第4章调节保安及供油系统分析

调节、保安、油系统概述（仅供参考）一、供油系统机组的供油系统由四台油泵组成，它们是：由汽机主轴直接驱动的离心式主油泵；由交流电动机驱动的高压交流油泵；由交流电动机驱动的交流润滑油泵；由直流电动机驱动的直流润滑油泵。

机组正常运行时，仅由汽机主轴直接带动的离心式主油泵提供油源（额定转速3000r/min 时，油泵压增1.57，流量为3.0m3/min），供润滑系统和调节保安系统各部套用油。

供油分配情况汇总如下：1. 向两级并联的注油器提供压力油，注油器Ⅰ出口油压为0.10-0.15MPa，向主油泵进口供油，而注油器Ⅱ的出口油压为0.22MPa，经冷油器，滤油器后供给润滑油系统。

在Ⅱ注油器出口装一逆止阀，以防止润滑油泵启动后油返回Ⅱ注油器入口。

2为了机组在盘车时减少转子的转动力矩和避免轴瓦磨损，使盘车时转子稳定转动，在润滑油系统上分出一支路作为顶轴油系统，顶轴油泵两台（一备一用）。

3 进入危急遮断及复位装置，产生安全油以及就地手动复位时产生复位油，控制保安部套复位。

4 向复位电磁阀提供压力油，电磁阀动作时，产生复位油，控制保安部套复位。

5 向喷油试验装置提供压力油，喷油试验时先产生试验注油使危急遮断器动作，再产生复位油使危急遮断油门复位。

6 作为三个调门油动机的动力油，控制油缸活塞移动。

7 作为油源，向主汽门提供压力油，产生控制主汽门油动机的控制油压。

8 作为油源，向DDV伺服控制阀块提供压力油，产生控制高压油动机和抽汽油动机的控制油压。

9 作为油源，向AST电磁阀和OPC电磁阀提供压力油。

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不打闷泵。

第十章汽轮机DEH调节及保安系统随着机组的容量的增大、参数的提高，汽轮机的主汽门及调门均向大型化发展，迫切要求增大开启主汽门及调门的驱动力以及提高高压控制部件的动态灵敏性。

如果发生液压油系统内漏外泄、油质不合格等情况，将会导致调节系统的运行不稳定，严重时还有可能造成对机组负荷或转速的影响、发生火灾等，这将影响到机组的安全经济运行。

所以，采用具有高品质、良好抗燃性能的液压油以及减小各液压部件间的动、静间隙等方法来保证整个机组的安全运行。

EH供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，该执行机构响应从DEH控制器来的电指令信号，以调节汽机各蒸汽阀开度。

本机组采用高压抗燃油是一种三芳基磷酸脂化学合成油，密度略大于水，它具有良好的抗燃性能和流体稳定性，明火试验不闪光温度高于538℃。

此种油略具有毒性，常温下粘度略大于汽机透平油。

我公司的660MW汽轮机调节保安系统包括供油系统，执行机构和危急遮断系统，供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，执行机构响应从DEH送来的电指令信号，以调节汽轮机各蒸汽阀开度。

危急遮断系统是由汽轮机的遮断参数所控制，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蒸汽进汽阀门，或只关闭调节汽阀。

EH 供油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路系统组成。

第一节EH油系统1.1 概述供油系统的主要功能是提供控制部分所需要的液压油及压力，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。

它由油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些对油压、油温、油位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统所组成。

1.2工作原理由交流马达驱动高压柱塞泵，通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入，从油泵出口的油经过压力滤油器通过单向阀流入高压蓄能器，和该蓄能器联接的高压油母管将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。

泵输出压力可在0～21MPa之间任意设置。

目录一、系统调试应具备的条件二、各附属设备的试验和油系统油循环三、调节、保安、盘车系统整定和试验四、安全注意事项为保障汽轮机机组调节保安系统调试工作的顺利进行，特编写本调试技术方案。

本方案用于指导汽轮发电机组调节、保安系统安装结束，完成设备单体调试后的分析系统运行工作，以确认机组调节系统、电调系统、泵、系统管道及辅助设备安装正确无误，设备运行性能良好，控制系统工作正常，系统能满足机组整套启动需要。

本方案编制依据：1、制造厂家（青岛捷能汽轮机股份有限公司）的《C30-8.83/0.981 型汽轮机说明书》2、制造厂家的《C30-8.83/0.981 型汽轮机调节系统说明书》3、制造厂家成套图纸。

4、能源部发布的《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机机组篇DL5011-925、电力工业部《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（1996年版）一、调试、试验条件1、调试试验前系统应具备的条件1.1、安装质量必须符合设计、制造厂技术文件以及《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机组篇的要求；1.2、提供整套安装技术记录资料，并有监理检查签字的安装记录；1.3、油系统所有设备、管道安装结束，并经三方验收签证。

1.4、热工仪表及电气设备安装、校验完毕，并提供有关仪表及压力、温度、压差等开的校验清单。

1.5、505及CPC安装调试完毕能正常投入使用。

1.6、交流启动油泵电机单转试验结束，已确认各设备转向正确，参数正常，状态显示正常，运行状态良好。

1.7、交流辅助油泵及直流辅助油泵电机单转试验结束，已确认各设备转向正确，参数正常，状态显示正常，运行状态良好1.8、各阀门开、关动作灵活、正常。

1.9、电机绝缘测试合格。

1.10、泵和电机轴承已注入合格的润滑油脂。

1.11、主油箱清理结束。

1.12、油管道冲洗结束，油质化验合格。

1.13、系统安全油压可建立。

1.14、冷油器冷却水供应可靠。

1.15、高压启动油泵冷却水供应可靠。

1、调节保安系统概述汽轮机的调节保安系统的作用是控制汽轮发电机机组的转速和功率，从而保障机组的安全稳定运行，并可根据外界电负荷的需求调整机组电负荷大小。

在出现危及到机组安全的异常情况发生时，保安系统能够迅速关闭主汽门和调节汽门，实现紧急停机。

汽轮机调节系统主要为调速部分。

调速系统通过开大或关小调节汽阀，达到改变进入汽轮机的蒸汽量，从而实现调整机组的转速或电负荷的作用。

本机组调节系统采用低压透平油电液调节系统，该系统由DEH控制系统、电液转换器、高压油动机等机械液压部套组成。

系统的具体组成祥见该机组调节保安系统图。

其原理是：DEH控制器输出的±10V的控制信号进入电液转换器。

电液转换器通过脉冲油控制错油门油动机开度。

本机组汽轮机的主蒸汽调节阀为提板配汽式，它通过对高压油动机的控制来实现对提板配汽机构的控制，本机组的高压油动机位于汽轮机的前轴承座上。

DEH控制器的转速传感器为磁阻传感器，磁阻传感器将汽轮机转子的转速信号转换成脉冲信号送到DEH控制系统。

同时，压力传感器将机组主蒸汽压力信号转换成电流新号送到DEH控制系统作为功率限制控制。

功率变送器输出的功率信号送到DEH控制系统实现功频电液调节。

低压透平油电液调节系统的电液转换器由联接于汽轮机主轴前端的主油泵供油。

主油泵输出的1.1Mpa的压力油经节流孔、滤油器后供给电液转换器。

系统工作原理:当汽轮机转速变化时，输入的信号与给定值比较输出一个偏差值，经运算放大后输出一路控制信号给电液转换器，电液转换器输出的脉冲油压变化，脉冲油直接作用在错油门滑阀下部，从而控制高压油动机的位移，改变高压调节阀，从而达到自整调节的目的。

2、系统技术参数调节系统油压：1.1Mpa油泵进口油压：0.1Mpa脉冲油压;0。

55Mpa3、DEH控制系统说明3.1 系统技术指标转速控制范围：20~3600r/min，精度±1r/min负荷控制范围：0~115%额定负荷，精度±0.5%转速不等率：4.5%（3%—6%可调）系统迟缓率：≤0.3%，DPU负荷率＜50%汽轮机从额定工况甩负荷时，转速的最高飞升小于9%额定转速。

300MW机组的调速保安及油系统第一节概述汽轮机调节与保护系统是控制其启动、停机、带负荷运行，防止出现严重事故的自动控制装置。

它应能适应各种运行工况的要求，及时地调节汽轮机的功率，满足外界负荷的变化需要，同时维持电网的频率在50Hz左右；在机组出现异常时，能自动改变运行工况，直至停机，以防止事故扩大。

汽轮机调节保安系统主要是监视某些汽轮机的参数，当这些参数超过其运行限制时，该系统就会迅速关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。

被监视的主要参数有：1）、汽轮机超速；2）、推力轴承磨损；3）、轴承油压过低；4）、凝汽器真空过低；5）、抗燃油压过低；300MW机组的供油系统将润滑和调节用油分开，成为两个相互独立的系统。

润滑油系统由主油泵供油，使用介质为普通的透平油。

而调节油系统由独立的高压油泵供油，使用的介质为高压抗燃油。

这是因为机组蒸汽参数高，单机容量大，对油动机开启蒸汽阀门的提升力要求大。

将润滑油系统和调节油系统分开并把调节油系统改成EH油系统，就可提高市调节系统的油压，从而可使油机的几何尺寸缩小，耗油量减少，油动机活塞动作过程中的摩擦变小，改善系统的工作性能。

另外，调节系统采用高压抗燃油是因为该油自燃点高，若漏油接触高温物体亦不会火灾。

但由于高压抗燃油油价昂贵，且有轻微的毒性，油质要求高，而润滑油系统需用油量大，油压低，故仍采用普通透平油。

一、汽轮发电机组的调节特性1、转子力矩自平衡特性汽轮发电机组在运行中，作用在转子上的力矩有：作用在汽轮机转子上的驱动力矩M d、摩擦阻力矩M f、电磁阻力矩M em，当功率平衡时，即M d=M f+M em，当用户用电量增加时，电力系统的阻抗减小，发电机输出电流增大，电磁阻力矩M em相应增大，如果不进行调节，驱动力矩M d不变，则M d＜M f+M em，转子角速度降低，使电磁阻力矩M em和摩擦阻力矩M f减少，而驱动力矩M d增大，在较低的转速下力矩达到新的平衡。

反之，当用户用电量减小时，转子的角速度增加，在较高的转速下力矩达到新的平衡。