汽轮机危急保护系统ETS

第4页共9页汽轮机危急跳闸系统（ETS）

目录TOC\o"1-3"\h\z汽轮机危急跳闸系统（ETS） 1第1节汽机保护系统基本概念 3第2节汽轮机保护原理和逻辑 5第3节ETS系统常见故障及处理 9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。图2-2轴承润滑油压低保护系统框图(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“-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