调节保安系统东汽机组.doc

第1章 调节保安系统汽轮机调节保安系统是保证汽轮机安全可靠稳定运行的重要组成部分。本机组采用新型的高压抗燃油数字电液控制系统（Digtal ElectroHydraulic Control，简称DEH或D-EHC）。DEH与传统的机械液压调节相比，极大的简化了液压控制回路，不仅转速控制范围大、调整方便、响应快、迟缓小和能够实现机组自启停等多种复杂控制，而且提高了工作可靠性，简化了系统的维护和维修。1.1. 概述调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统（DEH）的执行机构，它接受DEH发出的指令，完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。我公司采用东方汽轮机厂的汽轮机调节保安系统，此种保安系统已经应用到多台大容量机组，有长时间的运行经验。本机组的调节保安系统按照其组成可划分为低压保安系统和高压抗燃油系统两大部分。高压抗燃油系统由液压伺服系统、高压遮断系统和抗燃油供油系统三大部分组成，调节保安系统图见图71。本机组的调节保安系统满足下列基本要求：1） 汽轮机挂闸；2） 适应高、中压缸联合启动的要求；3） 适应中压缸启动的要求；4） 具有超速限制功能；5） 需要时，能够快速、可靠的遮断汽轮机进汽；6） 适应阀门活动试验的要求；7） 具有超速保护功能；A、机械式超速保护：动作转速为额定转速的110111（33003330r/min），此时危急遮断器的飞环击出，打击危急遮断器装置的撑钩，使撑钩脱扣，机械危急遮断装置连杆使高压遮断组件的紧急遮断阀动作，切断高压保安油的供油，同时将高压保安油的排油口打开，泄掉高压保安油。快速关闭各主汽、调节阀，遮断机组进汽。B、DEH电超速和TSI电超速保护：当检测到机组转速达到额定转速的111（3330r/min），发出电气停机信号，使主遮断电磁阀（5YV、6YV）和机械停机电磁阀（3YV）中的电磁遮断装置动作，泄掉高压保安油，遮断机组进汽。同时DEH又将停机信号送到各阀门遮断电磁阀，快速关闭各汽门，保证机组的安全。1.2. 液压伺服系统液压伺服系统主要由油动机、阀门操纵座以及电液伺服阀、LVDT等组成。主要实现控制各阀门的开度、作用阀门快关等功能。本机组共设置有四个主汽调节阀油动机；两个主汽阀油动机；两个中压主汽阀油动机；两个中压调节阀油动机。其中高压、中压调节阀及右侧高压主汽阀油动机由电液伺服阀实现连续控制，左侧高压主汽阀油动机、双侧中压主汽阀油动机由电磁阀实现二位控制。1.2.1. 系统功能介绍1） 控制阀门的开度图71 调节保安系统图在机组启动工况下，当机组挂闸，高压保安油建立后，DEH自动判断机组的热状态根据需要可完成阀门预暖。预暖开始时，DEH首先控制右侧高压主汽阀油动机的电液伺服阀，使高压油进入油缸下腔室，使活塞上行并在活塞端面形成与弹簧相适应的负载力。由于位移传感器（LVDT）的拉杆和活塞连接，活塞移动便由LVDT产生位置信号，该信号经解调器反馈到伺服放大器的输入端，直到阀位指令相平衡时活塞停止运动。此时蒸汽阀门已经开到了所需要的开度，完成了电信号液压力机械位移的转换过程。DEH控制右侧主汽门的开度，使蒸汽进入主汽阀并达到高压调节阀前，完成阀门预暖。然后DEH发出开主汽阀指令，并送出阀位指令信号分别控制右侧主汽阀油动机的电液伺服阀及左侧主汽阀和中压主汽阀油动机的进油电磁阀使主汽阀门全开。再控制各调节阀油动机的电液伺服阀使调节阀开启（调节阀油动机的电液伺服阀的控制原理与右侧高压主汽阀油动机相同），随着阀位指令信号变化，各调节阀油动机不断地调节蒸汽门的开度。2） 实现阀门快关系统所有的蒸汽阀门均设置了阀门操纵座，阀门的关闭由操纵座弹簧紧力来保证。机组正常工作时，各油动机集成块上安置的卸载阀阀芯将负载压力油、回油和安全油分开。停机时，保护系统动作，高压安全油压被卸掉，卸载阀在油动机活塞下腔室的油压作用下打开，油缸下腔室通过卸载阀与油缸上腔室相连，油动机活塞下腔室一部分油回到油缸上腔室，另一部分油通过单向阀回油箱。阀门在操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭。1.2.2. 油动机1） 油动机的组成油动机由油缸、位移传感器和一个控制块相连而成。油动机按其动作类型可以分为两类，即连续控制型和开关控制型。本机组系统中高压调节阀油动机、右侧高压主汽门油动机和中压调节阀油动机属于连续控制型油动机，其中在控制块上装有伺服阀、关断阀、卸载阀、遮断电磁阀和单向阀及测压接头等；而左侧高压主汽阀油动机、中压主汽阀油动机属开关控制型油动机，在控制块上则装有遮断电磁阀、关断阀、卸载阀、试验电磁阀和单向阀及测压接头等。本机组所有油动机均采用单侧进油式油动机。这种油动机由于是依靠弹簧力关闭阀门，因此可以保证在失去动力源压力油的情况下仍能关闭阀门。而油动机的开启只是靠压力油作用，即只用于使机组加减负荷或升降转速，速度可以慢一些，单位时间的用油量较小。虽然在相同几何尺寸及油压的条件下单侧进油式油动机较双侧进油式油动机的时间常数大，且提升力也较双侧进油式油动机小，但是因为油动机下部采用了托盘式操纵座及高抗燃油压（系统工作油压可达14MPa），使在紧急关闭情况下油量可以迅速顺畅地排出，故能做到油动机结构比较小，关闭速度也很快。当油动机快速关闭时，为使汽阀蝶阀与阀座的冲击应力在许可范围内，在油动机的底部还设有液压缓冲装置。2） 连续控制型油动机的工作原理主汽调节阀油动机、右侧高压主汽门油动机和中压调节阀油动机属于连续控制型油动机，其工作原理基本相同，现以主汽调节阀油动机为例加以说明。图72中所示为我公司1号主汽调节阀。当遮断电磁阀失电时，遮断电磁阀排油口关闭，卸载阀上腔作用了高压安全油压，卸载阀关闭；同时关断阀在保安油的作用下开启，压力油经关断阀到伺服阀前。油动机工作准备就绪。A、伺服阀接受DEH来的信号控制油缸活塞下腔室的油量当需要开大阀门时，伺服阀将压力油引入活塞下腔室，油压力克服弹簧力和蒸汽力作用使阀门开大，LVDT将其行程信号反馈至DEH。当需要关小阀门时，伺服阀将活塞下腔室接通排油，在弹簧力的蒸汽力的作用下将阀门关小，LVDT将其行程信号反馈至DEH。当阀门开大或关小到需要的位置时，DEH将其指令和LVDT反馈信号综合计算后使伺服阀回到电气零位，遮断其进油口或排油口，使阀门停止在指定位置上。伺服阀具有机械零位偏置，当伺服阀失去控制电源时，能保证油动机关闭。图72 1号主汽调节阀B、油动机备有卸载阀供遮断状况时快速关闭油动机用当卸载阀打开时，安全油压泄掉，油动机活塞下腔室接通排油管，在弹簧力的作用下快速关闭油动机，同时伺服阀将与活塞下腔室相连的排油口也打开接通排油，作为油动机快关的辅助手段。C、油动机备有供甩负荷或遮断状况时应用的关断阀，其作用在于快速切断油动机进油，避免系统油压因油动机快关的瞬态耗油而下降。3） 开关控制型油动机的工作原理2号主汽阀油动机、中压主汽阀油动机都采用二位开关控制方式控制阀门开关。由限位开关指示阀门的全开、全关及试验位置。其工作原理基本相同，现以2号主汽阀油动机为例加以说明。图73中所示为我公司2号主汽阀。遮断电磁阀失电，安全油压使卸载阀关闭，同时关断阀开启，油动机准备工作就绪。油动机在压力油作用下使阀门打开。当安全油失压时，卸载阀在活塞下腔室油压作用下打开，油动机活塞下腔室与回油相通，阀门操纵座在弹簧紧力的作用下迅速关闭主汽阀。当阀门进行活动试验时，试验电磁阀带电，将油动机活塞下的油压经节流孔与回油相通，阀门活动试验速度由节流孔来控制，当单个阀门需作快关试验时，只需使遮断电磁阀带电，油动机和阀门在操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭。关断阀、卸载阀的功能与调节阀油动机相同。图73 2号主汽阀1.2.3. 电液伺服阀1） 伺服阀结构及工作原理我公司采用的是一个由扭矩马达、两级液压放大及机械反馈所组成的双喷嘴式伺服阀。伺服阀的第一级液压放大是双喷嘴挡板系统；第二级放大是滑阀系统。伺服阀（即电液转换阀）的结构如图74。它主要由控制线圈、永久磁钢、可动衔铁、弹簧管、挡板、喷嘴、断流 滑阀、反馈杆、固定节流孔、滤油器、外壳等主要零部件组成，这种力反馈式电液转换器一般具有线性度好、工作稳定、动态性能优良等优点。在扭矩马达中，左右两块永久磁铁形成两个磁极，可动衔铁和挡油板在弹簧管支撑下置于其中。高压油进入转换器后分成两股油路：一路经过滤油器到左右端的固定节流孔及断流滑阀两端的容室，然后从喷嘴与挡板 间的控制间隙中流出。在稳态工况下，两侧的喷嘴挡板间隙是相等的，因此排油面积也相等， 作用在断流滑阀两端的油压也相等，使断流滑阀保持在中间位置，遮断了进出执行机构油动 机的油口；另一路高压油就作为移动油动机活塞的动力油，由断流滑阀控制。当DEH送来的电气信号（即阀位信号）输入控制线圈、在永久磁钢磁场的作用下，产生了 偏转扭矩，使可动衔铁带动弹簧管及挡板偏转，改变了喷嘴与挡板之间的间隙。间隙减小的 一侧油压升高，间隙增大的一侧油压降低。在此压差的作用下，断流滑阀移动，打开了油动机通高压油及回油的两个控制口，使油动机活塞移动，控制调节阀的开度。 当可动衔铁、弹簧管及挡板偏转时，弹簧管发生弹性变形，反馈杆发生挠曲。待断流滑阀在两端油压差作用下产生位移时，就使反馈簧片产生反作用力矩，它与弹簧管、可动衔铁吸动力等的反力矩一起，与输入电流产生的主动力矩相比较，直到总力矩的代数和等于零，即油动机达到一个新的平衡位置，这一位置与输入的电流量I成正比，此时可动衔铁和挡油板及滑阀均回复到中间位置。一个调节过程结束，油动机便也稳定在新的开度。当输入信号极性相反时，滑阀位移方向也随之相反。图74 双喷嘴式电液转换器2） 此电液转换器的主要优点A、采用弹簧管可以防止喷嘴排油进入电磁线圈部分，这就消除了油液污染电磁部分的可能性。B、电液转换器在喷嘴挡板前置级液压放大器的回油路上，加装了节流孔，使喷嘴扩散 的喷油具有背压，不会产生涡流及汽蚀现象，从而提高了挡板运动的稳定性。3） 伺服阀常见故障及原因表71伺服阀常见故障及原因序号常见故障原因1阀不工作（无流量或无压力输出）1外引线断落；2电插头焊点脱焊；3线圈霉断或内引线断落（或短路）；4进油或回油未接通，或进、回油口接反。2阀输出流量或压力过大或不可控制1阀安装座表面不平或底面密封圈未安装妥，使阀壳体变形，阀芯卡死；2阀控制级堵塞；3阀芯被脏物或锈块卡住。3阀反应迟钝、响应降低、零偏增大1系统供油压力低；2阀内部油液太脏；3调零机械或力矩马达（力马达）部分零组件松动。4阀输出流量或压力（或执行机构速度）不能连续控制1系统反馈断开；2系统出现正反馈；3系统的间隙、摩擦或其它非线性因素；4阀的分辩率变差、滞环增大；5油液太脏。5系统出现抖动或振动（频率较高）1系统开环增益太大；2油液太脏或油液混入大量空气；4系统接地干扰；5伺服放大器电源滤波不良；6伺服放大器噪声变大；7阀线圈绝缘变差；8阀外引线碰到地面；9电插头绝缘变差；10阀控制级时堵时通。6系统变慢（频率较低）1油液太脏；2系统极限环振荡；3执行机构摩擦大；4阀零位不稳（阀内部镙钉或机构松动，或外调零机构未锁紧，或控制级中有污物）；5阀分辩率变差。7外部漏油1安装座表面粗糙度过大；2安装座表面有污物；3底面密封圈未装妥或漏装；4底面密封圈破裂或老化；5弹簧管破裂。1.3. 机组跳闸保安系统1.3.1. 低压保安系统低压保安系统由危急遮断器、危急遮断装置、危急遮断装置连杆、手动停机机构、复位试验阀组、机械停机电磁铁（3YV）和导油环等组成，见图75。润滑油分两路进入该系统，一路经复位电磁阀（1YV）进入危急遮断装置活塞腔室，接受复位电磁阀组1YV的控制；另一路经喷油电磁阀（2YV），从导油环进入危急遮断器腔室，接受喷油电磁阀2YV的控制。手动停机机构、机械停机电磁铁、高压遮断组件中的紧急遮断阀通过危急遮断装置连杆与危急遮断器装置相连，高压保安油通过高压遮断组件与油源上高压抗燃油压力油出油管及无压排油管相连。此系统主要完成以下功能：1） 挂闸在复位试验电磁阀组中设置有复位电磁阀（1YV），机械遮断机构的行程开关ZS1、ZS2供挂闸状态判断用。挂闸程序如下：按下挂闸按钮（设在DEH操作盘上），复位试验阀组中的复位电磁阀（1YV）带电动作，将润滑油引入危急遮断装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，使危急遮断装置的撑钩复位，通过危急遮断装置连杆的杠杆将高压遮断组件的紧急遮断阀复位，接通高压保安油的进油的同时将高压保安油的排油口封住，建立高压保安油。当高压压力开关组件中的三取二压力开关检测到高压保安油已建立后，向DEH发出信号，使复位电磁阀失电，危急遮断器装置活塞回到下止点，DEH检测行程开关ZS1的常开触点由断开转换为闭合，再由闭合转为断开，ZS2的常开触点由闭合转换为断开，DEH判断挂闸程序完成。图75 低压保安系统2） 遮断从可靠性角度考虑，低压保安系统设置有电气、机械及手动三种冗余的遮断手段。A、电气遮断该功能由机械停机电磁铁和高压遮断组件来完成。本系统设置的电气遮断本身就是冗余的，一旦接受电气停机信号，ETS使机械停机电磁铁3YV带电，同时使高压遮断组件中的主遮断电磁阀5YV、6YV失电。机械停机电磁铁3YV通过危急遮断装置连杆的杠杆使危急遮断装置的撑钩脱扣，危急遮断装置连杆使紧急遮断阀动作，切断高压保安油的进油并将高压保安油的排油口打开，泄掉高压保安油，快速关闭各主汽、调节汽阀，遮断机组进汽。而高压遮断组件中的主遮断电磁阀失电，直接泄掉高压保安油，快速关闭各阀门。因此，在危急遮断器装置的撑钩脱扣后，即使高压遮断组件中的紧急遮断阀拒动，系统仍能遮断所有调门、主汽门，以确保机组安全。B、机械超速保护由危急遮断器、危急遮断装置、高压遮断组件和危急遮断装置连杆组成。动作转速为额定的110-111（33003330r/min）。当机组转速达到危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出，打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣，通过危急遮断装置使高压遮断组件中的紧急遮断阀动作，切断高压保安油的进油并泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。C、手动停机系统在机头设有手动停机机构供紧急停机用。手拉停机机构连杆，通过危急遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣，通过危急遮断装置使高压遮断组件中的紧急遮断阀动作，切断高压保安油的进油并泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。1.3.2. 高压遮断系统高压遮断系统由能实现在线试验的主遮断电磁阀、隔离阀及紧急遮断阀组成。高压遮断系统见图76。高压抗燃油经相互串连的紧急遮断阀（ETV）、机械跳闸隔离阀（MIV）、主遮断电磁阀（MTV）后形成安全油。当机组挂闸后，危急遮断装置的撑钩复位；紧急遮断阀复位；主遮断电磁阀（5YV、6YV）带电，安全油油压便开始建立，各汽阀的操纵座复位，汽阀具备开启条件。当跳闸系统动作时，安全油压失去，各主汽门和调节汽门均在弹簧力的作用下快速关闭。图76高压遮断系统高压安全油受紧急遮断阀（ETV）、机械跳闸隔离阀（MIV）、主遮断电磁阀（MTV）的控制，可完成机组遮断、危急遮断器喷油试验等功能。另外，安全油还控制一只抽汽遮断阀。当机组安全油压建立后，抽汽遮断阀打开通往各抽汽逆止门的仪用空气通路，空气压力克服使抽汽逆止门关闭的弹簧力，可使逆止门正常开启。当安全油压失去时，抽汽遮断阀将仪用气通路切断，抽汽逆止阀便可以快速关闭。高压遮断系统的工作原理如下：机组在正常运行状态时，高压抗燃油分为两路进入遮断系统：一路进往紧急遮断阀（ETV）；另一路进往机械跳闸隔离阀（MIV）。当高压遮断系统各部套均在正常位置时，压力油从紧急遮断阀（ETV）的油口C入，从油口B出，再从机械跳闸隔离阀（MIV）的油口A入，从油口D出，再经由主遮断电磁阀（MTV）的油口C和油口D，形成安全油。机械跳闸隔离阀（MIV）的作用是在需要时（如做充油试验等）可以把紧急遮断阀（ETV）与安全油系统隔离。根据DEH来的机械跳闸隔离阀（MIV）隔离信号，其上部的电磁阀（4YV）带电动作，其小阀芯左移，将油口C进入的压力油导向机械跳闸隔离阀（MIV）的左端油室，阀芯在油压的作用下克服其右端弹簧力而向右移动，阀芯上的凸肩使接受来自紧急遮断阀（ETV）压力油的油口A和油口B相通（油口B实际并不存在，该油口在出厂时就已被堵死，即该四通阀用作三通阀），从而隔离了紧急遮断阀（ETV）的信号。同时，机械跳闸隔离阀（MIV）的油口C和油口D相通，高压油便通过油口C和油口D直接进入下一级的主遮断电磁阀（MTV）。这样，就使紧急遮断阀（ETV）的状态不再影响安全油压。机组跳主遮断电磁阀（MTV）是由一个主阀和两个电磁阀（5YV、6YV）组成。主阀的动作是受电磁阀的控制的，且只有在两个电磁阀同时动作时才能动作主阀。这样的设计是为了提高系统的可靠性，避免单只电磁阀的误动而引起主机跳闸，同时，也便于机组在正常运行中可对这两个电磁阀分别进行活动试验，以保证其在必要时能正确动作。在遮断系统复位状态时，两只电磁阀均励磁，小阀芯在图示位置，压力油经一节流孔进入主阀芯左侧，主阀芯在图五所示位置。当两只电磁阀均失电时，两只小阀芯均向右移，从而使主阀芯左端油室与排油口相通，主阀芯在弹簧力的作用下左移，使主遮断电磁阀（MTV）的压力油进油口C与被堵死的油口B相通，同时使安全油出油口D与泄油口A相通，于是安全油被泄掉，使各主汽阀、调阀油动机动作，快关各汽门，遮断机组进汽以确保机组安全。1.3.3. 系统部套1） 危急遮断器用来防止汽轮机严重超速的保护装置即危急保安（遮断）器，或者称作超速保安器。危急遮断器是重要的超速保护装置之一。汽轮机正常工作的转速在3000r/min，但在甩负荷时可能因调节系统动态特性不佳不能维持机组空转，或者因其他缺陷未能完全切断进入汽轮机的蒸汽来源，以致引起机组严重超速使转子部件承受额外的离心力，造成汽轮机损坏事故。现阶段大型汽轮机均装设有机组超速保护的危急遮断器，危急遮断器根据其撞击子的型式不同，主要可分为飞锤式和飞环式两种。A、飞锤式危急遮断器飞锤式危急遮断器安装在主轴前端，其核心为飞锤 ，飞锤的重心与轴心偏离一定距离，飞锤由弹簧压住。其结构如图77。汽轮机在正常转速工作时，飞锤的离心力不足以克服弹簧的予紧力，飞锤仍保持在原来位置。当机组转速飞升到额定转速的110111（33003330r/min）时，飞锤的离心力大于弹簧的予紧力，使飞锤迅速击出，撞击在保安装置的跳闸装置上，实现紧急停机。B、飞环式危急遮断器我公司采用的是飞环式危急遮断器，它安装在机组大轴机头端的控制小轴上，和转子一起旋转，其结构见图78、图79。其工作原理与飞锤式危急遮断器相同，当汽轮机的转速达到110111（33003330r/min）额定转速时，由于偏心飞环产生的离心力正比于转速的平方，此时危急遮断器的飞环的离心力大到克服弹簧对飞环作用力，飞环迅速击出，打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣。通过危急遮断装置连杆使高压遮断组件的紧急遮断阀（ETV）动作，泄掉高压保安油，从而使各主汽阀、调节汽阀迅速关闭。为提高可靠性，防止危急遮断器的飞环卡涩，运行时借助机械跳闸隔离阀（MIV）、复位试验阀组，可完成机组的喷油试验以及提升转速试验。调整危急遮断器的飞环弹簧的予紧力可改变其动作转速。针对飞环式危急遮断器，它的动作转速的调整有以下几种方法：第一，改变弹簧予紧力。取下固定心轴的开口销，用专用工具转动心轴（半圈或半圈的倍数），顺时针转使动作转速升高，反之降低（每改变半圈约使动作转速变化150180r/min）。调整完毕后装复开口销。图79飞环式危急保安器第二，调整心轴内调节螺栓的位置以改变偏心度。螺栓每退出一圈，能使转速动作提高（约15r/min），每紧进一圈约使转速动作约降低（约15r/min）。第三，改变心轴内调节螺栓的长度以改变偏心度。缩短螺栓长度使动作转速降低，增长螺栓长度使动作转速升高。改变其全部长度能使动作转速变化（约3040r/min）。危急遮断器是汽轮机的非常重要的保安装置，要进行定期试验，以保证机组在危急状况下此装置的动作迅速可靠。一般情况下，试验分为升速试验和注油试验。升速试验是在汽轮机安装、大修后或调节系统检修后，以及长时间运行或长时间停运后再启动时进行。试验时提高汽轮机转速，实际检验危急保安器的动作转速。试验应接连进行23次，每次动作转速之差应在允许范围内。当动作转速不符合要求时，可调整危急遮断器的弹簧压紧螺丝来改变弹簧紧力。注油试验是在汽轮机正常运行时将油注入危急保安器的飞锤的下部或飞环的超速试验进油室，使飞锤（飞环）克服弹簧紧力而动作危急保安系统。进行注油试验时使被试验的危急遮断器的油路与机组高压安全油系统隔离，不致使机组跳闸。注油试验一般要求机组每运行2000小时进行一次，其目的是检查飞锤或飞环是否可以灵活动作。但是该试验不能检验其动作转速，也不能检验跳闸系统的其他环节的灵活性，故不能代替升速试验。2） 复位试验阀组在掉闸状态下，根据运行人员的指令使复位试验阀组的复位电磁阀1YV带电动作，将润滑油引入危急遮断装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，通过危急遮断装置的连杆使危急遮断装置的撑钩复位。在飞环喷油试验情况下，使喷油电磁阀2YV带电动作，将润滑油从导油环注入危急遮断器腔室，危急遮断器飞环被压出。3） 手动停机机构为机组提供紧急状态下人为遮断机组的手段。运行人员在机组紧急状态下，手拉停机机构，通过机械遮断机构的连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣。并导致遮断隔离阀组的紧急遮断阀动作，泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。4） 危急遮断装置连杆由连杆系及行程开关ZS1、ZS2、ZS3组成。通过连杆系将手动停机机构、危急遮断装置、机械停机电磁铁、机组紧急遮断阀相互连接，并完成上述部套之间力及位移的可靠传递。行程开关ZS1、ZS2指示危急遮断器装置是否复位，行程开关ZS3在手动停机机构或机械停机电磁铁动作时，向DEH送出信号，使高压遮断组件失电，遮断汽轮机进汽。5） 机械停机电磁铁为机组提供紧急状态下遮断机组的手段。各种停机电气信号都被送到机械停机电磁铁上使其动作，带动危急遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣。并导致高压遮断组件的紧急遮断阀动作，泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。6） 安全油压遮断状态组件安全油压遮断状态组件用来监视高压保安油压，由3个压力开关PS24以及一些附件组成。当机组挂闸时，压力开关组件发出高压保安油已经建立的信号给DEH，作为DEH判断挂闸是否成功的一个条件。此外，当机组高压保安油压力低至3.9MPa时，安全油压力开关组件将发出信号给DEH，经3取2逻辑处理后给出主遮断阀失电指令，泄掉高压保安油，快关各汽门。7） 低润滑油压遮断器由7只压力开关、3只压力变送器、3个节流孔和3个试验电磁阀组成。压力开关PS5检测润滑油母管油压，当油压降低至0.115MPa时发出润滑油压低报警。压力开关PS6检测润滑油油压，当油压降低至1.205MPa时启动交流辅助油泵。压力开关PS7检测润滑油母管油压，当油压降低至0.105MPa时启动直流事故油泵。压力开关PS810检测润滑油母管油压，当油压降低至0.0392MPa时延时发信号送至ETS，经3取2逻辑处理后遮断汽轮机。压力开关PS11检测润滑油母管油压，当油压降低至0.07MPa时停止盘车。压力变送器Pt1P t3分别检测主油泵出口油压、润滑油压及升压泵出油压力。3个节流孔和3个电磁阀可分别实现交流辅助油泵、吸入油泵、直流润滑油泵在线试验。8） 低凝汽器真空遮断器压力开关PS18，当凝汽器压力升高至 0.0183MPa时发出报警。压力开关PS1921，当凝汽器压力升高至0.0253MPa时发信号至ETS，经3取2逻辑处理后遮断汽轮机。9） 安全油蓄能器组件为了防止高压安全油的波动，特别是在危急遮断器喷油试验时，为防止隔离阀动作引起的高压安全油的瞬间跌落，在高压安全油路上还配有蓄能器。1.4. 联锁及保护1.4.1. 机械超速保护当汽轮机转速达到110111额定转速时，偏心飞环式机械危急遮断器动作，通过机械跳闸阀泄去ETS油，关闭高压主汽门和高压调门，开启通风阀；关闭中压主汽门和中压调门，开启紧急排放阀；关闭各级抽汽逆止门和高排逆止门而停机。1.4.2. 就地手动打闸就地打闸手柄位于汽机前箱。操作时，逆时针旋转90度后拉出，通过机械跳闸阀动作泄去ETS油，关闭高压主汽门和高压调门，开启通风阀；关闭中压主汽门和中压调门，开启紧急排放阀；关闭各级抽汽逆止门和高排逆止门而停机。1.4.3. 远方手动打闸集控室DEH盘装设两个远方打闸按钮。需远方打闸操作时，同时按下两按钮，则机械跳闸电磁阀和主跳闸电磁阀A、B均动作，关闭高压主汽门和高压调门，开启通风阀；关闭中压主汽门和中压调门，开启紧急排放阀；关闭各级抽气逆止门和高排逆止门而停机。1.4.4. 电气跳闸保护机组的各种跳闸信号最终通过主遮断电磁阀和机械停机电磁铁来作用机组跳闸，使各汽门以及抽汽继动阀迅速关闭。当发生以下条件时，都会使主遮断电磁阀和机械停机电磁铁的3YV、5YV和6YV同时动作使机组跳闸：1） 在操作台按汽机打闸按钮2） 发电机跳闸3） 锅炉主燃料跳闸4） DEH装置严重故障5） 高压抗燃油压力过低2/36） 高压安全油压力过低2/37） 轴向位移大8） 胀差大9） 汽轮机入口主蒸汽温度过低10） A/B低压缸排汽温度过高11） 高压缸排汽温度过高12） 汽机轴承润滑油压过低2/313） A/B凝汽器真空过低14） 各轴承金属温度过高15） 各轴承（座/盖）振动过高16） 发电机断水当机组发生跳闸以后，机械停机电磁阀（3YV）会自动复位，而主遮断电磁阀的两只小电磁阀5YV和6YV则由于“安全油压力低”信号的存在而一直处于跳闸状态，直到有复位指令时该闭锁才解除。1.5. 调节保安系统试验1.5.1. 阀门调整试验在DEH装置各回路检查调整完成以及EH油系统油洗循环结束后，应进行DEH与各阀门的调整，以确定DEH的控制信号与阀门行程的对应关系。用一电压量发生器模拟输出阀位指令，控制阀门行程。分别在预启阀开启而主汽阀将开未开点以及汽阀全开点调整LVDT的反馈量，使指令信号与阀门行程的对应关系符合设计要求。另外，还有阀门的快关试验。要求所有的油动机从全开到全关的快关时间常数<15s；从打闸到油动机的全关时间<0.5s。1.5.2. 汽轮机打闸试验在以下操作条件下，应保证各油动机可以迅速关闭：1） 各阀门处于全开状态下，手拉机头手动停机机构，所有油动机应迅速关闭；2） 各阀门处于全开状态下，手打集控室停机按钮，所有油动机应迅速关闭；3） 各阀门处于全开状态下，由汽轮机ETS系统给DEH送一停机信号，所有油动机应迅速关闭。此三项试验，在汽轮机定速至3000r/min时，亦必须做一次（阀门状态不要求）。1.5.3. 汽门严密性试验1） 机组定速在3000r/min时，关闭高、中压主汽门，经过一段时间后，机组转速应低于（P/P0*1000）r/min；（其中P代表实际进汽压力；P0代表额定蒸汽压力。）2） 机组定速在3000r/min时，关闭高、中压调节汽门，经过一段时间后，机组转速应低于（P/P0*1000）r/min。（其中P代表实际进汽压力；P0代表额定蒸汽压力。）1.5.4. 喷油试验喷油试验是在机组正常运行时及做提升转速试验前，将低压透平油注入危急遮断器飞环腔室，依靠油的离心力将飞环压出的试验，其目的是活动飞环，以防飞环可能出现的卡涩。在不停机的情况下，通过给高压遮断组件的隔离阀带电，使进入主遮断的安全油由紧急遮断阀提供转换成由隔离阀提供，以避免飞环压出引起的停机，此时高压遮断组件的主遮断电磁阀处于警戒状态。喷油试验程序如下：确认机组满足喷油试验条件，当机组定速在3000r/min时，点击DEH操作画面上“喷油试验”，在操作端点击“试验”，选择执行。此时高压遮断组件的隔离阀4YV带电，使进入主遮断的安全油由紧急遮断阀提供转换成由隔离阀提供，隔离阀上设置的行程开关ZS4的常开触点闭合、ZS5的常闭触点断开，并发讯至DEH。DEH检测到该信号后，使复位试验阀组中的喷油电磁阀2YV带电，透平油被注入危急遮断器飞环腔室，危急遮断器飞环击出，打击危急遮断装置的撑钩，使危急遮断器撑钩脱扣，行程开关ZS2常开触点由断开转为闭合。DEH检测到上述信号使复位试验阀组的喷油电磁阀2YV失电。当飞环复位后，使复位电磁阀1YV带电，使危急遮断装置的撑钩复位。在检测到机械遮断机构上设置的行程开关ZS1的常开触点闭合、ZS2的常开触点断开的信号后，使复位电磁阀1YV失电。当ZS1的常开触点断开时可使高压遮断组件的隔离阀4YV失电。点击DEH操作画面上“喷油试验”，在操作端点击“切除”，选择执行。飞环喷油试验完成。1.5.5. 升速试验提升转速试验主要是为了检验危急遮断器的动作转速是否准确，确保其在设定条件下准确动作，本机组的危急遮断器的正确动作转速应在33003330r/min之间。1） 提升转速试验的步骤：A、在做提升转速试验的所有条件具备后，将ETS超速保护线解除；B、点击DEH操作画面上“机械超速试验”，在操作端点击“试验”，选择执行。DEH自动将电气保护值由原来的3300改为3330r/min。C、按下“试验”按钮后，DEH将转速目标值设为3330r/min，将升速率设置为1015r/min/s，使机组升速到危急遮断器动作，各主汽阀、调节阀迅速关闭。记录其动作转速，连续三次试验并合格。2） 提升转速试验的注意事项：A、机组在进行提升转速试验之前，应在规定的新汽参数和中压缸进汽参数下，带20%额定负荷连续运行34小时，为了使转子金属温度达到FATT以上以满足制造厂对转子温度要求的规定。在带20%额定负荷之前危急遮断器应作飞环喷油试验；B、提升转速试验时，蒸汽参数规定如下：新汽压力不得高于56MPa ；新汽温度350400以上。凝汽器真空应在0.0147MPa，排汽温度应在80以下，否则应投入排汽缸的冷却喷水装置，以保持上述温度；C、一、二级旁路应同时开启，保持中压缸进汽参数为：压力0.10.2MPa、温度不低于300350；D、在做提升转速试验之前，必须先作打闸停机试验，以确认打闸停机系统动作可靠；E、提升转速试验前应修改电气超速保护目标值为3300r/min。试验完后应注意恢复；F、试验过程中，轴承进油温度应保持在4045之间；G、提升转速试验必须由经过培训的、熟悉本机操作人员进行操作，由熟悉本机调速系统功能的工程师进行指挥和监护。要有一名运行人员站在打闸停机手柄旁边，作好随时打闸停机的准备，集控室的停机按钮也要有专人负责操作，随时准备打闸停机；H、提升转速试验过程中，必须由专人严密监视机组的振动情况，并与指挥人保持密切联系，若振动增大，未查明原因之前，不得继续做提升转速试验， 振动异常应立即打闸停机；I、提升试验前不得再做喷油试验；J、每次提升转速在3200r/min以上的高速区停留时间不得超过lmin；K、当转速提升到3330r/min危急遮断器仍不动作时，打闸停机，在查明原因并采取正确处理措施之后，才能继续做提升转速试验；L、提升转速试验过程的转速监视，由与TSI电气超速保护数字转速表相当精度的数字转速表显示，其它的数字转速表仅供参考；M、提升转速试验的全过程应控制在30min以内完成。3） 禁止做提升转速试验的情况：A、机组经长期运行后准备停机，其健康状况不明时，严禁做提升转速试验；B、严禁在大修之前做提升转速试验；C、禁止在额定参数或接近额定参数下做提升转速试验。如一定要在高参数下做提升转速试验时，应投入DEH的阀位限制功能和高负荷限制功能；D、调节保安系统、调速汽门、主汽门或抽汽逆止门有卡涩现象；E、各调速汽门、主汽门或抽汽逆止门严密性不合格；F、轴承振动超过规定值或机组有其他异常情况。4） 应做提升转速试验的情况：A、汽轮机安装完毕，首次启动时；B、机组经过大修后，首次启动时；C、危急遮断器解体复装以后；D、在前箱内作过任何影响危急遮断器动作转速整定值的检修以后；E、停机一个月以上，再次启动时；F、作甩负荷试验之前。1.5.6. 甩负荷试验1） 甩负荷试验的目的：A、测定控制系统在机组突然甩负荷时的动态特性，它包括：甩负荷后的最高动态飞升值，该值应小于超速保护装置动作值。甩负荷后的转速过渡过程，该过程应是衰减的，其转速振荡数次后，趋于稳定，并在3000r/min左右空转运行。B、测定控制系统中主要环节在甩负荷时的动态过程；C、检查主机和各配套设备对甩负荷的适应能力及相互动作的时间关系。为改善机组动态品质，分析设备性能提供数据。2） 试验前需具备的条件：A、具有强有力的领导指挥机构；具有经主管部门审批的，各方共同制定的，完整的试验大纲；应有各有关专业人员参加并设置可靠的通讯联络设施；测试设备齐全、可靠、完好；运行、操作及工作人员应训练有素，岗位责任明确；B、调节、保安系统用油（抗燃油、透平油）油质完全符合要求；C、汽轮机抽汽回热系统，蒸汽旁路系统等工作正常，保护联锁可靠。尤其是抽汽逆止门动作正常；D、控制系统工作正常；E、汽轮机所有电气、热工保护试验合格；F、现场手动遮断、远方遥控遮断装置灵活、可靠；G、整台机组（包括机、炉、电及辅助设备）满足甩负荷试验要求；H、机组旁路系统设备正常；I、临时加装的“甩负荷按钮”等启动装置（便于程序控制录波器、发电机主油开关、母线开关等）准备就绪，试验合格。3） 试验前必须完成的主要试验：A、阀门活动试验；B、DEH、TSI、ETS甩负荷前必须完成的检查；C、检查高压抗燃油系统供油装置的两台EH油泵泵互相切换正常，油压正常、油位正常、油温3554、高压蓄能器充氮压力正常；D、提升转速试验合格；（其中包括危急遮断器动作整定值符合要求，其值为110%111%额定转速；电超速保护整定值符合要求，其值为110%额定转速。）E 各主汽阀、调节阀在掉闸时的总关闭时间测定完毕且符合要求；F 各主汽阀、调节阀严密性试验符合要求；G 空负荷试验、带负荷试验、本系统及汽轮机主、辅机运转正常；操作灵活正常。各主要监视仪表指示正确，主、辅机设备无缺陷。4） 试验方法在机组分别带50、100额定负荷时做甩负荷试验。用“甩负荷”按钮使油开关跳闸，发电机脱网，进行转速过渡过程录波。试验步骤可分为试验前、试验进行和试验后三方面工作。A、试验前应对系统中用于防卡涩的活动试验装置进行操作，以防试验中发生拒动；应对测试仪器、仪表进行检查，保证完好可靠；应将防碍试验的一些联锁解除；应调整运行工况，保证在额定的蒸汽参数、额定真空和规定的负