第五篇 调节保安系统

1、1目录 第一节第一节 汽轮机调节的任务汽轮机调节的任务 第二节第二节 典型调节系统简介典型调节系统简介 第三节第三节 调速系统基本原理调速系统基本原理 第四节第四节 南汽汽轮机调节保安系统南汽汽轮机调节保安系统4.1 4.1 基本原理基本原理4.2 4.2 基本构成基本构成4.3 DEH4.3 DEH系统功能系统功能4.4 4.4 供油系统供油系统4.5 4.5 保安系统保安系统4.6 4.6 监测仪表系统监测仪表系统4.7 4.7 调节保安系统的试验调节保安系统的试验 电能不能大量储存，火电厂发出的电力必须随时满足用户要求，即在数量、质量要求同时满足用户要求。（1）数量要求：用户对发电量的要

2、求。这就是要求电力负荷根据用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。（2）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。其中，电压可以通过变压器解决。电网频率则直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则频率低。因此汽轮机必须具备调速系统，以保证汽轮发电机组根据用户要求，供给所需电力，并保证电网频率稳定在一定范围之内。（3）火电厂自身安全的需要：汽轮发电机组工作时， 转子、叶轮、叶片等承受很大的离心力，而且离心力与转速的平方成正比。转速增加，离心力将迅速增加。当转速超过一定限度时就会使部件破坏，出大事故。第一节、汽轮机调节的任务一、汽轮机调节的任务 供电品质：电压，频率 频率的稳定取决于原动机出力

3、和电网负载的平衡。维持频率的稳定要求：原动机出力负载 汽轮机出力在运行中必须能根据负载要求进行调整。 除了调速系统之外，汽轮机组还必须具有保护系统（超速保护、轴向位移保护等）。电网的电压调节电网的电压调节发电机的励磁系统发电机的励磁系统电网的频率调节电网的频率调节汽轮机的调节系统汽轮机的调节系统汽轮机的调节系统以机组转速为调节对象，习惯上称为：调速系统旋转方向汽轮机发电机ETtT汽轮机蒸汽产生的原动力矩摩擦力矩fT转子的电磁阻力矩力矩的变化 驱动力矩 汽轮机结构、转速一定时，进汽量或整机理想焓降增加，驱动力矩增大 电磁阻力矩 发电机电磁阻力矩随定子电流增大而增大。 在励磁电流不变时，定子电流随

4、外界负荷和转子转速增加而增加即：电磁阻力矩随外界负荷和转子转速增加而增大 摩擦阻力矩 随转子转速的增加而增大汽轮机自动主汽门调节汽门调节系统功率给定转速给定汽压给定二、汽轮机控制系统的发展 组成:离心飞锤, 油动机,错油门、阀门等。 缺点:迟缓大,响应速度低,故障几率高。组成: 模拟电路,电液转换器, 油动机、阀门等。特点: 迟缓较小,可调性较好 组成: 数字控制器,电液转换器及油动机,阀门等 特点: 迟缓小,控制灵活,精度高 汽轮机数字电液调节系统DEH（Digital Electro-Hydraulic Control System ），包括计算机计算机系统和高压抗燃油高压抗燃油系统，属于

5、离散控制。考虑压力、功率、频率等多种信号，实现较强的综合、判断和逻辑处理，是较为完善的调节系统。 采用DEH控制可以提高调门的控制精度，为实现CCS协调控制及提高整个机组的控制水平提供了基本保障，更有利于汽轮机的运行。使得汽轮机调节系统有关部套尺寸小、结构紧凑、调节质量大大提高。 调速器直接调节的原理图齿轮调节汽门滑环第二节：汽轮机液压调节系统泄油口泄油口压力油错油门油动机调节汽门调速器间接调节的原理图负荷降低转速升高油动机活塞下降滑环向上离心飞锤向外油动机活塞上部进油调节汽门关闭错油门活塞上升负荷满足需要第三节 汽轮机调速系统的基本原理 一 简单的汽轮机自动调速系统 1 主要部件：调速器，滑

6、阀（错油门），油动机，调节阀。 2 油路：高压油，排油。 3 工作原理 当外界负荷当外界负荷N减少减少，机组转速n升高，调速器飞锤向外扩张，滑环上移，杠杆ABC以C点为支点带动滑阀B点上移，高压油通过滑阀油口进入油动机上油室，油动机下油室与排油相通，活塞下移，关小调节阀，减小进汽量，机组功率减小。 同时，杠杆以A点为支点带动滑阀B点下移，滑阀回中，切断窗口，高压油停止流动。调速系统达到新的平衡状态。 当外界负荷当外界负荷N增加时，增加时，机组转速n下降，调速系统各部套调节过程相同，而动作方向相反。二、液压调节系统的基本结构二、液压调节系统的基本结构汽轮机的型式很多，不同型式的机组所采用的调节系

7、统也各有特点，例如具有高速弹性调速器的液压调节系统、径向泵液压调节系统、旋转阻尼液压调节系统等。 2.1 转速感受机构 转速感受机构是将速度信号转变为一次控制信号的元件。在汽轮机调节保护系统中，转速感受机构主要有离心式和电磁式两类。在离心式中有机械式和液压式两种，其中机械式有高速弹性调速器和飞锤或飞环式超速危急保安器；液压式中有径向钻孔脉冲泵和旋转阻尼器两种。2.2 阀位控制机构（传动放大机构）对不同的转速感受机构，与之配套的中间放大器的型式是不同的，主要有压力控制式和流量控制式两种。液压调节系统中常用的有随动滑阀、碟阀和压力变换器等中间放大元件。 系统组成系统组成 油动机油动机，又称液压伺服

8、马达，是汽轮机调节系统中驱动调节汽门的执行机构。它能自动、连续、精确地复现来自中间放大环节输入信号的变化规律，使调节汽门的开度达到并保持在预定的控制状态。油动机具有惯性小、驱动力大、动作快、能耗低的突出优点，这是目前电磁式驱动机构不可比拟的。 油动机是一个典型的反馈控制位置随动系统。油动机原理图2.3、配汽机构 配汽机构是将油动机活塞的行程转变为汽轮机的进汽量，起到放大油动机的驱动力、校正行程一流量特性的作用。配汽机构是由配汽传动机构(或称操纵机构)和调节汽门两部分组成。调节汽门的结构2.3.1 调节汽门调节汽门，或称调节阀，简称调门，通过改变升程调节进入汽轮机的蒸汽量。对调节汽门，要求有良好

9、的空气动力学特性和升程一流量特性，流动损失小，流场稳定，开启的提升力平稳变化且尽可能小。调节汽门有多种型式，但球面型线应用最广，它是由门芯(阀碟)、门座(阀座)、门杆(阀杆)等组成。2.3.2 配汽传动机构配汽传动机构，或称汽门操纵机构，是将油动机活塞行程转变为调节汽门的升程。对喷嘴调节汽轮机，多个调节汽门按顺序依次开启，因此配汽传动机构还起到行程流量校正作用。配汽传动机构主要有提板式、凸轮式或楔形斜面式、杠杆式等。对于小型机组，主要采用结构较为简单的提板式。对大型机组，特别是数字电液调节系统，通常单个油动机带动单个调节汽门，其传动机构采用杠杆式。三、液压调节系统静态特性 3.1 静态特性：静

10、态特性：调节系统是根据转速偏差信号n来动作的，通过调节系统的动作来改变调节气门的开度，功率相应改变，系统稳定在新的状态下。也就是说，调节结果并不使转速恢复原稳定值，而存在一定的稳态偏差，这种调节特性叫做调节系统的静态特性。 静态特性曲线：稳定运行状态，汽轮静态特性曲线：稳定运行状态，汽轮发电机组转速与功率的关系曲线称为发电机组转速与功率的关系曲线称为调速系统的静态特性曲线。调速系统的静态特性曲线。3.2 四方图 调节系统由转速感应机构、传递放大机构、配气机构和调节对象组成，系统的静态特性也取决于各组成部分的静态特性 。 由于调节系统各组成部分存在着参数对应关系的非线性因素，因此实际系统的静态特

11、性不是直线，而是曲线。转速感受机构静态特性传动放大机构静态特性调速系统静态特性配气机构机构静态特性调节系统的四方图3.3 速度变动率 速度变动率是指汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对应的最小转速之差，与汽轮机额定转速之比。%1000minmaxnnn=36%3.4 一次调频 对并列运行的机组，当外界负荷变动引起电网频率变动时，电网中各机组的调速系统动作、负荷就自动增减，以适应外界负荷变化的需要。这种由调速系统自动控制机组负荷的增减，以减小频率变化幅度的方式，称为一次调频一次调频。3.5 静态特性曲线的要求 n=f(P)单调递减函数 空负荷附近陡一些，便于转速与电网同步，顺利并网，并

12、网后转速波动负荷冲击小，热应力小 满负荷防止过载，静态特性曲线也较陡 带基本负荷的机组，在额定负荷下陡一些，调峰机组特性曲线较平Pn2n13.6 迟缓率在调速系统调节过程中,存在着迟缓现象,使得调速系统的静态特性线不再是一根,而是一条带状区域。通常用迟缓率来表示迟缓程度的大小：120100%nnn液压调节系统 0.30.5%电液调节系统 0.1%3.7 静态特性曲线的平移-同步器同步器是调速系统的部件之一。操作同步器，可使汽轮机在同一转速下有不同的功率，或者是在同一功率下有不同的转速。同步器作用：1、汽轮机单机运行时，保证机组在任何负荷下转速不变；2、汽轮机并列运行时，通过同步器可以进行负荷在

13、各机组间的重新分配，此时机组 转速保持不变。3.8 二次调频 在机组并网运行时，通过同步器或改变功率给定值，实现电网负荷的重新分配，将电网频率调回到预定的质量范围内的调频过程二次调频。四、液压调节系统动态特性4.1动态特性：是研究调速系统从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况的过渡过程。动态特性是指过渡过程中，机组的功率、转速、调节阀开度等参数随时间的变化规律。甩负荷后转速过渡过程0nn1 稳定性 运行机组受到干扰后离开平衡位置，经调节系统作用后，能过渡到新的平衡状态；或者在扰动撤消后，能恢复到原来平衡位置，这样的系统就是稳定系统。2 精确性 超调量：在过渡过程中，转速超过最后稳定值的最大转速偏差

14、量称为超调量，即 一般要求汽轮机甩负荷后的转速升高不超过危急保安器动作转速，而且有一定余量（3%左右）；危急保安器动作转速为(1.101.12)n0，因此，最高转速不超过(1.071.09)n0。一般，n (0.020.04)n03 快速性 过渡时间：机组经扰动之后，从原来的平衡状态过渡到新的平衡状态所需要的时间称为过渡时间。过渡时间不能太长，一般在550秒。%)6.(.)1 (0maxnnn4.2 动态稳定指标4.3 影响动态特性的主要因素 1 转子飞升时间常数转子飞升时间常数Ta：在额定功率时的蒸汽力矩(Mt0)作用下，机组转速由0上升到额定转速时所需要的时间。 随着机组容量增加，蒸汽力矩

15、(Mt0)增加，则转子飞升时间常数Ta降低。对于中小型机组，Ta = 1114 秒；高压机组，Ta = 710 秒；中间再热机组，Ta = 58 秒。机组越大，时间常数Ta越小，越容易超速。 2 中间容积时间常数中间容积时间常数Tv：蒸汽在额定流量Go下，以多变过程充满中间容积并达到密度所需要的时间。 中间容积V越大，参数越高，则中间容积时间常数Tv越大。G越大，中间储汽越多，作功能力越强，使汽轮机转速额外飞升越大。对于中间再热机组来说，除了本身容积之外，还有再热器再热蒸汽管道，容积很大。因此必需有中压调节阀。 3 速度变动率速度变动率 的影响的影响 a.速度变动率越大，甩负荷后的机组转速飞升

16、越高。要求速度变动率不大于6%； b.速度变动率越小，超调量（n）越大，波动次数多，衰减慢，稳定性差。要求速度变动率不小于3%。 一般为0.040.05。 4 油动机时间常数油动机时间常数Tm的影响的影响 a.油动机时间常数Tm越大，最大转速越高，过渡曲线摆动大，过渡时间长，甩全负荷增大了超调量，调节品质差。 b.油动机时间常数Tm太小，则要增加主油泵的功率，引起调速系统摆动。 一般为0.10.3S左右。 5 迟缓率的影响迟缓率的影响 迟缓率对动态特性的影响是不利的。迟缓率大，调节阀关闭迟缓，转速超调量大。4.4 改善动态特性的措施 减小调节系统迟缓率 适当整定调节系统速度变动率 适当减小油动

17、机时间常数 机组甩负荷时，同步器快速跟踪到空负荷位置 减弱中间再热器所增加的中间容积，（中压主汽门）五、五、DEHDEH的基本控制原理的基本控制原理5.1 相比液压调节系统，功频电液调节系统增加了功率反馈回路。功率反馈回路调节的特点： 机组运行中，如果出现內扰（蒸汽参数变化），则会出现功率偏差，功率调节回路有良好的抗內扰性能，能自动保持汽轮发电机组的功率为给定值。 在功率反馈未投入时，不能精确的控制机组的功率与设定值相同。对于集控运行来说，投运该回路对锅炉的影响。5.2 相比功频电液调节系统，DEH增加了调节级压力校正回路。调节级压力控制回路的特点： 调节级压力回路抗干扰能力强、响应速率快，有

18、利于克服再热环节的功率滞后现象和提高机组的负荷适应性。 但它对系统最后处于新的稳定状态仅起到粗调作用。 此外在此种控制方式下，要求锅炉燃烧必须跟上。5.3 DEH的闭环主回路：外环：与转速输入信号对应的转速校正回路中环：与功率输入信号对应的功率校正回路内环：与调节级压力输入信号对应的调节级压力回路5.4 DEH的基本控制两个：一是单机运行时的转速控制二是并列运行时的功率控制无论是转速控制还是功率控制，主要是通过改变调节汽阀的开度来调节进汽量，从而达到调节的目的。 名词解释：名词解释：液压调节系统电液调节系统调节系统的静态特性转速变动率迟缓率调节系统的动态特性超调量过渡过程时间一次调频二次调频第

19、三节 作业第四节 南汽汽轮机调节保安系统 系统介绍系统介绍 汽轮机调节系统采用数字电液调节系统（简称DEH），采用DEH系统将比一般液压系统控制精度高，自动化水平大大提高，负荷自整性也高，它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，负荷控制（阀位控制或功频控制），及其他辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等。能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。38 1 基本原理 并网前在升速过程中，转速闭环为无差控制，505E控制器将测量的机组实际转速和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后作为给定输入到阀位控制器并与油动机反馈信号比较后将其偏差放大成电流信号来控制电液驱动器及调节

20、阀门开度，从而减少转速偏差，达到转速无差控制，当转速达到3000/min时，机组可根据需要定速运行，此时DEH可接受自动准同期装置发出的或运行人员手动操作指令，调整机组实现同步，以便并网。39 机组并网后，如果采用功率闭环控制，可根据需要决定DEH使机组立即带上初负荷，DEH实测机组功率和机组转速作为反馈信号，转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正，功率给定与功率反馈比较后，经PID运算和功率放大后，通过电液驱动器和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号，对机组功率实现无差调节，若功率不反馈，则以阀位控制方式运行，即通过增加转速设定，开大调节汽阀，增加进汽量达到增加负荷的目的。在甩负荷时，D

21、EH自动将负荷调节切换到转速调节方式。机组容量较小时建议可不采用功率闭环控制。40 。 2.1 机械超速保安系统（详见5.1）2.2 主汽门自动关闭器及控制装置（启动阀）。 主汽门能够实现远程控制及现场手动。功能结构图如下，启动阀控制主汽门执行机构（主汽门自动关闭器）上下动作进而控制主汽门开启。启动阀的操作可手动也可通过伺服电机控制，同时启动阀可以对机组挂闸（机械超速复位），在正常运行时安全油将启动阀右部切换阀顶起，接通启动油路开启主汽门，在停机时安全油泄掉，切换阀切断启动油，并泄掉自动关闭器的油缸腔室中的油，使主汽门快速关闭。活动滑阀可在机组运行时在线活动主汽门以妨其卡涩。具体控制可由热工继

22、电器回路实现，也可由DCS软伺放实现，为确保机组安全，在停机后控制启动阀启动阀电机电机反向旋转（即退回启动阀）关闭主汽门。以妨事故后挂闸主汽门突然打开造成机组转速飞升。412 DEH系统构成主汽门自动关闭器及控制装置（启动阀）主汽门自动关闭器及控制装置（启动阀）4243自动主汽门的作用 自动主汽门的作用是在汽轮机保护装置动作后，迅速切断汽轮机的进汽并使汽轮机停止运行，起到事故紧急切断汽源作用，特点是能够快速关断,关断时间1秒钟以内。可以防止汽轮机甩负荷时超速。电动主汽门是在正常停机时切断蒸汽系统用的隔离阀门，不能快速关断，当高压调门或自动主汽门关闭不严时可关闭电动主汽门达到扩大隔绝的作用。 动

23、作过程-主油泵（正常运行）或高压油泵（启机时）产生高压油克服自动主汽门的弹簧压力后将自动主汽门顶起，当保护动作后电磁阀动作切断高压油，使自动主汽门在弹簧力的作用下迅速落座而达到迅速切断汽源的作用。 2.3 伺服执行机构，主要包括电液驱动器，油动机（两套）。电液伺服阀为动圈式双极型位置输出（积分型），作为油动机的先导机构拖动错油门控制油动机活塞动作。油动机错油门与电液伺服阀通过杠杆机械半刚性连接。同时原错油门下的单向阀保留，在保安系统遮断状况下，事故油仍可关闭油动机。其结构原理见下图44伺服执行机构伺服执行机构主要包括电液驱动器，油动机（两套）。45 电液伺服阀是汽轮机电液控制系统设计的关键电位

24、移转换元件，它能把微弱的电气信号通过电液放大转换为具有相当大的作用力的位移输出。 电液伺服阀主要由动圈式力马达、控制滑阀及随动活塞三大部分组成，控制滑阀与随动活塞之间采用直接位置反馈，安装方式采用板式连接。 2.4 电液驱动器供油系统46 。2.5 DEH装置 DEH装置核心部分，主要采用美国WOODWORD公司产品，其型号为WOODWORD505E及其DRFD阀位控制器。 WOODWARD 505E是基于32位微处理器适合汽轮机控制用的数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一体。操作盘包括一个两行（24个字符）显示，一个有30个操作键的的面板，操作盘用来组态505E在线调整参数和操作汽轮机起

25、停及运行。通过操作面板上的两行液晶屏可观察控制参数的实际值和设定值。47 。 505E控制器控制回路 505E控制器内有三个相互独立的控制器通道：转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路、抽汽控制PID回路。 控制器有三种操作模式：程序模式、运行模式和服务模式，程序模式用于组态控制器的功能以适合具体的控制要求，程序模式一旦组态后不再改变，直至需要改变控制功能时。运行模式主要用于操作汽轮机启动正常运行至停机整个控制过程。服务模式可以在运行状态修改设定参数，根据具体汽轮机控制需要通过编程组态用于相应的系统. 转速（SPEED）用于转速/负荷控制，抽汽控制（EXT）用于抽汽压力控制，辅助控制（A

26、UX）用作主蒸汽压力限主蒸汽压力限制制，串级控制（CAS）用于主汽压力控制主汽压力控制。在定压运行时辅助控制和串级控制都不用。4849 DEH运行方式：运行方式： 操作员控制，是最常见的运行方式。这种运行方式又对应如下几种运行状态：转速控制、功能反馈控制、主汽压力控制、阀位控制等。 手操盘手动，是紧急状态下的应急控制方式。 协调控制，协调控制运行方式是DEH在阀位方式下接受协调指令开关脉冲（或模拟量）的控制方式。 3 DEH系统功能 汽轮机组采用由数字式电液控制系统(DEH系统)实现的纯电调控制方式，并网前对汽轮机进行转速控制，在并网后对汽轮机进行负荷控制。并能在下列任何一种机组运行方式下安全

27、经济地运行： DEH系统的基本自动控制功能是汽轮机的转速控制和负荷（热电负荷）控制功能。负荷控制是通过提高转速设定完成的，同时它也具有其他辅助功能。503.1启动升速及转速控制和保护 可以选择自动，手动，半自动三种启动方式之一，这三种方式的切换只有在停机后在控制器程序组态中改变来实现，本系统一般常用前两种方式。 在DEH控制下可进行电超速保护试验, 机械超速保护试验。具有超速保护(109%)功能。3.2同步及自动初负荷控制 机组定速后，可由运行人员通过手动或“自动准同期”装置发出的转速增减信号调整机组转速以便并网。机组并网后，DEH立即自动使机组带上一定的初始负荷以防止机组逆功率运行，当不采用

28、功频控制时控制器将不设初负荷。513.3负荷控制及甩负荷 DEH系统能在汽轮发电机并入电网后可根据运行情况或电厂运行规程，运行人员通过操作控制器转速设定控制汽轮发电机从接带初始负荷直到带满目标负荷，并应能根据电网要求，参与一次调频。 系统具备开环和闭环两种控制方式去改变或维持汽轮发电机的负荷。 开环控制根据转速给定值及频差信号确定阀门的开度指令。该种方式即阀位控制方式。闭环控制则以汽轮发电机的实发功率(或汽轮机的调节级压力)作为反馈信号进行负荷自动调节。该种方式即为功频控制方式。负荷控制可以通过在并网后增加或减少转速设定来实现。抽汽控制可自动或手动投入，在自动投入情况下，在抽汽菜单显示时操作投

29、入。然后通过增加或减少抽汽压力设定即可增减抽汽负荷。投入抽汽控制时控制器将对机组热电负荷进行自整控制。当机组甩负荷时控制器立即切换到转速控制方式并切除功率和抽汽控制。维持汽轮机在同步转速（2950r/min）下空转，以便汽机能迅速重新并网。524 供油系统 本汽轮机供油系统是由两部分组成，一部分是由主油泵为主组成的低压供油系统，主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油及调节保安系统提供压力油；另一部分主要是叶片泵等组成的高压供油系统专为DEH中电液驱动器供油。这两部分供油系统是相互独立的。本机组推荐采用GB11120-89中规定的L-TSA46汽轮机油，在冷却水温度经常低于15情况下，允许用GB

30、11120-89中规定的L-TSA32汽轮机油来代替。电液驱动器用油采用GB11120-89中规定的L-TSA46汽轮机油。534.1低压供油系统 主要包括主油泵,注油器,注油器,主油泵启动排油阀,高压交流油泵,交，直流润滑油泵,油箱,冷油器,滤油器,润滑油压力控制器及过压阀等。 离心式主油泵由汽轮机主轴直接带动，正常运转时主油泵出口油压为1.57MPa, 出油量为3.0m3/min,该压力油除供给调节系统及保安系统外,大部分是供给两只注油器的。两只注油器并联组成，注油器出口油压为0.10MPa,向主油泵进口供油，而注油器的出口油压为0.22MPa，经冷油器,滤油器后供给润滑油系统。5455润

31、滑油系统图机组启动时应先开低压润滑交流油泵，以便在低压的情况下驱除油管道及各部件中的空气。然后再开启高压交流油泵，进行调节保安系统的试验调整和机组的启动。在汽轮机起动过程中，由高压交流电动油泵供给调节保安系统和通过注油器供给各轴承润滑用油。为了防止压力油经主油泵泄走，在主油泵出口装有逆止阀。同时还装有主油泵启动排油阀，以使主油泵在起动过程油流畅通。当汽轮机升速至额定转速时(主油泵出口油压高于电动油泵出口油压)，可通过出口管道上的阀门减少供油量，然后停用该泵，由主油泵向整个机组的调节保安和润滑系统供油。在停机时，可先启动高压电动油泵，在停机后的盘车过程中再切换成交流润滑油泵。56 为了防止调节系

32、统因压力油降低而引起停机事故,所以当主油泵出口油压降低至1.3MPa时,由压力开关使高压交流油泵自动启动投入运行。 当运行中发生故障，润滑油压下降时，由润滑油压力控制器使交流润滑油泵自动启动，系统另备有一台直流润滑油泵，当润滑油压下降而交流润滑油泵不能正常投入工作时，由润滑油压力控制器使直流润滑油泵自动启动，向润滑系统供油。 正常的润滑油压力为:0.0780.147MPa 油压降低时要求:小于 0.078MPa 发讯号 小于 0.054MPa 交流润滑油泵自动投入小于 0.039MPa 直流润滑油泵自动投入小于 0.02MPa 自动停机小于 0.015MPa 停盘车装置 注意：机组正常运行时，

33、电动辅助油泵都应停止运行，除非在特殊情况下，允许启动投入运行。57在润滑油路中设有一个低压油过压阀，当润滑油压高于0.15MPa左右即能自动开启，将多余油量排回油箱，以保证润滑油压维持在0.080.15MPa范围内。 油动机的排油直接引入油泵组进口，这样，当甩负荷或紧急停机引起油动机快速动作时，不致影响油泵进口油压，从而改善了机组甩负荷特性。5859604.2 电液驱动器供油系统 主要包括EH油箱、叶片泵、溢流阀、单向阀、精密双筒滤油器、冷油器以及油压、油温报警、电加热器、蓄能器等。 电液驱动器供油系统与主油泵提供的润滑油系统和安全油主供油系统分开，以保证电液转换器用油不受污染，确保系统安全可

34、靠运行。该套油系统为双泵系统，正常运行时一台泵工作，另一台备用，当油温高时投入冷油器，当压力降低时可投入另外一台油泵，运行前必须确保油质合格，双筒滤油器可在线切换，滤油精度为10m，滤油器压差大报警。 油箱容积600L，泵流量为30L/min,系统工作压力为3.5Mpa，油质采用L-TSA46#汽轮机油，油液清洁度要求达到NAS6级。油箱安装在汽机中间平台，油压高低可用溢流阀调定，两个溢流阀调定压力可相差0.5Mpa。蓄能器容积10L，最小有效供油2.5L，最少有效供油时间为5秒。电液驱动器供油系统61624.2 电液驱动器供油系统 该系统最低工作压力1.2 Mpa2.5Mpa、最高工作压力4

35、Mpa，蓄能器充气压力为1.0 Mpa1.5 Mpa。冷却水阻约0.1Mpa,流量为60L/min。 EH油泵联动规定油泵联动规定 EH油压额定值：3.5Mpa。 油压降低时要求：小于3.0Mpa，压力低报警。 小于2.5Mpa，备用EH油泵自启。 小于1Mpa，自动停机。5 保安系统 本系统包括机械液压保安装置和电气保护装置两部分，机组设置了三套遮断装置：运行人员手动紧急脱扣的危急遮断装置;超速脱扣的危急遮断器;电动脱扣的电磁保护装置.主要保护项目有超速，轴向位移，润滑油压降低，轴承回油温度偏高，冷凝器真空低及油开关跳闸，DEH保护停机等。当出现保护(停机)信号时，立即使主汽门，调节汽阀关闭

36、。当出现报警信号时，声、光信号同时报警；油开关跳闸信号，可根据具体情况确定关闭调节汽阀，或者同时关闭主汽门.主汽门的关闭是通过保安油的泄放达到的，调节汽阀关闭是通过建立事故油来实现的。抽汽阀的关闭既可以通过主汽门的关闭接出的电信号,又可以通过电气保护信号直接控制。保安油的泄放通过保护部套的动作实现。事故油的建立一方面通过保安油泄放使危急继动器动作,另一方面电气保护部套(电磁保护装置)的动作,也可直接建立事故油。635.1 超速保护装置 本系统的超速保护装置有危急遮断器、危急遮断油门、电超速保护装置和汽轮机监测系统中的转速测量装置等。 5.1.1 危急遮断器采用飞环式,当机组转速升至327033

37、30r/min时,飞环因离心力增大克服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩,使其脱扣,保安油泄放,关闭主汽门, 并通过危急继动器建立事故油去关闭调节汽阀和旋转隔板。通过主汽门关闭接出的信号使抽汽阀联动装置动作通入压力水,抽汽阀同时迅速关闭。64危急遮断器原理 当机组突然甩电负荷而调速系统因某种原因不能正常停机时，转速迅速上升，因超速而引起巨大的离心力，使机组破坏。因此，汽轮机必需具备超速保护装置。当机组转速达到(1.091.11) 时，超速保护装置动作，实现紧急停机。0n机械超速危急遮断器 (a)飞锤式；(b)飞环式工作原理：撞击子为一偏心重块。 机组正常运行时，弹簧力大于重块的离心力，撞击子

38、不飞出； 当转速升高，则重块的离心力增大； 当n (1.091.11)n0时，重块的离 心力大于弹簧力，撞击子飞出，打击危急保安器，通过杠杆使危急遮断器错油门动作，泄掉安全油，关闭主汽阀，实现紧急停机。备注：危急遮断器通常称为： 超速保护装置 危急保安器危急遮断器（南汽）危急遮断器（南汽）675.1.2 电超速保护装置电超速保护装置由时间继电器组成,控制电磁保护装置中一个电磁铁动作。当油开关跳闸时，油开关跳闸继电器的常开触头闭合，使电磁保护装置中一个电磁铁通电，受其控制的滑阀在电磁铁的作用下下移，压力油通过滑阀控制的油口建立事故油，经单向阀通至错油门滑阀底部，使错油门滑阀和油动机活塞动作，迅速

39、关闭调节汽阀，以限制机组转速的飞升。在油开关跳闸继电器油开关的常开触头闭合时，时间继电器带电，经过一段时间后，其延时常闭触头断开，使电磁铁失电，滑阀在弹簧作用下复位，调节系统又恢复到电磁保护装置未动作前的状态。时间继电器恢复时间的整定值为24s。转速测量装置由齿轮、传感器、监测系统中的转速表组成,当机组转速达到3270r/min时,转速表立即发出自动停机信号,去控制电磁保护装置动作,迅速关闭主汽门,调节汽阀,并通过抽汽阀联动装置使抽汽阀关闭,而达到停机。685.2 危急遮断装置 当机组发生特殊情况，可手拍危急遮断装置紧急停机，此时可用手推塑料罩内之遮断手柄，使活塞移动，油路改变，关闭主汽门和调

40、节汽阀和旋转隔板。重新起动时需将手柄拉出复位，使油路正常。5.3 电磁保护装置 电磁保护装置实际由两部分组成，即两个电磁铁分别控制两个滑阀。一个电磁铁作用是接受不同来源的停机信号,接通电磁铁电路而动作,去关闭主汽门,调节汽阀和旋转隔板,切断汽轮机进汽而使其停机。信号来源可以是转速超限,轴向位移超限,润滑油压降低,轴承回油温度升高或瓦温高,冷凝器真空降低，DEH保护停机等保护信号,也可是手控开关停机信号等。另一个电磁铁接收油开关跳闸信号，其结果只产生事故油关闭调节汽阀和旋转隔板。6970机头挂闸复位机构（澧县电厂）5.4其它保护装置 5.4.1 调节汽阀危急遮断装置-单向阀 为了防止万一主汽门因

41、结垢或阀杆弯曲而卡涩不能关闭，本机组设有调节汽阀危急遮断装置-单向阀，当需要关闭主汽门时，它受事故油控制同时动作。事故油通至错油门滑阀底部，使错油门滑阀和油动机活塞动作，迅速关闭调节汽阀。正常运行时事故油压应位零，至少应低于0.05MPa，否则将影响正常运行。5.4.2 危急遮断指示器 当遮断时指示遮断状态，并发出开关信号。5.4.3 启动阀 启动阀用于开启控制主汽门的自动关闭器，在正常状态时安全油建立，启动阀通往自动关闭器的控制油路接通，然后可以操作（手动或电动）同步器控制启动阀的控制滑阀以建立启动油开启自动关闭器。启动阀同时可用于危急遮断油门复位。启动阀通过同步器来操作，手动就地操作，电动

42、远程操作。 715.5 机组的紧急停机当机组转速超过额定转速的109-111%时，危机遮断器动作，使机组紧急停机。当DEH数字控制器发出停机信号时，使机组紧急停机。当汽机发生下列5种监视参数中的任何一种超过规定值时，均应使电磁阀动作而使机组紧急停机。a 转速升至额定转速的109%(3270r/min)b 轴向位移超过+1.3mm或-0.7mmc 润滑油压力低于0.0196MPad 凝汽器真空低至-0.061MPae DEH发出停机如果机组发生其他故障，运行人员认为必须停机，或正常情况下需停机时就地用手拍装在前轴承座端面的危急遮断装置或在集控室手动电磁保护装置按钮，泄去安全油建立事故油，使机组停

43、机。7273ETS保护系统工作原理 ETS即汽轮机紧急跳闸保护系统，用来监视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值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，实现紧急停机。 ETS系统具有各种保护的单独投退，ETS保护总投退，自动跳闸保护，首出原因记忆等功能。 ETS总投切开关投入，十一项保护全部投入，当任一项保护达到动作条件时，ETS可发出汽轮机跳闸信号，使AST电磁阀动作，实现紧急停机5.6 洪湖电厂的ETS74ETS十一项保护： 汽轮机超速110% （DEH电超速保护） 汽轮机超速110% （TSI电超速保护） 轴向位移大值 （TSI来，+1.3mm或0.7mm） 振动

44、高值 （TSI来,0.07mm） 径向瓦温度超过110 推力瓦温度超过110 轴承回油温度超过75 润滑油压低值 （就地来，0.02 MPa） 凝汽器真空低值 （就地来，0.061MPa） 发变组保护动作 （电气来） DEH停机（DEH来，包括：EH油压1.0MPa等） 另外，来自TSI的胀差+3.0mm或2.0mm时也时停机需考虑的条件之一。手动停 机按钮（双按钮，布置在操作台上，无投切）同时按下也能实现打闸停机。6 汽轮机监测仪表系统 6.1 本机组采用涡流式探头监测仪表，现将本机所选用的TSI系统概述如下； 本机监测仪表系统，在汽轮机盘车，启动，运行和超速试验以及停机过程中，可以连续显示

45、和记录汽轮机转子和汽缸机械状态参数阀门位移，并在超出预置的运行极限时发出报警，当超出预置的危险值时使机组自动停机。系统由仪表组件及相应的前置放大器和带有导线的传感器所组成。 装于汽轮机轴承座内的传感器(探头)是由接长电缆连接到相应的前置放大器的, 前置器就地装在轴承座旁的接线盒内，然后用屏蔽电缆接到装于集控室内仪表框架的相应组件板上。75 涡流式探头及前置器是用来检测汽轮机的各种变量的，使其产生一个与探头及监测表面之间的距离成正比例的信号，该信号输入监视器，监视器把输入信号转换成表的读数并为直流记录仪提供输出信号。 位移传感器用于测量机组绝对膨胀。速度传感器用于测量机组振动。 本系统由轴向位移

46、、个转速、胀差、振动项目组成。 汽轮机监测保护装置包括转速，轴向位移，胀差，振动，转速和轴向位移探头用转速测量装置安装于前轴承座内，胀差探头用其安装支架安装于后汽缸联轴器处，振动速度传感器安装于轴承盖上。7677洪湖电厂洪湖电厂TSI系统概述系统概述 TSI系统即汽轮机监测仪表系统，本系统由轴向位移、转速、振动、胀差、机壳膨胀项目组成。 本机组采用涡流式监测仪表，在汽轮机盘车、启动、运行和超速试验以及停机过程中，可以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械状态参数和阀门位移，并在超出预置的运行极限时发出报警，当超出预置的危险值时使机组自动停机。系统由仪表组件及相应的前置放大器和带有导线的传感器所组成

47、。 装于汽轮机轴承座内的传感器（探头）是由接长电缆连接到相应的前置放大器的。前置器就地装在轴承座旁的接线盒内，然后用屏蔽电缆接到装于集控室内仪表框架的相应组件板上。涡流式探头及前置器是用来检测汽轮机各种变量的，使其产生一个与探头及监测表面之间的距离成正比的信号，该信号输入监视器，监视器把输入信号转换成表的读数并为直流记录仪提供输出信号。位移传感器用于测量机组绝对膨胀。速度传感器用于测量机组振动。6.2主要测量讯号主要测量讯号 汽轮机本体上设有如下重要的测量及监视讯号6.2.1 测量讯号a 汽轮机转速 b 调节汽门行程(即油动机行程用于反馈) c 高压缸热膨胀 d 转子轴向位移 e 轴承振动 f

48、 各轴承回油温度、瓦温 g 推力轴承瓦块及径向轴承瓦块温度 h 各点油压(安全油，事故油、启动油，润滑油，主油泵进出口油，伺服油) i 汽轮机本体各点汽水压力、温度 j 汽轮机本体各点金属温度 n 转子胀差 汽轮机转速测量配三只测速头，一个用于转速表，两只用于DEH控制器。 本系统测量汽轮机绝对膨胀位移。它采用中频位移传感器作为传感元件，有明显的就地指示并能远传指示。786.2.2 开关量讯号a 主汽门关闭讯号 b 各抽汽逆止门关闭讯号 c 超速109%讯号 d 转子轴向位移停机或报警讯号 e 轴承振动报警讯号 f 各轴承回油温度瓦温停机或报警讯号 g 主油箱高低油位讯号 h 电控油箱高低油位

49、讯号 i 电控油箱滤油器压差讯号 j 冷凝器真空停机或报警讯号 k 润滑油压0.078MPa，0.054MPa，0.039MPa，0.02MPa，0.015MPa讯号 l 505停机或报警 j 胀差报警79 润滑油路上应设有压力控制器，当润滑油压力降至0.050.055MPa时启动交流电动油泵(启动泵)；低达0.04MPa时启动直流电动润滑油泵。当润滑油压力低达0.020.03MPa时发出停机信号，使电磁保护装置动作而停机；低达0.015MPa时则停止盘车。交流润滑油泵可以在正常停机后投入替代启动泵。 各道轴承均设有测量轴承回油温度和轴瓦温度的热电阻测点，当轴承回油温度高达65时，应发出报警信

50、号。若采用瓦温保护则轴瓦温度高达100发出报警信号。80 6.2.3 联锁讯号 a 主汽门关闭停机及发电机开关跳闸甩负荷时联锁各抽汽逆止门关闭 b 保护讯号达极限时电磁阀动作停机817 调节保安系统的试验 汽轮机调节保安系统各主要部套在制造厂均经必要的试验后方才出厂。为了确保机组的可靠运行, 在电厂(站)安装后, 必须进行必要的试验。试验项目在一般情况下可按本说明书列出的进行, 但有时也可根据具体情况,经制造厂、安装单位和用户等几方面共同协商后, 适当减少或增加试验项目。 一般情况下的试验可按以下项目进行。7.1 汽轮机静止状态下的试验 a. 液压保护系统试验; b. 热工电气保护系统试验;7

51、.2 汽轮机运转状态下的试验 a. 启动 b. 一些参数的考核和整定 c. 液压保护系统试验 d. 电气保护系统试验827.3 汽轮机静态下调试 在机组安装工作全部结束后, 现场经过清理, 就可以进行调试。 操作启动阀, 主汽门开启1015mm(为了保护主汽门免受冲击可限制自动关闭器行程)。7.3.1 手拍危急遮断装置试验 按动手柄, 行程为12mm, 主汽门、调节汽阀、旋转隔板应关闭, 抽汽阀联动装置动作, 热工系统发停机信号, 危急遮断指示器指示“遮断”。7.3.2 危急遮断油门试验及复位试验 将危急遮断试验油门切换到要试验的位置，然后通过前轴承座上手孔拨动其中一套危急遮断油门挂钩, 使其

52、脱扣, 危急遮断指示器指示“遮断”，但主汽门不关闭, 抽汽阀联动装置也不动作,。然后操作喷油试验阀(与其所对应的) ,危急遮断油门“复位”, 危急遮断指示器指示“正常”。 危急遮断试验油门切换到中间位置时，拨动任何一套危急遮断油门挂钩, 使其脱扣, 主汽门关闭, 抽汽阀联动装置动作, 危急遮断指示器指示“遮断”。此时可以用对应的喷油试验阀或启动阀复位。837.3.3 启动阀试验 操作启动阀控制主汽门自动关闭器开启及复位危急遮断油门。同步器在最上端时建立复位油，其下移5mm时切断复位油，并开始建立启动油，开启自动关闭器。7.3.4 电控油箱试验 系统安装完毕后，不应使机组立即投入运行，而应取下电

53、液转换器，用随机提供的专用冲洗板将电液转换器联结板上的P口与T口短路进行局部循环冲洗，如果滤油器不堵塞发讯，则至少冲洗8小时，然后清理电液转换器前的滤油器并更换滤芯继续循环冲洗2小时，然后再安装上电液转换器，进行系统油路冲洗。开启电动油泵，调整油压在3.5MPa。控制油压低油泵切换试验。847.3.5 调节系统DEH的阀位标定DEH 系统电气部件接线必须正确，特别注意高、低电压回路、干接点回路与继电器回路不得接错。否则通电会损坏电气部件（505E、阀位控制器）。电液控制系统供油正常，机组启动油泵启动，首先按照油动机、电液传动机构等图纸对错油门及电液转换器进行初步找中，电液转换器在电流为零时（此

54、时向电液伺服阀供油），其输出位置在零位这时可以调整杠杆机构使错油门在中间位置，即油动机可以停留在某一个位置，为确保机组安全，可以使油动机缓慢向关闭方向移动，调好后可锁紧调节螺母。接着可采用可提供双级性电流的电流源向电液转换器SVA9供电（电流范围250mA之内），控制油动机全关或全开，然后通过阀位控制器对油动机阀位进行阀位标定（按油动机实际行程对阀位控制器显示进行调零、调满，接着利用4-20mA信号源对反馈进行调零、调满）。857.3.6 调节系统DEH的模拟试验 DEH标定后，可以对DEH进行模拟试验：利用信号发生器模拟转速信号，可以模拟机组启动，模拟并网，可以通过505E操作面板键操作例如

55、增加转速设定可增加油动机开度。同时可以通过模拟抽汽压力试验抽汽工况7.3.7 热工电气保护系统试验 该项试验指当前汽轮机本体电气保护信号发出后, 电磁保护装置动作,主汽门、调节汽阀、低压旋转隔板、抽汽阀关闭, 同时联锁505E停机，另外通过505E停机联锁热工保护系统停机。86 7.4 汽轮机运行状态下调试 当汽轮机静止状态下的调试工作全部结束后, 即可按启动规程启动机组。当机组转速稳定以后, 便可进行运行状态下的调试。7.4.1 启动按程序暖管暖机后, 用高、低压油系统供油。按3.3.1中方法启动机组到定速。在升速过程中当主油泵出口油压稍高于高压电动油泵出口油压时, 逐渐关小高压电动油泵出口阀门, 直到即将关闭时, 停高压电动油泵。新机组第一次启动时应该采用现场手动启动，到最小控制转速时，用505键盘控制机组到定速。在主汽门及调节汽阀严密性试验合格后可采用自动启动。另外手动与自动启动的切换只有在停机时改变，但在自动方式时也可外界人为干预。下图为转速菜单