汽轮机危急跳闸系统(ETS).doc

汽轮机危急跳闸系统（ETS）

目 录

汽轮机危急跳闸系统（ETS） 1
第1节 汽机保护系统基本概念 2
第2节 汽轮机保护原理和逻辑 4
第3节ETS系统常见故障及处理 9

第1节 汽机保护系统基本概念
1、热工保护的概念及作用
随着汽轮机组容量的不断增大，蒸汽参数越来越高，热力系统越来越复杂。为了提高机组的热经济性，汽轮机的级间间隙、袖封间隙都选择得比较小。因汽轮机的旋转速度很高，心机组启动、运行或停机过程中，如果没有按规定的要求操作控制，则很容易使汽轮机的转动部件和静止部件相互摩跃引起叶片损坏、大轴弯曲、报力瓦烧毁等严重事故．为了保证机组安全启停和正常运行需对汽轮机组曲轴向位移、热膨胀、差胀、转速、振动、主轴偏心度等机械参数进行监视并对轴承温度、油压、真空、高加水位等热工参数进行监视和异常保护．当被监视的参数在超过规定值(报警值)通过声、光等报警信息提醒值班运行人员，及时向值班运行人员提供这些热工参数变化的信息。在自动调节系统和联动控制系统等自动处理热工参数的异常时，运行值班人员还可以采取其他必要措施。只有当所有上述处理措施均失效，同时异常情况不断发展甚至可能危及机组设备的安全时，自动保护系统的跳闸回路才使用最后的极端措施——保护装置动低关闭主汽门，实行紧急停机，确保机组设备及人身的安全。保护、连锁、程序控制的逻辑框图符号及意义见表1-1。
2、热工保护的特点
（1）热工保护是保证设备及人身安全的最高手段
一个热工保护系统大致可分成两级：事故处理回路及跳闸回路。事故处理回路是以维持机组继续运行不中断为目的；跳闸回路则以保护设备及人身的安全为目的。
（2）热工保护的操作指令拥有最高优先级
即在任何情况下，不允许人为干扰它的工作，更不允许在机组运行过程中切除或退出热工保护系统。
（3）热工保护系统必须与其他自动控制配合使用
在保护动作过程中，直接由专门的执行机构去独立完成(例如：汽轮机超速或低真空引起跳闸停
机)。一般在跳闸后还需通过联动控制去完成一系列操作。
（4）热工保护检测信息的可靠性高
由于保护系统最终是通过终止机组的运行来保证设备及人身安全的，因此，对保护系统检测信息的可靠性要求极高。一般必须是独立的检测系统，如果检测信息不准确，就会引发保护误动或拒动，给设备或人身带来严重安全隐患。
（5）热工保护具有监测和试验手段
热工保护系统在机组正常运行时长期处于待机状态，一旦发生异常情况，要求它能立即动作，为此，热工保护系统必须具有监测和试验手段。
（6）热工保护具有专门的记录系统
表1-1 保护、联锁、程序控制的逻辑框图符号
当热工保护系统动作后，为尽快排除故障，要求迅速、准确地掌握机组跳闸的原因。因此，热工保护系统中配备有专门的记录仪，用以记录跳闸回路中首先出现的跳闸条件及该条件出现的时间。

第2节 汽轮机保护原理和逻辑
1、热工保护装置的作用
热工保护装置的作用是：当热工参数达到极限时，一方面通过声、光等报警信号提醒运行人员；另一方面在确认事故的情况下自动采取紧急停机、停炉或相应的减负荷等措施，以确保机组及人身安全。
2、汽轮机设置的保护项目
汽轮机的自动保护项目主要包括超速、凝汽器真空低、轴承油压过低和轴向位移过大等。
3、热工保护系统举例
（1）汽轮机的超速保护
图2-1 汽轮机安全油路原理
1—汽轮机轴；2—离心飞锤；3—弹簧；4—杆杠；5—危急保安器滑阀；6—主汽门油动机；7—电磁滑阀；8—调速器
汽轮机正常运行时转速为3000r／min,，在正常运行时，由于受到电网频率及负荷的影响，汽轮机的转速波动较小。但在突然发生机组甩负荷等事故时，如果调速系统的动作失效，关闭较慢或不严，则汽轮机转速会迅速上升，造成汽轮机超速。这时，往往会出现转子叶片脱落击穿汽缸等事故，甚至挣脱汽缸盖造成整机解体，即通常所说的“飞车”事故。由此可知，汽轮机超速事故轻则会损坏设备，重则将伤及人身或其他设备，造成重大经济损失。为此，就汽轮机保护而言，首先必经考虑的就是防止汽轮机的超速。为了防止汽轮机超速，当汽轮机转速升高到异常值时，应立即切断进入汽轮机的蒸汽。传统的液动调速系统中有多重防止超速的措施，其中，最主要的是危急保安器。但由于机械部分有可能失灵；因此，还设置了后备的保护措施。汽轮机的主汽门是利用调速系统中的高压油动机开启使蒸汽进入汽轮机的，控制主汽门的油是由主油泵出口经节流孔板提供，控制主汽门的油路被称为安全油系统。危急保安器的错油门开启时，可以泄去安全油路的油压，使主汽门迅速关闭。
图2-1所示为汽轮机安全油路及危急保安器的示意。
当汽轮机的转速升高时，装在汽轮机轴内的离心飞锤2的离心力克服弹簧3的压力甩出轴外。凸出轴外的飞锤端部通过杠杆4使危急保安器的滑阀5开启，泄去安全油路的油压。汽轮机的主汽门由油动机6控制，执行机构活塞下部的油压建立时，活塞克服弹簧的压力使主汽门打开。一旦油压泄去，活塞受弹簧的压力使主汽门立即关闭。在安全油路中还设有由其他保护条件控制的泄油门。在图中的7是由电磁铁控制的泄油阀(电磁滑阀)，供电信息控制汽轮机跳闸用，此电磁铁通常被称为汽轮机电磁跳闸线圈。
危急保安器离心飞锤的动作可以用弹簧进行整定。为保险起见，一般汽轮机有两个离心飞锤，分别整定为两个动作值：汽轮机正常转速的110％和111％，即转速为3300r／min和，3330r／min。
为切实防止汽轮机超速事故的发生，除了危急保安器之外，在液压调速系统中还设有超速后备保护滑阀，此滑阀通常放在调速器的滑阀上。当汽轮机转速过大时，调速器滑阀行程增大，带动超速后备保护滑阀，将安全油压泄去。一般超速后备保护滑阀的动作值为正常转速的112％～114％，对应3360～3420r／min 。
（2）凝汽器真空低保护
为了使汽轮机的运行有较好的经济仪并能及时发现和消除凝汽设备远行中的故障应对凝汽器的真空进行监视，当汽轮机凝汽器的真空降低时，必须相应降低汽轮机的负荷，否则将改变转子及叶片的受力情况及机组中心，引起汽轮机的振动增大，轴向位移增大。为此，汽轮机应设置凝汽器真空低保护。当凝汽器真空低至规定值(一般为67～73kPa或500～550mmHg)时，送出汽轮机跳闸信息，使汽轮机停止运行。凝汽器真空低保护的信息使用开关量变送器检测。当汽轮机启动过程中凝汽器的真空低于规定值，且凝汽器低真空保护的跳闸信息存在，则汽轮机不能启动。因此，可以采用在检测信息中加入闭锁条件的方法，使用两个同样规格，并且有可调差值的压力开关同时测量凝汽器的真空值，将两个压力开关的输出触点串联起来作为凝汽器真空低的跳闸信息。两压力开关的整定值为：主压力开关的触点整定在真空值低到72kPa(540mmHg)(假设的跳闸值)以下时触点接通闭合。闭锁用压力开关的触点整定在真空值升到93kPa(700mmHg)以上时触点闭合接通，当真空降到67kPa(500rnmHg)以下时触点断开。由此，在汽轮机启动过程中，当真空低于93kPa时，闭锁用压力开关的触点断开，无跳闸信息。当真空值升到93kPa以上再降到72kPa时，发出跳闸信息，同时，当真空值降到67kPa以下时，跳闸信息被切除。
(3)轴承润滑油压低保护
汽轮机的轴颈是靠油膜与轴承接触的。若润滑油压过低，将破坏油膜致使轴颈与轴承直接接触。轴颈与轴承间的高速摩擦所产生的大量热量将使回油油温迅速上升，严重时将使轴瓦烧坏，转子下沉或汽缸内部动、静部分发生碰撞。为此，应设置轴承润滑油压低保护。
润滑油压低保护框图如图示2-2所示。
图2-2 轴承润滑油压低保护系统框图
在汽轮机运行过程中，若润滑油压降至低I值(即O.07MPa)时，联动控制系统将自动启动交流润滑油泵(或润滑油泵的交流电机)；当润滑油压下降至低Ⅱ值(即0.031MPa)时，联动控制系统将自动启动直流润滑油泵(或润滑油泵的直流电机)；当润滑油压降至低Ⅲ值(即0.02MPa)时，发出汽轮机跳闸信息，使汽轮机紧急停机；当润滑油压降至低Ⅳ值时，则必须停止盘车。
(4)轴向位移过大保护
轴向位移保护的作用是：防止汽轮机转子推力轴承磨损造成汽轮机转子与静子部分相碰撞。制造厂规定轴向位移应小于±1.2mm，所谓“+”、“-”是指：轴向位移向推力瓦工作面(即发电机方向)为“+”，轴向位移向非推力瓦工作面(即汽轮机机头方向)为“-”。冷态时，将转子向推力瓦工作面推足，此时定轴向位移表为零。
轴向位移检测装置安装在尽量靠近推力轴承处，用以排除转子膨胀的影响。
图2-3所示是油压式轴向位移检测装置工作原理。
油压式轴向位移检测装置是目前使用较广泛的一种轴向位移检测装置。
在汽轮机轴上有一凸缘，在凸缘两侧各装有一只油喷嘴，由汽轮机的油系统节流孔板向油喷嘴供油。当油喷嘴与凸缘平面的距离变化时，油喷嘴出口前的油压，即节流孔板后的油压亦发生变化。二者距离越小，则油喷嘴出口前油压越高。所以，当油喷嘴位置固定，且汽轮机转轴产生轴向位移时，油喷嘴出口前的油压变化就对应了轴向位移的大小。因此，只要知道油喷嘴和凸缘平面距离与油喷嘴出口前油压的对应关系，即可利用装在该段油管道上的压力表及压力开关检测轴向位移值和提供保护用的开关量信息。一般在汽轮机上安装了两套完全相同的油嘴，分别设置在汽轮机轴上凸缘的两侧，如图2-3所示，用以检测汽轮机朝两个方向的轴向位移。

图2-3 油压式轴向位移检测装置工作原理
(a)结构原理； (b)接线原理
PZ—压力表；PX—压力开关；SF—试验阀；FWX—阀位开关；
LD—试验信号灯；HD—动作信号灯；K—输出继电器

第3节ETS系统常见故障及处理
ETS系统及设备的一些较普遍的故障的原因分析及处理方法列表如下：
序号
故障现象
故障原因
故障处理
1
参数未到达设定值ETS动作
可能是外围测量设备动作不准确或线路出现短路或断路情况
检查外围测量设备和线路
2
参数到达设定值ETS未动作
线路断路或继电器不能动作问题
检查线路，继电器有问题更换继电器
3
参数以到达设定值并已送至ETS输入端，ETS未动作
EST输入模件已坏
更换输入模件

DEH数字电液调节系统在50 MW汽轮机上的应用(2009-06-11 23:21:39)
标签：教育 
分类：电厂类
  一五○发电厂现有4台上海汽轮机厂生产的50 MW机组，型号为N5090型，投产于197010至197409。＃3、＃4汽轮机组调速系统采用的是液压调节系统，它在快速性、可靠性、精确性等方面都存在着不少问题，加之检修、维护工作量大，调试困难，远不能 满足现代机组精确调节、安全运行的需要，因此应用国内外普遍采用的比较成熟先进的DEH 汽轮机调节控制系统代替原来的机械液压式调节系统，是技术发展的必然趋势。近几年河北 省南部电网许多电厂进行了DEH改造，取得了良好的效果，积累了丰富的经验，一五○发电 厂2002年在＃3、＃4机组技改中也进行了DEH改造，设备选用DEHⅢA型纯电液调节系统。 

1系统介绍
1.1系统组成 
　　DEHⅢA型汽轮机数字式电液控制系统，由计算机控制部分和EH液压部分组成。在实施DEH 改造的机组中保留了原来保安系统中的旋转阻尼、危急保安器与超速危急断路油门, 增加了EH液压控制系统和计算机控制系统。
1.1.1EH液压控制系统
　　EH液压系统包括抗燃油供油系统、执行机构和危急遮断系统。
　　a. 供油系统用来提供高压抗燃油，它主要由油箱、EH油泵、滤油泵、冷却油泵、电加热器 、控制块、滤油器、溢油阀、蓄能器、冷油器、抗燃油再生装置等部件组成。
　　b. 执行机构有5只，分别独立控制1个自动主汽门和4个调速汽门，油动机直接与汽门阀杆连接，在各调速汽门的油动机上，均安装1个电液伺服阀或电磁阀及2只线性位移传感器LVDT，调速汽门的开度经过模数转换，反馈至DEH与给定值相比较，精确地控制汽轮机的转速或功率。
　　c. 危急遮断系统由AST电磁阀、OPC电磁阀、隔膜阀等组成,用来在危急状态下迅速关闭 调速汽门和自动主汽门，实现停机，以保证汽轮机的安全。
1.1.2计算机控制系统
　　计算机控制系统主要包括操作员站、工程师站、DPU、通讯接口站、各种I/O卡件及冗余电源等。
1.2系统功能
　　DEHⅢA型主要功能有：汽轮机转速控制、自动同期控制、负荷控制、一次调频、协调控 制、快速减负荷、主汽压控制、单多阀控制、阀门试验、超速试验、OPC控制、甩负荷工况 控制等。
1.3主要特点
　　a. 快速、准确、灵敏度高，转速和负荷控制范围大。转速控制范围50～3 500 r/min，精度±1 r/min；负荷控制范围0～115％,负荷控制精度0.5％；调速系统迟缓率<0.06％，甩满负荷下转速超调量<7％,维持3 000 r/min；控制装置的控制周期200 ms，硬OPC保护≤10 ms,软OPC保护≤20 ms；转速控制回路≤50 ms，电源负荷率≤50％,双电源；DPU按1∶1冗余配置；当主DPU出现故障时,能自动无扰切换至备用DPU。
　　b. 该系统为多回路、多变量调节系统，综合运算能力强，具有较强的适应外界负荷变化和 抗内扰能力，可方便地实现机炉协调控制，有利于电网的稳定运行。
　　c. 能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于给定值，静态特性良好。机组甩负荷时， 由于各个回路可以实现无扰切除，使汽轮机的转速迅速稳定在3 000 r/min。 
　　d. 可提供调频、带基本负荷、定汽压、定功率和机炉协调等多种运行方式，而原来的液压 调节系统在这方面却受到了很大限制，这使机组的工况适应性大大提高。
    e. 可降低热耗，提高机组的经济性。DEH改造后，新增阀门管理功能，在启动过程中及低负荷工况下，可以实现全周进汽，以便于机组暖机或减少金属热应力；在大负荷运行时， 能够合理地设置调速汽门的重叠度，实现喷嘴调节方式，以减少不必要的节流损失，提高了 机组的热经济性。 

2改造后运行情况
2.1运行概况
　　一五○发电厂对2台汽轮机进行了DEH改造，经过多次启、停机及长周期运行考验，运行情况良好，在机组启动升速、跨越临界转速、超速试验、并网升降负荷、变工况运行、抗扰动能力以及自动主汽门和调速汽门活动等试验方面，都显示了液压调节系统无可比拟的优越性，且具有在线检修维护、调试方便快捷等优点，达到了良好的预期效果。
2.2暴露的问题及解决措施
2.2.1DEH系统卡件故障
　　改造后的#3、＃4机的操作员站在运行中都出现过死机现象，经分析认为是操作员站 的显卡发生故障，及时进行了更换，没有酿成事故。
2.2.2调门晃动
　　机组启动冲车期间，多次出现调门晃动现象。其特征是：调速汽门的开度指令不停地改变， 调速汽门的开关程度也跟着忽大忽小、反复振荡，造成转速随之波动，将主 蒸汽参数降低后趋于稳定。经分析认为，引起调速汽门晃动的主要原因是DEH阀门管理曲 线不合理，经认真校核后曲线比较平滑稳定。
2.2.3专用键盘问题
2.2.3.1原因分析
　　20030608T13：16，＃3机负荷由48 MW突然降至33 MW，报警窗口显示协调系统切除， 调压回路投入，后手动恢复。分析确定原因如下。
　　a. 机组在调试期间虽然取消了调压回路的投切按钮，但没有对调节参数进行调试。
　　b. 一五○发电厂为防止运行人员误操作，没有配备专用操作键盘，当运行人员使用软键盘 调出数据趋势组时，按下了专用键盘上的粘滞键（Ctrl或Alt键）而没有察觉到，造成在需要用键盘输入数值时，Ctrl和Alt键组合其他键发出操作指令，导致误操作。两者综 合起作用，造成了调压回路投入，PID输出变小，阀门突关，机组甩负荷。
2.2.3.2措施
　　a. 对运行值班员进行培训，要求运行值班人员尽量少操作软键盘，在操作软键盘时 要注意键盘上各按键的状态，确保在操作时没有控制按键被同时按下。 
　　b. 对OPU站中的keydef.ini文件重命名为keyBAK.BAK，使该文件不起作用。
　　c. 为防止误操作使调压回路投入造成甩负荷，将DEH组态文件中模块D/MA的属性改变，使该模块不响应操作指令。
2.2.4对锅炉灭火的控制处理
　　为防止机组误动，一五○发电厂主机不投锅炉灭火保护（MFT），运行中若锅炉灭火后，仅 靠运行人员手动降负荷，速度较慢，不利于锅炉灭火后的恢复运行，处理不当还有可能造成 停机。根据经验及历史数据，一五○发电厂与河北省电力研究院重新设计了DEH的快减负荷（RB）功能：当锅炉灭火事件发生时，运行人员可根据需要投入RB按钮，DEH自动 甩负荷到5 MW，维持锅炉汽温、汽压，若协调在投入状态，则将协调自动切除，以免因减负荷过快而导致其它不良现象发生。 

3结束语
　　一五○发电厂汽轮机调节系统实施DEH改造效果良好。虽然使用中也出现了一些 问题，但随着科学的进步、技术的完善以及使用人员对DEH认识的提高，汽轮机DEH纯电液调节系统的优越性将体现得更加充分。

DEH数字电液控制系统在300MW汽轮机上的应用(2009-06-11 23:24:04)
标签：教育 
分类：电厂类

一．             概述
大唐耒阳发电厂为中国大唐集团公司的直属企业，一期工程两台200MW国产燃煤机组分别于1988、1989年投产发电，利用世界银行贷款的二期扩建工程两台300MW机组于2003年12月、2004年6月投产发电，是湖南第一个百万级一流火力发电厂。其中2×300 MW机组汽轮机由东方汽轮机厂生产制造，数字电液调节系统（DEH）采用美国Bailey公司的INFI-90分散控制系统来实现。

二．             DEH系统介绍
本厂300MW汽轮发电机组采用双缸、双排汽中间再热式。它由两只高压主汽阀、四只高压调节阀、两只中压主汽阀和中压调节阀分别控制高、中压缸进汽。调节阀门开度或蒸汽参数可达到调节汽轮发电机组的电功率或频率的目的。
以多功能控制器（MFP）为核心的DEH控制系统，由电气和液压两部分组成。二者之间由电液伺服阀连接。该系统采集机组的转速、功率等反映机组状态的参数，经过分析、处理，形成机组的状态量和控制量。前者送到操作员站，为运行人员提供操作指导，后者送到电液伺服系统。电气部分采用ABB-SYMPHONY硬件，分别由多功能处理器、I/O模件及专用模件组成BTC站、ATC站和OPC等站，这些硬件集成在模件柜和端子柜中。液压油系统则由伺服执行机构、危急遮断系统和高压供油系统组成。计算机控制系统主要包括操作员站、工程师站、DPU、通讯接口站、各种I/O卡件及冗余电源等。
    其中高压供油系统以磷酸脂抗燃油为工质，为机组的启动和负荷控制提供12.8Mpa的高压抗燃油，它主要由油箱、EH油泵、滤油泵、冷却油泵、电加热器、控制块、、滤油器、溢油阀、蓄能器、冷油器、油再生装置等部件组成。伺服执行机构有12只，分别控制高中压主汽门和调速汽门，每一个高中压主汽门和调速汽门分别由一个独立的油动机驱动，油动机直接与汽门阀杆连接，在各调速汽门的油动机上，均安装一个电液伺服阀及两只线性位移传感器LVDT，调速汽门的开度经过模数转换，反馈至DEH与给定值相比较，精确地控制汽轮机的转速或功率。危急遮断系统主要用来在危急状态下迅速关闭主调门，实现停机，以保护汽轮机的安全。它主要由OPC超速电磁阀（用来迅速关闭高中压调速汽门，防止汽机超速）、HPT及LPT危急遮断电磁阀（用来迅速关闭所有阀门，防止汽机超速）、压力开关组件（由安装在高压安全油管路上的三个压力开关组成，用于监视系统的安全油压）等组成。
DEH主要功能有：启动前的准备控制、机组的在线整定与挂闸、汽轮机转速控制和负荷控制、自动同期控制、协调控制、快速减负荷、主汽压控制、单多阀控制、在线试验、机组的自动保护、一次调频、机组的STR热应力控制、甩负荷工况控制等。

三．             DEH系统的优点
DEH数字电液控制系统突出的优点表现在以下几个方面：
    1. DEH电液控制系统具有快速、准确、灵敏度高的特点，其迟缓率不大于0.06%，调节精度高。在蒸汽参数稳定的情况下，可以保证功率偏差小于1MW，转速偏差小于1r/min。
2. DEH电液控制系统具有良好的静态特性及动态特性，静态偏差小，动态震荡少。
3. DEH电液控制系统是以计算机替代模拟电液调节系统中控制运算的模拟电路，发挥计算机控制运算、逻辑判断与处理能力强及软件组态灵活、方便的优势，将汽轮机运行的状态监测、顺序控制、调节和保护融为一体，方便地实现厂级集中控制和远方控制，可在线修改各种调节参数，有利于自动化水平的提高。
4. DEH电液控制系统可以降低热耗，提高机组的经济性。其阀门管理功能即单阀/顺序阀切换功能，使机组在稳定运行时可选择采用喷嘴调节方式，尽量减少了节流状态下的阀门损失；当负荷变动或在启动过程中，为减少机组全周进汽，缩短启动时间，则可选择采用节流调节方式，即所有阀门同步开关。从而使机组运行减少不必要的节流损失，提高机组的热经济性。

四．             DEH系统运行情况及故障处理措施
两台300 MW机组自投产运行以来，经过多次开停机及长周期运行考验，使用情况良好，在机组启动升速、超速试验、并网变负荷、变工况运行、抗扰动能力以及主调门活动等试验方面，都显示了液压调节系统无可比拟的优越性。但是，也存在一部分问题，具体情况如下：
1.                            机组运行期间，多次出现调门摆动现象。2004年9月15日，机组开机后不久，CV1、CV2两个高调门反复摆动（当时，CV3、CV4开度为0，主汽压力为15Mpa，机组带220MW负荷。）。其表现为调门的开关程度忽大忽小、反复振荡，造成负荷随之波动，给机组的安全运行带来了较大的威胁。后经检查与分析，发现在投功率回路情况下，由于主汽压力低使高调门指令变化，从而调门摆动。该现象退出功率回路即可解决。
总结引起调门摆动的原因另外还有以下几个方面：(1)位移传感器LVDT故障，反馈信号失真。（2）、伺服阀指令线松动，导致伺服阀误动作；（3）由于安装不当，安装时只能粗略确定位移传感器LVDT的安装位置，没有合适的仪器来校准，使调门线性度不好。针对以上原因，可采取以下处理措施：首先确定是否为机械部分故障，若不是，则检查是否为热工电信号或电液转换器故障。具体方法是 (1)将机组控制到手动运行，强制阀门全关，拆下电液转换器接线插头，全行程检查位移传感器的输出。若LVDT故障则更换LVDT后，进行LVDT零位满度调整及阀门线性调整，在检查 LVDT，IMHSS03卡和阀位反馈正常后，即可恢复自动运行；（2）拧紧伺服阀指令线的接线螺丝；（3）若阀门线性度不好，则调整阀门线性管理曲线或调整伺服板HSS03。HSS03卡调整方法如下：首先对模件进行正确的跳线，并通过HSS03板的拨位开关选择适当的LVDT初级激励幅值（一般为13.5Vpp,若其线性区较长，即阀门行程较大时，LVDT的初级激励幅值应选大一些等级）。在就地重新调整LVDT的位置，使其铁芯活动区间在线性区内，并尽量对称。然后，在工程师站进入HSS03控制块，检验阀门校验时阀门全开、全关时的电压值是否对称。
2.                            DEH系统端子柜与模件柜中出现硬件方面的故障，影响机组的安全经济运行。比如，卡件故障，继电器不动作，机柜卡件电源失电以及通道故障等等。本厂机组为东方汽轮机厂生产，其特点是由ETS（汽轮机紧急跳闸保护系统）将就地及其他系统（TSI、FSSS等）的跳机信号收集并做逻辑处理，再经两根硬接线ETS1与ETS2输出到DEH，由DEH来控制就地跳闸电磁阀。其继电器原理图如下所示。
220VDC(+)

      ETS    DCS    ETS

                                       LPT       HPT      OPT
      TT1    TT2    TT3    TT4   

  220VDC(-)

 由图中可以看出DEH系统的控制安全性至关重要。
3.                            汽机转速信号的问题。在DEH逻辑设计中，若转速信号故障或超速部分主机板（MFP）故障，将失去DEH电气超速保护功能，若发生此故障，则将自动遮断汽轮机。因此，转速信号的准确、无干扰显得尤为重要。若出现无转速信号故障，应立即更换转速探头。若转速信号干扰大，跳动厉害，应检查是否为屏蔽的问题，应保证屏蔽线的一端接地，而不是两端都接地或两端都不接地。若FCS测速通道故障，应检查是否为卡件问题，或电缆与插口的问题。
4.                            负荷控制故障。我厂四号机投产后不久，曾出现过这样的故障。在机组运行中，当CCS指令为34%左右时，中调门摆动。后分析，由于阀门进入非线性区，使得阀门突然开大或关小。这种情况下，使目标指令加大或减少，使阀门全开或指令在30%以下即可消除故障。

五. 结束语
   自我厂#3、#4号机运行投产以来。DEH系统运行正常，体现了数字液压系统的优越性。虽然使用中也出现了一些问题，但随着科技的进步，控制系统的自动化水平的进一步提高，这就要求我们热工人员更进一步的学习与研究，使得 DEH系统的逻辑更加合理与实用。

DEH教学内容总结-汽轮机的危急遮断系统（ETS)1(2009-06-12 08:12:58)
标签：教育 
分类：电厂类
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。
（2）危急遮断电磁阀（20/AST，4个），该阀受ETS系统所控制。机组正常运行时，它们也是关闭的，切断了自动停机危急遮断总管上高压油的泄油通道，使所有主汽阀的调节汽阀油动机的下腔室能建立油压，行使正常控制的任务。当被测参数有遮断请求时，该电磁阀打开，使遮断总管迅速泄油，通过快速卸载阀，关闭所有的主汽阀和调节汽阀，实行紧急停机。
（3）止回阀（2个），止回阀即逆止阀，分别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。当OPC电磁阀激励、AST电磁阀失励时，单向阀维持AST油路的油压，使高、中压主汽阀保持全开。当OPC动作，OPC电磁阀激励时，OPC油管泄油，高、中压调节汽阀关闭，待转速降低到额定转速时，OPC电磁阀失励，OPC油压重新建立，高、中压调节汽阀重新打开，继续行使控制转速的任务。当AST电磁阀失励、即使OPC电磁阀激励时，AST油路的油压下降，OPC油路通过两个回阀的油压也下降，关闭所有的进汽阀和抽汽阀，进行停机。
2．隔膜阀
该阀装在前轴承箱的侧面，用于机械超速系统与ETS系统的动作联系，其作用是机械超速系统动作、润滑油压下降时，泄去危急遮断油总管上的安全油，遮断汽轮机。当汽轮机正常运行时，润滑油系统的汽轮机油通入阀盖内隔膜阀的上部腔室中，其作用力大于弹簧约束力，隔膜阀处于关闭位置，切断危急遮断油总管通向回油的通道，使调节系统能正常工作。当机械超速机构或图9－12 的手动遮断杠杆分别动作或同时动作时，通过危急遮断滑阀泄油，可使该范围内的润滑油压局部下降或消失，压弹簧打开隔膜闪，泄去危急遮断总管上的安全油，通过快速卸载阀，快速关闭所有的进汽阀和抽汽阀，实行紧急停机。

图9－2     超速保护和危急遮断控制块结构图

二、OPC电磁阀的连接及其工作原理
从图5－12及9－1看出，超速保护控制系统的2个电磁阀，即（20－1）/OPC和（20－2）/OPC，采用并联回路，其中只要有一路动作，便可通过高压和中压调节汽阀的油动机的快速卸载阀，释放油动机内的控制油，快速关闭调节汽阀，防止超速。何时重新开启，是由DEH调节器根据故障分析结果，然后发出指令来进行的。这种联接方法可以做到：
（1）防止一路OPC不起作用时，另一路仍可工作，确保系统的可靠和机组的安全。
（2）可以进行在线试验，即当1个回路进行在线试验时，另一回路仍具有连续的保护功能，避免保护系统失控。
OPC电磁阀只对DEH调节器来的信号产生响应，例如机组负荷下跌，引起机组突然升速，或其它原因使机组超速达到103％no时，由DEH调节器对电磁阀发出指令，通过快速卸载阀，把高、中压调节汽阀油动机内的控制油泄去，从而关闭调节汽阀，防止继续超速而引起AST电磁阀的动作。与此同时，止回阀的逆止作用，保证AST遮断总管不会泄油，使各主汽阀仍保持在全开状态。在各调节汽阀关闭后，待机组的转速下降，DEH调节器重新发出指令关闭OPC电磁阀，OPC总管建立油压，调节汽阀才能恢复控制任务。该方法可避免机组停机，减少重新启动的损失，节约时间，间接地提高了电厂运行的热经济性。

三、AST电磁的连接及其工作原理
自动停机脱扣系统（ETS），可以认为是OPC的上一层保护，因为此时要涉及停机，所以要求更加可靠和准确地工作，为此，AST电磁阀采用串联混合连接系统，其连接过程可见图9－1。从图中看出，该连接的特点是：
（1）           串联油路中的任何一路电磁阀〔（20－1）/AST，（20－2）/AST或（20－3）/AST，（20－4）/AST〕动作，都可以进行停机；而任何一个电磁阀误动作，也不会引起错误停机。
（2）           并联油路中，任何一个奇数号电磁阀〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕和任何一个偶数号电磁阀〔（20－2）/AST和（20－4）/AST〕动作，系统都可以顺序或交叉动作并停机。

这样，由于采取了双路双阀门的顺序或交叉连接系统，不仅确保系统的动作可靠，而且当任何一个阀门不动作或作在线试验时，系统仍然具有保护功能。换言之，该系统只有在一对奇数号或偶数号电磁阀都不起作用的双重故障下，保护系统才会失效，这种机会显然极小。
综观前面所述，从液压系统看AST四个电磁阀为混合串联并联连接系统，而从继电器控制逻辑系统看又是双通道〔（20－1）/AST，〕（20－3）/AST和（20－2）/AST，（20－4）/AST〕系统，因此，可使保护系统中的任意一个电气或液压元件发生故障时，都保证系统能可靠地工作，而且误动作的可能性也减至最小。

第二节   引进型300MW汽轮机电气危急遮断系统
一、电气危急遮断系统的任务和保护项目
汽轮机电气危急遮断系统的任务，是用来监督对机组安全有重大影响的某些参数，以便在这些参数超过安全限定值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，紧急停机。
300MW机组的危急遮断项目和参数为（各机组的定值可能有所差别，所以这里的定值仅供参考）：
（1）超速保护：转速达到110％no(3300r/min)时遮断机组；
（2）轴向位移保护：极限位移离基准位置的两侧达1mm左右时遮断机组；
（3）轴承供油低油压和回油高油温保护：轴承供油油压低到48.26kPa以下和回油油温高到82.2度时遮断机组；
（4）EH（抗燃）油低油压保护：EH油压低到9.31MPa时遮断机组。
（5）凝汽器低真空保护：汽轮机的排汽压力高于20.33kPa(abs)时遮断机组。
此外，DEH系统还提供一个可接受所有外部遮断信号的遥控遮断接口，这里包括振动大请求汽轮机跳闸、锅炉跳闸请求汽轮机跳闸以及运行人员手动跳闸（供运行人员紧急时使用）等信号。
二、电气危急遮断逻辑
图9－3为电气危急遮断逻辑的总系统图。为了安全可靠起见，遮断逻辑通过继电器柜中的硬件实现。机组的所有电气遮断信号，均通过该系统去遮断汽轮机。
为了提高保护的可靠性，系统采用了双通道连接方法，即奇数通道电磁阀（20－1）/AST和（20－3）/AST，偶数通道电磁阀（20－2）/AST和（20－4）/AST（参见图9－1），每一通道均由遮断项目的相应继电器控制。当机组正常运行时，脱扣继电器A、B的触点闭合，使系统处于通电状态，各AST电磁阀因通电而关闭，危急遮断油总管即可建立安全油压。当遮断项目中的任一个处于不遮断水平或外部接口请求遮断时，对应项目遮断继电器的触点，由原来的闭合状态转为断开状态。此时，A、B继电器的线圈失电，AST电磁阀紧急打开排油通道，泄去危急遮断总管安全油，从而紧急关闭所有的主汽阀的调节汽阀，实行紧急停机。

图9－3    300MW机组电气危急遮断逻辑总系统图

三、轴承油压过低遮断系统（LBO）
轴承油压过低，引起供油量不足，容易造成轴颈与轴瓦间的干摩擦，烧坏瓦片，引起机组强烈振动等，为此，汽轮机都设有轴承低油压遮断系统。轴承油管的压力测量，可用一般带触点的压力变送器进行。
图9-4为轴承油压过低遮断控制继电器逻辑系统。该系统为双通道系统，将轴承油管引支管到低油压保护设备处，分两路经节流后分别与四个触点式压力计相联，其中一路为（63－1/LBO和（63－3）/LBO，另一路为（63－2）/LBO和（63－4）/LBO，它们