 常帶電 串聯(lián)（防止電磁閥誤動(dòng)作） 并聯(lián)（防止電磁閥拒動(dòng)作）4、OPC與超速危急遮斷的區(qū)別 電超速保護(hù)裝置是利用甩負(fù)荷時(shí)的電信號(hào)投入工作，幫助調(diào)節(jié)汽門(mén)快速關(guān)閉以降低機(jī)組的動(dòng)態(tài)超速，可以與機(jī)組當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)無(wú)關(guān)，這是它的一個(gè)很重要的特點(diǎn)。 所以，OPC譯為超速限制更為準(zhǔn)確，它實(shí)

8、際上屬于調(diào)節(jié)系統(tǒng)范疇，主汽門(mén)并不關(guān)閉，而轉(zhuǎn)速110%超速危急遮斷保護(hù)則是用電氣的方法實(shí)現(xiàn)的緊急遮斷系統(tǒng)，屬于保安系統(tǒng)，它們有本質(zhì)的不同。5、電氣危急遮斷系統(tǒng)邏輯圖6、OPC、AST電磁閥組三、機(jī)械超速危急遮斷和手動(dòng)停機(jī)系統(tǒng) 1、作用：當(dāng)機(jī)組超速（轉(zhuǎn)速達(dá)到、作用：當(dāng)機(jī)組超速（轉(zhuǎn)速達(dá)到110%112%額定轉(zhuǎn)速）或手動(dòng)操作時(shí)，通過(guò)機(jī)械額定轉(zhuǎn)速）或手動(dòng)操作時(shí)，通過(guò)機(jī)械動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。 2、系統(tǒng)組成：飛錘式危急保安器、危急遮、系統(tǒng)組成：飛錘式危急保安器、危急遮斷滑閥、手動(dòng)復(fù)位和遮斷裝置、遙控復(fù)斷滑閥、手動(dòng)復(fù)位和遮斷裝置、遙控復(fù)位裝置、試驗(yàn)裝置。位裝置、試驗(yàn)裝置。3、機(jī)械超速遮斷原

9、理圖機(jī)械超速和手動(dòng)脫扣機(jī)械超速機(jī)械超速/手動(dòng)脫扣手動(dòng)脫扣 泄透平安全油壓泄透平安全油壓 隔膜閥動(dòng)作（打開(kāi)）隔膜閥動(dòng)作（打開(kāi)） 泄泄AST油壓（關(guān)所有閥門(mén)）油壓（關(guān)所有閥門(mén)） 停機(jī)（脫扣）停機(jī)（脫扣）5、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際圖現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際圖6、超速自動(dòng)停機(jī)過(guò)程 轉(zhuǎn)速超過(guò)轉(zhuǎn)速超過(guò)110%額定轉(zhuǎn)速，危急遮斷器飛錘飛出，額定轉(zhuǎn)速，危急遮斷器飛錘飛出， 擊打碰鉤，帶動(dòng)危急遮斷滑閥右移，擊打碰鉤，帶動(dòng)危急遮斷滑閥右移， 打開(kāi)泄油口，泄去透平安全油，打開(kāi)泄油口，泄去透平安全油， 隔膜閥動(dòng)作，泄去隔膜閥動(dòng)作，泄去AST安全油，安全油， 所有進(jìn)汽閥關(guān)閉，緊急停機(jī)。所有進(jìn)汽閥關(guān)閉，緊急停機(jī)。7、手動(dòng)停機(jī)動(dòng)作過(guò)程 手動(dòng)操作復(fù)位手柄

10、置于遮斷位置，手動(dòng)操作復(fù)位手柄置于遮斷位置， 壓下碰鉤，帶動(dòng)危急遮斷滑閥右移，壓下碰鉤，帶動(dòng)危急遮斷滑閥右移， 打開(kāi)泄油口，泄去透平安全油，打開(kāi)泄油口，泄去透平安全油， 隔膜閥動(dòng)作，泄去隔膜閥動(dòng)作，泄去AST安全油，所有進(jìn)汽閥安全油，所有進(jìn)汽閥關(guān)閉，緊急停機(jī)。關(guān)閉，緊急停機(jī)。8、復(fù)位過(guò)程（機(jī)械掛閘） 機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，飛錘復(fù)位，機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，飛錘復(fù)位， 就地手拉復(fù)位手柄（或者遙控復(fù)置電磁閥，就地手拉復(fù)位手柄（或者遙控復(fù)置電磁閥，使氣缸活塞上移），帶動(dòng)遮斷復(fù)置連桿，使氣缸活塞上移），帶動(dòng)遮斷復(fù)置連桿， 推動(dòng)碰鉤，帶動(dòng)危急遮斷滑閥左移，推動(dòng)碰鉤，帶動(dòng)危急遮斷滑閥左移， 泄油口關(guān)閉，透平安全油緩慢建立，

11、泄油口關(guān)閉，透平安全油緩慢建立， 隔膜閥復(fù)位，（若同時(shí)隔膜閥復(fù)位，（若同時(shí)AST電磁閥復(fù)位）電磁閥復(fù)位）AST安全油建立。安全油建立。9、危急遮斷器注油試驗(yàn) 1、目的：主要用于檢查危急遮斷器是否卡澀、目的：主要用于檢查危急遮斷器是否卡澀 2、步驟：、步驟： 將試驗(yàn)手柄扳向?qū)⒃囼?yàn)手柄扳向“試驗(yàn)試驗(yàn)”位置，并用手推?。晃恢?，并用手推??； 打開(kāi)試驗(yàn)截止閥，透平安全油通過(guò)噴油嘴進(jìn)入危打開(kāi)試驗(yàn)截止閥，透平安全油通過(guò)噴油嘴進(jìn)入危急遮斷器；急遮斷器； 隨著供油量增大，飛錘下壓力增大，飛錘飛出；隨著供油量增大，飛錘下壓力增大，飛錘飛出； 記錄此時(shí)壓力表的讀數(shù)，與前兩次試驗(yàn)的動(dòng)作油記錄此時(shí)壓力表的讀數(shù)，與前兩次

12、試驗(yàn)的動(dòng)作油壓比較，判斷飛錘調(diào)整是否合適。壓比較，判斷飛錘調(diào)整是否合適。10、汽輪機(jī)超速試驗(yàn) 操作途徑：操作途徑：通過(guò)通過(guò)DEH的超速試驗(yàn)窗口實(shí)現(xiàn)；的超速試驗(yàn)窗口實(shí)現(xiàn)； 目的：目的：是為了檢查三層超速保護(hù)動(dòng)作轉(zhuǎn)速是為了檢查三層超速保護(hù)動(dòng)作轉(zhuǎn)速是否合格。是否合格。 方法：方法：冷態(tài)啟動(dòng)一般在帶冷態(tài)啟動(dòng)一般在帶10%額定負(fù)荷運(yùn)行額定負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間后，在一段時(shí)間后，在DEH畫(huà)面超速試驗(yàn)窗口分別畫(huà)面超速試驗(yàn)窗口分別點(diǎn)擊點(diǎn)擊OPC和危急遮斷超速保護(hù)試驗(yàn)按鈕，然和危急遮斷超速保護(hù)試驗(yàn)按鈕，然后在升速窗口輸入超過(guò)其動(dòng)作轉(zhuǎn)速的升速后在升速窗口輸入超過(guò)其動(dòng)作轉(zhuǎn)速的升速目標(biāo)值，然后升速，檢查超速保護(hù)動(dòng)作轉(zhuǎn)目標(biāo)值

13、，然后升速，檢查超速保護(hù)動(dòng)作轉(zhuǎn)速是否合格。速是否合格。11、飛錘式危急遮斷器 1、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)：離心飛錘式危急遮斷裝在與汽輪機(jī)離心飛錘式危急遮斷裝在與汽輪機(jī)主軸相連的小軸上，它由偏心飛錘、彈簧、調(diào)主軸相連的小軸上，它由偏心飛錘、彈簧、調(diào)整螺母等組成。飛錘的重心與旋轉(zhuǎn)軸的中心偏整螺母等組成。飛錘的重心與旋轉(zhuǎn)軸的中心偏離一定距離，所以叫偏心飛錘。離一定距離，所以叫偏心飛錘。 2、工作原理：、工作原理：偏心飛錘被彈簧壓在端蓋一端，偏心飛錘被彈簧壓在端蓋一端，在轉(zhuǎn)速低于飛出轉(zhuǎn)速時(shí)，彈簧力大于離心力，在轉(zhuǎn)速低于飛出轉(zhuǎn)速時(shí)，彈簧力大于離心力，飛錘不動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于或高于飛出轉(zhuǎn)速時(shí)，飛飛錘不動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于或高

14、于飛出轉(zhuǎn)速時(shí)，飛錘的離心力增加到超過(guò)彈簧力，于是撞擊子動(dòng)錘的離心力增加到超過(guò)彈簧力，于是撞擊子動(dòng)作向外飛出，撞擊碰鉤。作向外飛出，撞擊碰鉤。12、飛錘危急保安器四、汽輪機(jī)掛閘 1、什么是、什么是掛閘掛閘？ 所謂掛閘，就是汽輪機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)所有所謂掛閘，就是汽輪機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)所有設(shè)備和部件投入工作狀態(tài)，安全油壓建立，設(shè)備和部件投入工作狀態(tài)，安全油壓建立，高、中壓主汽門(mén)打開(kāi)的過(guò)程。高、中壓主汽門(mén)打開(kāi)的過(guò)程。 掛閘的標(biāo)志是：安全油壓建立，高、中壓掛閘的標(biāo)志是：安全油壓建立，高、中壓主汽門(mén)可以打開(kāi)。主汽門(mén)可以打開(kāi)。2、具體內(nèi)容： 汽輪機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)所有設(shè)備和部件投入工作汽輪機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)所有設(shè)備和部件

15、投入工作狀態(tài)，具體就是機(jī)械超速保護(hù)裝置和手動(dòng)停機(jī)狀態(tài)，具體就是機(jī)械超速保護(hù)裝置和手動(dòng)停機(jī)裝置復(fù)位，建立低壓潤(rùn)滑油安全油壓，裝置復(fù)位，建立低壓潤(rùn)滑油安全油壓，隔膜閥隔膜閥復(fù)位；復(fù)位； OPC電磁閥電磁閥、AST電磁閥全部復(fù)位電磁閥全部復(fù)位，各油動(dòng)機(jī)，各油動(dòng)機(jī)快速卸荷閥復(fù)位，建立快速卸荷閥復(fù)位，建立OPC、AST安全油壓。安全油壓。 非沖轉(zhuǎn)控制用高、中壓主汽門(mén)打開(kāi)。非沖轉(zhuǎn)控制用高、中壓主汽門(mén)打開(kāi)。3、掛閘分類(lèi) 1、機(jī)械掛閘機(jī)械掛閘：低壓透平安全油通至隔膜閥：低壓透平安全油通至隔膜閥上腔室，封閉高壓抗燃油上腔室，封閉高壓抗燃油AST油的泄油，建油的泄油，建立立AST油壓的過(guò)程為油壓的過(guò)程為“機(jī)械掛閘機(jī)械掛閘”，可以遠(yuǎn)，可以遠(yuǎn)方和就地操作。方和就地操作。 2、電氣掛閘電氣掛閘：在：在AST油路上，還設(shè)計(jì)有四油路上，還設(shè)計(jì)有四個(gè)串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電磁閥（個(gè)串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電磁閥（20/AST），電），電磁閥被激勵(lì)關(guān)閉的過(guò)程為磁閥被激勵(lì)