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 (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，新机组启动、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擦引起叶片损坏、大轴弯曲、推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——保护装置动做关闭主汽门，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
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。
表1-1 保护、联锁、程序控制的逻辑框图符号
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
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 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。
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
图2-2 轴承润滑油压低保护系统框图
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：
资料编号：71.D151.35-08E03 135MW TURBINE EMERGENCY TRIP SYSTEM SPECIFICATION 135MW汽轮机组危急遮断系统说明书 发布实施 中华人民共和国 上海汽轮机有限公司发布 此资料系上海汽轮机有限公司专有资料，属本公司产权所有。未经本公司书面同意，不准擅自
资料编号：71.D151.35-08E03 COMPILING DEPT.： 编制部门：自控中心 COMPILED BY： 编制：陈建2005.5 CHECKED BY： 校对：王正明2005.5 REVIEWED BY： 审核：王正明2005.5 APPROVED BY： 审定：杨炯2005.5 STANDARDIZED BY： 标准化审查： COUNTERSIGN： 会签： RATIFIED BY: 批准：
资料编号：71.D151.35-08E03 共 1 页 第 1 页 目 次 1. GENERAL ............... . (1) 2. EMERGENCY TRIP CONTROL BLOCK (1) 3. TEST BLOCK (2) 4. THRUST BEARING TRIP DEVICE (3) 5. ELECTROLCAL OVERSPEED TRIP DEVICE ...............4 6. PRINCIPLE OF CONTROL LOGIC ...... . (4) 6.1 TRIP LOGIC (4) 6.2 TRIP CONTROL LOGIC (5) 7. INTRODUCE OF ETS CABINET AND PANEL (6) 7.1 POWER SUPPLY (6) 7.2 PLC USING ANNOTATES (6) 7.3 OPERATOR PANEL (7) 8. TESTING (10) 8.1 LOW BEARING OIL TEST (10) 8.2 ELECTRICAL OVERSPEED TEST (11) 8.3 MECHANICAL OVERSPEED TEST (11) 9. NOTE. (12)
危急遮断系统试验规程 上海汽轮机有限公司
1 试验目的 2 试验前准备 3 通电前的检查 4 校核各路控制电源 5 抗燃油压低（LP）遮断报警试验 6 轴承油压低（LBO）遮断报警试验 7 真空低（LV）遮断报警试验 8 轴向位移（TBW）遮断报警试验 9 遥控（REM）遮断报警试验 10 超速（OS）遮断报警试验 11 升高转速设定值（ELEV OS）报警试验 12 电超速遮断报警点试验 13 交流电源保险丝试验 14 直流电源保险丝试验 15 输入点状态 16 输出点状态 17 操作员试验面板
1 PLC C200HE 2套 2 触模式显示操作器1台 3 超速转换器（24VDC，2个设定点，2个报警输出）3台 4 仿真卡1块 5 编程器1台 6 直流电源（24VDC/150W，OMORON）3台 7 进口继电器、开关、指示灯、熔断器、方桥等1套 8 通讯电缆（3米PLC-PC）1套 9 通讯电缆（50米PLC-显示操作器）1套 10 电源电缆（50米）1套 11 信号转换器2套 12 交流电源箱设计、安装及调试1套 13 直流电源箱设计、安装及调试1套 14 电超速箱设计、安装及调试1套 15 通讯卡1块 16 安装基板2套 17 控制柜及其附件1套 18 接线端子（凤凰端子）1套 19 技术资料PLC安装手册，PLC编程手册 编程器使用手册，显示器使用手册各2套
1 试验目的 1.1 确认危急遮断系统的输入输出功能 1.2 模拟现场实现情况进行各种遮断功能试验，并校核调整。 2 试验前的准备 2.1 熟悉资料 2.1.1 认真阅读理解说明书 2.1.2 认真看懂“EH”高压油和润滑油系统原理图“弄清危急遮断系统中的信号来源。 2.2 试验设备 2.2.1 频率信号发生器 2.2.2 数字式万用表 3 通电前的检查 3.1. 按照ETS内部原理接线图和ETS输入输出端子接线图，仔细查线，熟悉设备安装位置。 3.2 按图检查电气柜内的下列部件应无缺损。 3.2.1 交流电源组件 3.2.2 PLC组件 3.2.3 电超速通道组件 3.2.4 直流电源组件 3.3 其它工作 3.3.1 将交流电源箱上的电源开关CB1、CB2、CB5置于OFF位置，并且取下交流熔断器芯AF1～AF6。
DEH学习（五）—危急遮断系统 1、危急遮断系统功能 危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制，当这些参数超过其运行限制值时该系统就关闭全部汽轮机进汽门或只关闭调速汽门。 被监视的参数有如下各项： 汽轮机超速、推力轴承磨损、轴承油压过低、冷凝器真空过低、抗燃油油压过低等。 2、危急遮断系统组成 危急遮断系统主要由薄膜阀、危急遮断块、OPC电磁阀、AST 电磁阀、空气引导阀、危急遮断试验装置、危急遮断器、危急遮断器滑阀以及用以远方复位的保安操纵装置。 3、元件介绍 薄膜阀提供了高压抗燃油系统的自动停机危急遮断系统和润滑油系统的机械超速和手动停机部分之间的接口，只要机械超速和手动停机母管中的保安油压消失，比如危急遮断器动作或手动搬动跳闸杠杆，导致保安油压泄掉，都会引起薄膜阀的开启，泄出高压抗燃油而停机。 危急遮断控制块包括两个单向阀、六个电磁阀，其中四个自动停机遮断电磁阀AST，两个超速保护电磁阀OPC。危急遮断控制块的下方有一空气引导阀，用以控制各段抽汽逆止门和高排逆止门。 1）四只AST电磁阀
在正常运行时,它们是被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电打开，则总管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽机停机。 ?四个电磁阀串并联布置，两个阀并联组成一个通道，通道一和通道二串联。 ?通道中任何一个电磁阀打开，该通道泄放。必须两个通道同时处于泄放状态，AST油路的油才会泄放。 ?不会因某个电磁阀拒动而妨碍AST油路的泄压，若有一只电磁阀误动作，不会使AST油泄压。 2）二只OPC电磁阀 OPC电磁间是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常运行时两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使高压调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔就能建立起油压，一旦OPC控制板动作时，两
危急遮断系统( ETS )介绍 1、系统概述： 汽轮机危急遮断系统（ETS），根据汽轮机安全运行的要求，接受就地一次仪表或TSI二次仪表的停机信号，控制停机电磁阀，使汽轮机组紧急停机，保护汽轮机的安全。危急遮断系统（ETS）对下列参数进行监视，一旦参数超越正常范围，通过停机电磁阀，使所有阀门油动机关闭。 ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图1、ETS系统图)。具体监测的参数为： ·汽机超速110% · EH油压低 ·润滑油压低 ·冷凝器真空度低 ·推力轴承磨损（轴向位移大） ·由用户决定的遥控遮断信号 ETS系统应用了双通道概念，允许重要信号进行在线试验，在线试验时仍具有保护功能。 2、系统组成： ETS系统由下列各部分组成：一个安装遮断电磁阀和状态压力开关的危急遮断控制块、四个安装压力开关和试验电磁阀的试验遮断块、三个转速传感器、一个装设电气和电子硬件的控制柜以及一个遥控试验操作面板。 汽轮机上各传感器传递电信号给遮断控制柜，在控制柜中，控制器逻辑决定何时遮断自动停机危急遮断总管的油路。
2.1 危急遮断控制块 危急遮断控制块当自动停机遮断电磁阀（20/AST）励磁关闭时，自动停机危急遮断总管中的油压就建立。为了进行试验，这些电磁阀被布置成双通道。一个通道中的电磁阀失磁打开将使该通道遮断。若要使自动停机遮断总管压力骤跌以关闭汽机的蒸汽进口阀门，二个通道必须都要遮断。 20/AST电磁阀是外导二级阀。EH抗燃油压力作用于导阀活塞以关闭主阀。每个通道的导阀压力由63/ASP压力开关监测，这个压力开关用来确定每个通道的遮断或复通状态，以及作为一个联锁，以防止当一个通道正在试验时同时再试另一个通道。 2.2 危急遮断试验块 每个试验块组装件由一个钢制试验块、二个压力表、二个截止阀、二个电磁阀和三个针阀组成。每个组装件被布置成双通道。安装在前轴承座上的试验块组装件（该组装件一侧是从系统供油经节流孔流入，而另一侧与泄油或通风阀相连）与安装在附近的端子箱上的压力开关相连接。在每个通道中均有一个节流孔，以使试验时被检测参数不受影响。在供油端有一个隔离阀，它允许试验块组件检修时不影响系统的其他部分。 为了更换试验块上除压力表外任一元件，首先必须关闭隔离阀，然后打开手动试验阀泄放试验块中的介质。在更换时，须确保遵守相应的清洁、清洗抗燃油的维护及管理程序等。压力开关和压力表可以关闭相应的截止阀而从系统中隔离出来。在试验块中的介质被泄放后，这些截止阀就应打开，以保证在复置自动停机前，全部截止阀是重新开启的。
Q/X D 唐山发电总厂新区热电厂企业管理标准 Q/XD QJ 0001-2009 检修作业指导书 作业项目：危急遮断器 作业日期： 批准： 审核： 编制： 2009-7发布 2009-10实施 唐山发电总厂新区热电厂发布
危急遮断器作业指导书 1 目的 设备检修后动作灵活准确，满足设计使用要求。 2 范围 本指导书适用于C50-90/1.2或 C55-8.83/0.118型汽轮机危急遮断器的检修工作。 3职责 3.1 工作负责人职责： 工作负责人负责办理检修工作票；负责设备（工器具）质量验证；负责备品备件和材料的质量验证；负责指定专人做好记录，确保记录真实、准确、工整；负责确认检修工作过程；负责项目自检并签证，对本项目的安全、质量负责；如果需要上一级验收（验证），负责提出验收（验证）申请。 3.2 监护人职责： 监护人负责按《电业安全工作规程》的要求对参加检修工作的每位人员的安全进行监督，并对被检修设备安全、工作环境实施监督。 3.3．其他工作人员的职责： 其他工作人员在工作负责人的领导下，负责按工作程序进行工作。 3.4．质检员的职责： 质检员负责对所有“W”“H”点进行验证、签字。 4．人员资质配备 4.1专责检修工1名：具有职业技能鉴定中级工以上资质或三年以上现场工作经验。。 4.2检修工1名：具有职业技能鉴定初级工以上资质或一年以上现场工作经验。 4.3其他：具有上岗资质或条件。 5.检修内容（或流程）： 危急遮断器按检修工艺规程解体检修。 5.1工作前准备。 5.2危急遮断器解体。 5.3检查、清扫、测量 5.4验收。 5.5组装。 6.质量标准
危急遮断油门 机械—液压式危急遮断油门是汽轮机的保护设备，当汽轮机在运行过程中出现故障时，危急遮断油门泄放速关油引发速关阀和调节汽阀快速关闭而迫使机组紧急停机。 图1 危急遮断油门 滑阀（7）可在装入壳体（8）的套筒（9）中轴向滑动，而心杆（6）装在滑阀中心孔中，心杆（6）和滑阀之间有一弹簧（12）；滑阀右端的凸肩与套筒的端面构成油路密封面并限定滑阀的轴向移动位置，滑阀左端面有一台阶，挂钩（1）卡在台阶上，而右端凸肩的另一面和盖（15）之间用弹簧（13）将滑阀顶住，挂钩与壳体之间用带孔销（3）连接。壳体用螺栓固定在前轴承座上半侧面且有锥定位。 油门在正常工作状态下（如图所示已复位），套筒上开有压力油孔和速关油孔，压力油经进油孔进入由滑阀和套筒形成的环形腔，由于该环形腔室左右两端都由活塞密封，因此油只能从速关油孔出去形成速关油。 当发生下述情况或操作时，滑阀产生位移而泄放速关油： ①危急遮断器动作。当机组转速超过危急遮断器跳闸转速设定值时，危急遮断器飞锤击出，撞击挂钩（1），使挂钩绕销轴（3）逆时针方向偏转并与滑阀左端面台阶脱开，滑阀在弹簧（13）的弹力作用下左移并使凸肩与套筒的端面接触限位，于此同时滑阀右端活塞将套筒压力油孔堵住，这样压力油与速关油的通
产品代号:HS3387 产品型号:B32/01 2 路被切断，而左端活塞随滑阀左移后露出了套筒左端所开的回油槽，这样速关油就从回油槽泄油并回到轴承座中。 ② 轴位移保护动作。当汽轮机转子轴向位移≥1mm 时，转子上的轴位移凸肩撞击挂钩，引发与上述相同的动作。 ③ 手动停机。按下帽（18），并带动心杆左移，心杆左端面将挂钩顶开，因而挂钩从滑阀左端台阶脱开，滑阀在弹簧（13）作用下左移，油路切换过程同前。 机组起动时，在供油系统正常运行时，便可使危急遮断油门复位，通常采用手动方式，即拉起拉套（17），使滑阀右移，封闭速关油与回油的通道，挂钩在弹簧（2）作用下卡到滑阀左端台阶上。 ：装配时注意汽轮机旋向及进、出油口方向，如进、出油口换向，则件 （9）套筒应旋转180°
汽轮机危急遮断系统ETS 1 系统简介 为了保证机组的安全运行，汽轮机设置自动停机遮断系统即ETS，其主要功能就是监视汽轮机的某些运行参数，当这些参数超过某运行限制值时，该系统动作，关闭高、中压主汽门和高、中压调速汽门。 1.1 主要监视参数 ETS系统监视的主要参数有：主机转速、主机轴向位移、主机润滑油压力、EH油压力、汽机振动大(VB)、凝汽器真空及其他需要监视并用于跳机的保护(炉MFT、发电机主保护动作、DEH失电等)。1.2 系统组成 ETS控制系统由保护机柜、冗余电源组件、冗余中央控制处理单元及其输入输出卡件、隔离或扩展继电器、冗余跳闸电磁阀、试验电磁阀、压力开关、在线试验操作盘等组成。其中保护机柜有两排可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个超速控制箱，三个带处理和显示功能的转速继电器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背后的两排输入输出端子（U1——U4）。 另外两套PLC共用一组I/O卡件，两组处理器单元（含CPU卡，I/O接口卡，电源卡，通讯卡）互为备用，两CPU卡中所存遮断逻辑完全一致。 三个转速继电器均能够将独立的磁阻发送器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过继电器设定点时，继电器的触点闭合或断开。在每个转速继电器中有二个转速设定点触发二个独立的继电器，并提
供转速指示，S1为正常超速设定点，通常被设定为额定转速的110%（3300 r/min），S2定义提高的超速设定点，通常定义为额定转速的114%（3420 r/min）。 三只磁阻传感器探头探测转速。当PLC逻辑指示出三个转速继电器中有两个转速超出设定点，PLC就发出超速信号遮断汽轮机，这样可以防止因一个传感器或转速继电器出故障，引起汽轮机遮断的误动或者拒动。 两排端子向用户提供现场输入输出信号接口。 交流电源箱要求两个独立的交流电源。如果一个电源出故障，ETS 仍然具有保护作用，机组仍可继续运行。 两路独立的交流电源由控制柜下部的交流电源盒馈入。 1.3 用户接口 操作员试验面板安装在控制室作为操作员的监测及操作之用。ETS柜的现场接口有2排共80芯的端子排，端子提供了与下面设备相连的接点： 1)来自三个独立的转速探头的信号 2)到遮断电磁阀的电源 3)监测遮断状况的压力开关 4)对汽机运行时重要的监视参数，如轴承油压、EH油压和冷凝 器真空度等进行监测的压力开关。 5)来自TSI的轴向位移输出接点 6)试验电磁阀
危急遮断器原理 顾冬峰 由于各个电厂机组危急遮断器稍有差别，本文仅就笔者所在单位的情形进行阐述。 本文主要阐释安徽马鞍山万能达发电公司300MW汽轮机危急遮断器的动作原理。 我们先来识别一下现场，下方的照片为#3机组增容大修汽轮机解体所拍摄的照片。 该幅图最上方的两个东西是溢流阀，当油压过高时则打开阀门泄油。方块则是一个多通，多通下方的比较粗的红色管子（看起来倒有点像支架的）是高压密封油管。左边的一个比较细的管子则是飞锤注油管，而中间的一根管子则是由危急遮断器附加安全油管，而右边的又稍微粗一点的管子就是给透平安全油母管供油的管子，透平安全油母管实际是很短的，从危急遮断器进油口到隔膜阀顶部。 以下的一张照片是危急遮断油门的泄油口
下图所显示的是打闸/复位手柄的弹簧机构以及飞锤充油管 【Camera：Panasonic FX180】 下图中（图的上方为实际现场的下方，以下的说明以实际现场为准），左边的是打闸/复位机构，其下方的那个是远方自动复位机构，当活塞的下缸被压缩空气顶起后推动复位悬臂实现与大机机头手动复归同等的效果。而右边的则是充油试验手柄（还有机构上的弹簧）。
我们再来考虑一下危急遮断油门是如何动作的。请看下图： 当机组正常运行时，辅助安全油被危急遮断油门滑阀给挡住，在辅助安全油缸室也就没有油压将活塞挤压到位于右侧的缸室，而在安全油缸室，安全油压则作用于危急遮断油门的上部，克服打闸/复位手柄执行机构对危急遮断油门滑阀挂钩的打开作用力【上图中并未画出挂钩及打闸/复位手柄执行机构】，使危急遮断油门紧紧关闭泄油口，这时，安全油则不会泄去。 当机组就地打闸、或者超速造成飞锤出击、或者充油试验、或者透平安全油失去都会使滑阀打开，需要说明的是，打闸/复位手柄执行机构的作用总是使危急遮断油门打开（设置了弹簧），因此每次停机后再开机总是需要复归危急遮断油门。 当准备挂闸时，高压备用密封泵启动之后，安全油由于存在泄油以及油门的上部面积也不如滑阀的面积大，再加上弹簧的作用力，使得安全油压总是无法建立，当就地强制复归或者远方复位，强制使危急遮断滑阀向左移动，也将辅助安全油油室的油压回高压密封油管，也因此需要按下复位手柄5秒左右时间，同时，辅助安全油被滑阀的侧壁挡住，再也不能对滑阀产生向右的作用力，这时，安全油也由于危急遮断油门的关闭而建立起油压，并持续对油门的上部产生压力，使油门始终关闭，这时，透平安全油压也就完整的建立了。 危急遮断油门从整个安全油回路来看相当于一道二次阀，那么一道阀是什么呢？其实就是充油试验阀。充油试验的目的就是检查飞锤是否可靠。 下方的图片显示的是飞锤。
汽轮机AST遮断详解 4只AST电磁阀分为两个通道。通道1包括20-1/AST与20-3/AST，而通道2则20-2/AST与20-4/AST。每一通道由在危急遮断系统控制柜中各自的继电器保持供电。危急遮断系统的作用为，在传感器指明汽轮机的任一变量处于遮断水平时，打开所有的AST电磁阀，以遮断机组。系统设计成在任一电磁阀故障拒动时，不会影响系统功能。这就是如前所述，设计成两相同独立通道的原因。每一通道有其本身的继电器、电源和监测所有汽机遮断变量的能力。遮断汽轮机需要两个通道同时动作。如果发生一偶然性遮断事故，至少在每一通道中有一AST电磁阀应动作，才能遮断汽轮机。每一通道可以分开地在汽轮机运行时作试验而不会产生遮断或实际需要遮断时拒动。在试验时，通道的电源是隔离的，所以一次只能试验一个通道
图中黄线表示高压油，红线表示AST油，绿线表示无压回油。四个AST电磁阀分别是1、2、3、4。1、3一组，2、4一组。我们先以图中AST1阀为例，介绍一下（注意，只看图中SAT1 部分）。SAT是个二级阀，电磁阀带点后，图中左侧Y型的小阀关闭，高压油进入后形成压 力腔室，顶住图右侧阀座，封住AST油通道。反之，电磁阀失电，左侧小阀打开，高压油 卸掉，右侧阀座在弹簧作用下打开，AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中， 如果2、4中没有一个动作，AST油是卸不掉的。所以，一组中至少有一个阀动作，才能卸掉。就是说，4个阀中任何一个误动，AST油压是卸不掉的。如果动作时，任何一个拒动， 都不会造成油压无法卸掉。 第一部分：图1中的红线就是EH油泵出来的油经过每个油动机内部的一个节流孔和一个逆 止阀后出油动机来到AST母管的AST油（其实OPC油也是这样来的，只不过OPC油是经过调门 油动机出来到OPC母管，而AST油是经过主汽门油动机出来来到AST母管，而且OPC母管到AST母管是有个单向阀的，也就是说OPC这路能到AST，但是AST这路不能到OPC，所以当OPC 电磁阀动作，OPC油卸压后是调门关闭而主汽门不动作，但是如果AST电磁阀动作，AST油 卸压后，由于OPC的压力比AST高，所以OPC也通过单向阀流到AST管路而同时卸压，这时调 门和主汽门同时关闭）。粉色的是串联中间点的压力油，青色是无压回油，绿色是安全油。PS1~3是AST压力开关，PS4~PS5是中间点压力开关，这几个压力开关都是监测报警或给DCS 信号的，我们暂时不管它。其中卸荷阀1和3并联后经过节流孔A再与并联的卸荷阀2和4串联，串联后再经过节流孔B进入无压回油。原本我们不需要这么复杂，只是因为我们这个 使用场合的高可靠性要求，要不是可靠性要求，一个卸荷阀和一个节流孔就可以实现。 第二部分：要解释整个问题，首先请允许我简单介绍一下EH油泵的工作特点，EH油泵是轴 向柱塞式衡压变量泵，在这里我们只要知道它叫衡压变量泵好了，顾名思义，你调定好了 压力后它的压力是不变的，在这个压力下它能根据你系统实际需求的流量来决定它的输出 流量，但是有一个前提条件，就是这个输出流量不能大于它的最大输出流量，一旦大于这 个流量，这个压力也就不能维持。 第三部分：接下来请允许我再介绍一下图2的卸荷阀，卸荷阀分三个腔，安全油腔就是上 面的这个油口1，压力油腔就是下面的这个油口4，还有回油腔就是侧面的这个油口5。当 安全油建立起来后，安全油口的压力几乎等于压力油口的压力，而且由于安全油的作用面 积（阀芯上部面积）大于下面压力油口的作用面积（阀芯下面锥部投影面积），所以压力 油口的油是不能把阀芯打开，压力油也就不能从回油口走掉。
GE Energy (ETS) 330MW汽轮机危急遮断系统(ETS)
目录 一、概述 (2) 二、ETS系统组成 (2) 三、ETS系统保护功能说明 (4) 附一：：BRAUN测速表使用说明 (7) 附一 附二：：本机组保护逻辑图 (8) 附二
一、概述 ETS系统（Emergency Trip System）是在紧急情况下，迅速关闭汽轮机进汽阀门，切断汽轮机所有进汽的保安系统。广义地讲，它包括机械危急遮断系统，电气保护装置及现场检测执行元件等在内的所有保护部套。其中机械危急遮断系统包括机械危急遮断器、试验装置、手动停机装置、隔膜阀等。电气保护装置包括机柜、电源、电子卡件、继电器及其保护逻辑等。就地执行元件包括用于截断汽轮机进汽的主汽阀及其油动机、再热主汽阀及其油动机，紧急停机电磁阀、各种压力、温度、行程开关等。狭义地讲，ETS系统仅指电气保护装置及其电气检测、执行元件，本设计说明仅针对狭义ETS系统，另外机组振动、轴向位移、发电机主保护、锅炉燃料跳闸等项目的检测、判断分别由TSI系统、电气系统、锅炉控制系统等完成，不在本说明书范围内。 系统组成 二、ETS系统组成 ETS系统由转速测量探头、超速保护模件BRAUN、保护逻辑模件LPC、分散处理单元DPU、危急遮断试验块、危急遮断控制块、跳机电磁阀、以及其他相关模件、I/O端子、电源、机柜等组成。ETS系统结构示意图见Fig.2.1。 图2.1 ETS系统结构示意图
图2.2 ETS 机柜不知示意图 下面具体介绍本项目的各组成部分。 1． 用独立的ETS 控制机柜,端子柜与ATC 端子柜合柜,ETS 端子板安装于4#端子柜的F 面。 2． ETS 控制柜接受两路240VAC 交流电源，经过交流电源开关箱的切换，进入冗余的5VDC、 24VDC 直流电源模件，为控制柜内DPU、模件及端子柜内端子、继电器等供电。 3. 冗余处理器(DPU),用于事件记录与显示,首出原因分析,以及ETS 试验逻辑组态等。 4. 两组LPC 卡,每组三块,共六块LPC 卡,LPC 模件采用CPLD 器件的硬件，可实现各种ETS 跳机保护功能与联锁逻辑。通过编程方法，将逻辑固化在LPC 模件上后，即作为硬件执行。 5. 转速传感器和超速保护模件BRAUN 各3只,一一对应。 转速传感器输出一个正比于汽轮机转速的频率信号，该信号在转速测量模件BRAUN 内被转换为数字量，并与数字整定值相比较，如果超过整定值，则输出超速停机开关量信号,进入LPC 卡进行逻辑判断,经逻辑判断后输出机组跳机信号,同时BRAUN 转速表输出4-20mA 转速信号,接入DEH 系统进
汽轮机挂闸和危急遮断装置由危急遮断器滑阀、危急遮断器杠杆、撞击子、挂闸电磁阀、节流孔板和相关油管路构成。 油泵出口的油压力约2.0MPa，一般经φ6节流孔板引入危急遮断器滑阀上部，称作挂闸油，挂闸电磁阀是一个两位三通电磁阀，它以旁路方式与挂闸油路相连；一股经φ6节流孔板引入危急遮断器滑阀中部，称作安全油，安全油另外引一路接到隔膜阀；一股经φ6节流孔引到危急遮断器滑阀下部，称作附加保安油。危急遮断器滑阀作为这个装置的核心部件，主要由心轴、弹簧、滑阀、套筒、壳体、顶盖、底盖等组成，当滑阀处于上支点位置，即滑阀顶部端面K与顶盖接触时，安全油与排油不能接通，安全油压得以建立；当滑阀处于下支点位置，即滑阀凸肩与底盖接触时，安全油即与排油相通，安全油压消失，并通过隔膜阀、EH系统关闭主汽门，切断汽源而停机。 当汽轮机处于停机状态时，危急遮断器滑阀跌落至下支点位置，安全油与排油相通，主汽门处于关闭位置。 所谓挂闸即是在汽轮机开机前，通过油压作用，使滑阀从下支点位置移到上支点位置，从而建立起安全油压，开启主汽门，以实现以后的汽轮机冲转等工作。具体过程是：a．开启主油泵，挂闸电磁阀失电处于关闭状态，附加保安油和挂闸油油压相等，均是2.0MPa，但由于挂闸油对滑阀的作用面积大于附加保安油对滑阀的作用面积，所以滑阀被压在下支点位置，安全油与排油相通。安全油压为零，主汽门仍处于关闭状态。b．给挂闸电磁阀通电，挂闸电磁阀处于泄放状态，挂闸
油压由2.0MPa降为0，附加保安油将滑阀顶到上支点位置，安全油与排油的通道被封死，安全油压建立，由0升至2.0MPa，主汽门开启。c.挂闸电磁阀通电后延时5秒断电，挂闸电磁阀停止泄放，挂闸油压又从零升到2.0MPa，此时由于滑阀的顶部端面K与顶盖贴合十分紧密，室B 的压力油不能从密封面进入A室，而附加保安油对滑阀的作用面积大于挂闸油对滑阀的使用面积，滑阀不致跌落，仍然处于上支点位置，主汽门仍处于开启状态。 汽轮机超速到一定转速时，装在汽轮机主轴上的撞击子由于离心力作用飞出，打击危急遮断器杠杆，杠杆转动迫使心轴克服弹簧力下移，B室的压力油经心轴进入A室，增大了滑阀上方的受油压作用面积，使滑阀上部油压作用力大于下部附加保安油压使用力，滑阀跌落直至下支点，其结果使安全油与排油相通，安全油压消失，并通过隔膜阀及EH 系统关闭主汽门，切断汽源实现停机。
上汽NZK300MW汽轮机危急遮断系统简介摘要：为防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致机组发生重大损伤事故，在机组上装有危急遮断系统。在异常情况下，使汽轮机紧急停机，以保护汽轮机安全。危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭所有调门或全部蒸汽阀门。 关键词:危急遮断机械超速ast电磁阀和opc电磁阀组件 abstract: in order to prevent the steam turbine in operation as part of the equipment malfunction can cause significant injury accident unit, the unit is equipped with emergency trip system. in exceptional circumstances, so that the steam turbine emergency stop, in order to protect the safety of steam turbines. emergency trip system for certain operating parameters, when these parameters exceed its restriction, the system will close all valves or all steam valves. key words: emergency trip mechanical over speed electromagnetic valve ast and opc electromagnetic valve assembly 中图分类号：tk26 文献标识码：a文章编号： 1 概述 清水川发电公司2×300mw采用亚临界，单轴，中间再热，双缸
为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大损伤事故，在机组上装有危急遮断系统危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。 被监视的参数有如下各项： 汽轮机超速、推力轴承磨损、轴承油压过低、冷凝器真空过低、抗燃油油压过低。另外，还提供了一个可接所有外部遮断信号的遥控遮断接口。 危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机遮断电磁阀(20／AST)和二只超速保护控制阀(20／0PC)的危急遮断控制块(亦称电磁阀组件)、隔膜阀、空气引导阀和几只压力开关等所组成。 四只电磁阀（20/AST） 在正常运行时，它们是被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电打开，则总管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽机停机。电磁阀(20／AST)是组成串并联布置，这样就有多重的保护性。每个通道中至少须一只电磁阀打开，才可导致停机，同时也提高了可靠性，四只AST电磁阀中任意一只损坏或拒动作均不会引起停机。 二只电磁阀（20/OPC） OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC 部分所控制,正常运行时，该二个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC
总管油液的泄放通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制板动作，例如转速达103%额定转速时，该二个电磁阀就被励励磁（通电）打开，使OPC母管油液泄放。这样，相应执行机构上的卸荷阀就快速开启，使调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。 危急遮断控制块 该控制块主要功能是为自动停机危急遮断（与超速保护控制（OPC）母管之间提供接口。 控制块上面装有六只电磁阀(四只AST电磁阀，二只OPC电磁阀)，内部有二只单向阀，控制块内加工了必要的通道，以连接各元件．所有孔口或为了连接内孔而必须钻通的通孔，都用螺塞塞住，每个螺塞都用“0”型圈密封。 二个单向阀 二个单向阀安装在自动停机危急遮断(AST)油路和超速保护控制(OPC)油路之间，当OPC电磁阀通电打开，单向阀维持AST的油压，使主汽门和再热主汽门保持全开。当转速降到额定转速，OPC电磁阀失电关闭，调节阀和再热调节阀重新打开，从而由调节汽阀来控制转速，使机组维持在额定转速，当AST电磁阀动作，AST油路油压下跌，OPC油路通过两个单向阀，油压也下跌，将关闭所有的进汽阀而停机。 隔膜阀 它联接着润滑油(低压安全油)系统与EH油(高压安全油)系统，
九、危急保安器 危急保安器是汽轮机的机械式超速保护设备，当机组转速超出设定的脱扣转速时产生动作，通过遮断油门关闭速关阀和调节汽阀。 危急保安器通常是装在汽轮机转子位于前轴承座的轴段上，结构如图所示，导向套筒 （2）装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧（5）压住，弹簧的另一端压在飞锤（1）的台面上，飞锤的支承面顶着导向环（6）的定位面，而导向环则被压紧螺母（8）紧压在轴孔的定位面上，压紧螺母和螺塞（9）均用螺钉（10）骑缝锁紧。在飞锤中心的螺孔中装有配重螺钉（7），若减短配重螺钉的长度（从开槽端去除）则可提高危急遮断器飞锤的出击转速。在导向套筒和导向环中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片（3）、（7），它们对飞锤起定位，导向作用并可减小飞锤动作的磨擦阻力。 飞锤和配重螺钉的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时，飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动，但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移，随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出（行程为H ）撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。 一般汽轮机危急保安器的复位转速（飞锤击出后使其恢复到装配位置的转速）高于额定转速，因此在转速降至额定转速时便可进行遮断油门挂闸复位操作，使机组重新起动。 检修危急保安器时，装拆压紧螺母可用随机工具“两孔螺母旋具”，装拆配重螺钉时，先拆出螺塞，旋入随机工具“调整螺栓”，使其锥端与飞锤的锥孔配紧，这样在旋动螺钉时可防止飞锤转动。 1． 飞锤 2． 导向套筒 3． 导向片 4． 导向片 5． 弹簧 6． 导向环 7． 配重螺钉 8． 压紧螺母 9． 螺塞 10． 螺钉
第3章危急遮断系统（ETS） 3.1 概述 汽轮机的危急遮断系统（ETS），是保证汽轮发电机组正常运行的必不可少的安全保护装置。汽轮机运行中，当存在某种可能导致机组受损害的危险情况时，ETS装置可使汽轮机自动紧急遮断，保护机组的安全。 ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图3-1、ETS 系统图)。具体监测的参数为： ?汽机超速110%（OS） ?EH油压低（LP） ?润滑油压低（LBO） ?冷凝器真空度低（LV） ?推力轴承磨损（轴向位移RP） ?由用户决定的遥控遮断信号（RM） 该装置还具有以下功能： ?各通道在线试验并不会导致汽轮机正常遮断误动或拒动。 ?任一元件出故障不会导致汽轮机因误动作而遮断。 ?任意某个元件故障时，仍可检测出有效的汽轮机遮断情况并能成功地遮断汽轮机。 该套ETS装置有一个控制柜和一块运行人员试验面板（图2，3，4），控制柜中有两排可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个超速控制箱，其中有三个带处理和显示功能的转速继电器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背面的二排输入输出端子（U1-U4）。 PLC组件是由两套独立的PLC组件组成：主PLC（MPLC）和辅助PLC（BPLC），这些PLC组件采用智能遮断逻辑，必要时提供准确的汽轮机遮断，每一组PLC均包括处理器卡（CPU）和I/O接口卡，CPU含有遮断逻辑，I/O接口组件提供接口功能，下面一排构成MPLC，提供全部遮断、报警和试验功能。上面一排处理器为BPLC。这是含有遮断功能的冗余的PLC单元；如果主PLC故障，它将允许机组继续运行并仍具有遮断功能。而在MPLC正常运行时，ETS具有全部遮断、报警和试验功能。 三个转速继电器均能够将独立的磁阻发送器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过继电器设定点时，继电器的触点闭合或断开。在每个转速继电器中有二个转速设定点触发二个独立的继电器，并提供转速指示，S1为正常超速设定点，通常被设定为额定转速的110%（3300 R/MIN），S2定义提高的超速设定点，通常定义为额定转速的114%（3420 R/MIN）。
九、危急保安器 危急保安器是汽轮机的机械式超速保护设备，当机组转速超出设定的脱扣转速时产生动作，通过遮断油门关闭速关阀和调节汽阀。 危急保安器通常是装在汽轮机转子位于前轴承座的轴段上，结构如图所示，导向套筒（2）装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧（5）压住，弹簧的另一端压在飞锤（1）的台面上，飞锤的支承面顶着导向环（6）的定位面，而导向环则被压紧螺母（8）紧压在轴孔的定位面上，压紧螺母和螺塞（9）均用螺钉（10）骑缝锁紧。在飞锤中心的螺孔中装有配重螺钉（7），若减短配重螺钉的长度（从开槽端去除）则可提高危急遮断器飞锤的出击转速。在导向套筒和导向环中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片（3）、（7），它们对飞锤起定位，导向作用并可减小飞锤动作的磨擦阻力。 飞锤和配重螺钉的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时，飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动，但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移，随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出（行程为H ）撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。 一般汽轮机危急保安器的复位转速（飞锤击出后使其恢复到装配位置的转速）高于额定转速，因此在转速降至额定转速时便可进行遮断油门挂闸复位操作，使机组重新起动。 1． 飞锤 2． 导向套筒 3． 导向片 4． 导向片 5． 弹簧 6． 导向环 7． 配重螺钉 8． 压紧螺母 9． 螺塞 10． 螺钉
检修危急保安器时，装拆压紧螺母可用随机工具“两孔螺母旋具”，装拆配重螺钉时，先拆出螺塞，旋入随机工具“调整螺栓”，使其锥端与飞锤的锥孔配紧，这样在旋动螺钉时可防止飞锤转动。 十、危急遮断油门 机械――液压式危急遮断油门是汽轮机的保护设备，当汽轮机在运行过程中出现故障时，危急遮断油门泄放速关油，引发速关阀和调 节汽阀快速关闭而迫使机组紧急停机。 图1危急遮断油门 滑阀（4）可在装入壳体（12）的套筒（2、8）中轴向滑动，滑阀上的凸肩（5）与套筒（2）的端面以及凸肩（6）的盘面与套筒（8）端面构成油路密封面并限定滑阀的轴向移动位置，滑阀左端加工成榫形插装在杠杆（14）的槽道中并用销与之铰接，滑阀右端装有活塞（9）。壳体与托架（11）用螺栓连接，托架固定在轴承座顶面且有锥销定位。 油门在正常工作状态下（如图所示已复位），压力油由接口P 经节流孔板（13）进入油门的速关油控制腔，由于凸肩（3）的油压作用面积小于凸肩（6）的油压作用面积，使滑阀上的油压力克服弹簧（7）力，将凸肩（6）压在套筒（8）的密封面上，因此建立正常油压的速 1.手柄 2.套筒 3.滑阀凸肩 4.滑阀 5.滑阀凸肩 6.滑阀凸肩 7.弹簧 8.套筒 9.活塞 10.前轴承座 11.托架 12.壳体 13.节流孔板 14.转子 15.钩 16.杠杆 P 压力油 E 速关油 H 试验油或开关油 T 回油
危急遮断系统动作原理 上汽H156型300MW汽轮机的危急遮断器装在转子延伸轴上，由如图所示部套组成，飞锤的中心与转子中心有偏心。这样，转子带动危急遮断器转动后，飞锤因偏心产生离心力。在额定转速时，离心力小于弹簧的预压缩力，因此飞锤由弹簧和弹簧定位圈将其保持在内侧位置上，不能击出。当汽轮机转速超过额定转速10-12%时，增加的离心力就会克服弹簧的压力，使飞锤向外击出即危急遮断器动作。飞锤在外侧位置撞击碰钩，引起碰钩绕轴旋转，这就推动了遮断滑阀向盖板方向移动，蝶阀离开阀座，因而将“机械超速和手动遮断总管”中的油经过阀座中的泄油口排出。手动遮断与复位杠杆就移到遮断位置。当“机械超速和手动遮断总管”中的油压消失时，隔膜阀就打开，排出自动遮断总管(AST)中的EH 油，使所有蒸汽汽阀关闭。 图一危急遮断器 1 弹簧定位螺圈 2 飞锤 3 飞锤弹簧 4 平衡组块 5 遮断器体
为了改变飞锤弹簧的调整值，应拆下锁环10，拉出定位销11。把飞锤弹簧定位螺圈3 退出一定角度，以减少弹簧2 的压力。然后，重新装配定位销11，使其插入飞锤弹簧定位螺圈的缺口中，并用锁环固定。将飞锤弹簧定位螺圈移过1 只缺口，将改变动作值约40 转/分。如果机组在比汽轮机控制整定值说明中所给定的转速低时遮断，则飞锤弹簧螺圈应被拧紧一角度，并再次锁紧。 对飞锤弹簧作任何调节后，均应重作超速试验。
图二超速遮断机构 1 飞锤 2 飞锤弹簧 3 弹簧定位螺圈 4 碰钩 5 遮断杠杆连杆 6 碟阀 7 遮断滑阀 8 扭弹簧 9 试验滑阀10 锁环11 定位销12 手动试验杠杆13 手动遮短与复位杠杆 ---3---
汽轮机能可靠地遮断是调节保安系统的基本功能，可以实现机组的正常停机和紧急情况下保护跳闸，保护汽轮机本身不发生损坏并避免事故的扩大。一般而言，汽轮机的遮断方式有三种，就地手动、远方掉闸及紧急跳闸系统(emergency tripping system，ETS)保护动作、超速情况下危急遮断器飞锤(或飞环)出击。它们一般是通过危急遮断器实现，要求快速、可靠。国标DL/T 711—1999中对汽门的关闭时间有明确的要求[1]。危急遮断器是汽轮机保安系统最为关键的重要部件，可以将它比喻为保安系统的“心脏”。通过它，可以实现汽轮机的遮断。鉴于危急遮断器的极端重要性，其安全可靠性应引起人们的高度重视。 1危急遮断器的继电特性 在保安系统中，起到控制作用，在紧急时实现汽轮机的遮断，使主汽门关闭。汽门关闭后，不能再次立即开启，必须操作相应的装置，如纯液压系统的启动阀或数字式电液调节系统(digital electro hydraulic，DEH)的挂闸电磁阀，使危急遮断器的滑阀上移，处于上止点(挂闸)，封闭其控制的相关油口(如安全油和调节汽门的控制油)，以便可以重新开启主汽门和调节汽门，为再次开机作准备。危急遮断器滑阀的设计具有所谓“继电特性”，这也是危急遮断器设计的初衷。 2DEH系统典型遮断方式 目前，新建的纯电调系统或经DEH改造的液压调节系统，典型的遮断方式是通过4个AST电磁阀直接泄掉高压EH油路的安全油，它并不经过危急遮断器滑阀。如上海新华公司将低压透平安全油通至隔膜阀上腔室，封闭高压抗燃油AST油的泄油，建立AST油的过程为“机械挂闸”；在AST油路上，还设计有4个串、并联结构的电磁阀(20/AST)，电磁阀被激励关闭的过程称为“电气挂闸”。在这种设计下，危急遮断器滑阀“挂闸”后，只有两种情况可以使之动作，一是就地手打跳闸按钮，泄去危急遮断器滑阀下部的附加保安油；另一种情况就是在超速时冗余的飞锤出击，打击其上部的小滑阀，高压油作用在上端面，同样使滑阀下移。泄去其控制的低压透平安全油，使隔膜阀动作，泄高压抗燃油AST油，关主汽门和调节汽门。ETS(包括110%电气超速保护)和远方停机的原理均是动作AST油路上的4个串、并联结构的电磁阀(20/AST)，但此时，隔膜阀和危急遮断器滑阀并不动作，即从传统意义上看，汽轮机并未遮断，危急遮断滑阀仍处于“上止点”，DEH再次挂闸后，主汽门设计为自动开启，使汽轮机处于不安全的状态。 3低压遮断电磁阀的设置 a)一些机组在设置高压抗燃油AST遮断电磁阀的同时，还设置了低压遮断电磁阀，它的作用与就地手动停机装置相同，即泄去危急遮断器滑阀下部的附加保安油，设计为动作与AST电磁阀冗余，从而彻底遮断了汽轮机。 b)对汽轮机保安系统按一种称为故障树分析(fault tree analysis，FTA)的方法进行分析，建立以可能导致严重后果的汽轮机“保安系统故障”为顶事件的故障树模型。分析表明，低压遮断电磁阀的引入，使电磁阀故障事件原本属一阶割集，变为二阶，可靠性大为增强[2]。 c)以前国内的纯液压调节系统，由于没有AST电磁阀，无一例外地设置了低压遮断电磁阀。目前电调装置的低压透平油部分仍然由汽轮机厂家供货，哈尔滨汽轮机厂和上海汽轮机厂的机组倾向于取消该低压遮断电磁阀，而东方汽轮机厂的机组还较多地保留。一些机组液压调节系统DEH改造后，取消了低压遮断电磁阀。原因是：一方面AST电磁阀本身已非常可靠，且为4个串、并联结构，两个通道中每个通道至少有一只电磁阀误动，才可导致停机；而当需要停机时，电磁阀失电，此时两个通道中每个通道至少有一只电磁阀拒动，才可能停不了机，并且这样的设计为电磁阀在线活动试验提供了可能。另一方面，低压遮断电磁