DEH学习(五)—危急遮断系统

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。

汽轮机的危急遮断系统（ETS）在大型汽轮机中，由于机组超速的危害最大，所以特别注意超速保护，第六章介绍的OPC功能是一种有效的超速保护手段。

但OPC功能并不能保证机组绝对不会超速，当实际转速超过了允许值时而危急汽轮机安全时，只能通过遮断汽轮机（即跳闸）来实现保护。

此外，某些其它参数严重超标时也可能酿成设备损坏、甚至毁机事故，例如推力轴承磨损。

为此，大型汽轮机都设有严密的保护措施，除了设计了OPC功能外还设有危急遮断系统ETS。

因此，除了OPC兼有超速保护和危急遮断多重保护外，其余重要参数的严重超标，将通过危急遮断系统实行紧急停机。

第一节汽轮机自动保护系统的液压执行机构一、自动保护系统液压执行机构的组成在第五章中，我们已经介绍过汽轮机的液压执行机构，参见图5－12。

汽轮机自动保护也是通过液压执行机构实现的。

为方便起见，我们将图5－12中的蒸汽阀门伺服执行机构部分及低油压保护去掉，简化成图9－1，来帮助我们分析汽轮机自动保护和停机的过程。

图9－1 自动停机跳闸系统汽轮机自动保护系统，是OPC保护、ETS和机械超速保护系统的总称，它的液压构件，称为保护系统的执行机构，用于关闭汽阀并防止超速或遮断汽轮机。

其设备组成如下：1．超速保护和危急遮断组合机构超速保护和危急遮断组合机构，统称为控制块，如图9－2所示，布置在汽轮机前轴承箱的右侧，其主要组成是控制块壳体1、2个OPC电磁阀19、四个AST电磁阀17和2个止回阀5，它们均组装在控制块上，为OPC和AST总管以及其它管件提供接口，这种组合构大大简化外部连接管道而提高了整体的可靠性，同时也有结构紧凑的特点。

（1）超速保护电磁阀（20/OPC，2个）该阀由DEH调节器OPC系统所控制。

机组正常运行进，该阀是关闭的，切断了OPC总管的泄油通道，使高压和中压调节汽阀油动机活塞的下腔能建立起油压，起正常的调节作用。

当OPC系统动作，例如转速达到103％额定转速时，该电磁阀被激励通道信号打开，使OPC总管泄去安全油，快速卸载阀随之打开，并泄去油动机动力油，使高压缸和中压缸的调节汽阀关闭。

DEH的保护和危急遮断系统作者：晁泽宁来源：《科学与财富》2015年第29期摘要：本文分析了DEH的保护和危急遮断系统，解释了超速保护系统、危急遮断系统的定义，对广大读者有参考意义。

关键词：DEH；保护；危急遮断在大型汽轮机中，某些参数严重超标有可能酿成设备损坏，甚至毁机事故，为此，大型汽轮机都设有严密的保护措施。

一般大型机组都设有保护和危急遮断系统。

由于机组超速的危害最大，因此除了超速兼有超速保护和危急遮断多重保护外，其余重要参数的严重超标，都通过危急遮断系统实行紧急停机。

1. 超速保护系统（OPC）超速保护控制系统由三部分组成：中压控制阀门快关作用（close intercepter valve，CIV）、失负荷预测（load drop anticipator，LDA）和超速控制。

DEH的可靠性要求OPC系统与负荷控制系统是完全独立的。

1.1 中压控制阀门快关作用（CIV）它是为机组在部分失负荷时提供稳定性的手段。

在正常运行情况下，中压控制阀门是不能关闭的。

当汽轮机的机械功率和发电机的电功率产生偏差且超过某一预定值时，保护逻辑就使CIV触发器翻转，实现关闭中压控制阀的功能。

汽轮机机械功率是由装在中压缸排汽口的压力变送器所提供的信号来表示的，而发电机电功率信号是由一个三相功率变送器提供的，一旦它们的差值超过莱一预定位，CIV触发器就放置位，IV阀在0.15s之内被关闭。

若此时发电机的励磁电路是闭合的，表明机组只是部分甩负荷，因而IV阀在关闭一段时间（可在0.3-1.0s内调整）后，CIV触发器被复位，IV阀又重新被打开。

快速关闭阀门功能只能自动执行一次。

当动作一次，系统恢复正常，再热汽压力（也代表汽轮机的机械功率）与电功率信号平衡后.“快速关闭阀门”功能才可重新被“使能”，以备出现下一次部分甩负荷时再动作。

若中压控制阀门一次快关后再开启时，汽轮机机械功与发电机电功率的差值仍然超过规定数值，运行人员可以按操作盘上该功能的“使能”开关，使它再动作一次。

汽轮机危急遮断系统原理简述发布时间：2023-05-16T09:25:41.422Z 来源：《科技潮》2023年6期作者：周培红[导读] 危急遮断系统（EmergencyTripSystem，ETS）可分为高压遮断模块、低压遮断模块两大部分。

国能阳宗海发电有限公司云南昆明 652103摘要：为保证汽轮机组的安全运行，防止设备损坏事故发生，汽轮机组均配有必要的保护装置，当重要参数超限时，汽轮机通过危遮系统（ETS）实现紧急停机。

因危急遮断系统本身的复杂性，不同型号设备存在差异性，故本文仅以东方汽轮机D300S型为例对危急遮断系统结构和工作原理进行简要论述，旨在分析总结汽轮机危急遮断系统的可靠性。

关键词：汽轮机；危急遮断系统；保护原理；电磁阀一、危急遮断系统结构危急遮断系统（EmergencyTripSystem，ETS）可分为高压遮断模块、低压遮断模块两大部分。

因汽轮机是通过油动机控制高压抗燃油（EH油）来驱动主汽阀和调节汽阀的，所以当危急情况下，汽轮机无论以哪种方式进行遮断都是通过快速泄掉机组挂闸后建立起来的高压安全油，使机组的高、中压主汽阀、调节汽阀快速关闭，来遮断机组进汽，使机组安全停机。

其中低压遮断部分的手动停机、机械停机电磁铁、遮断隔离阀组等分别通过连杆与危急遮断装置相连，高压安全油通过遮断隔离阀组与无压排油相连接。

高压遮断部分由OPC遮断模块、AST遮断模块组成，其中OPC模块控制各高、中压调节汽阀，AST模块控制各高、中压主汽阀，OPC模块与AST模块油路通过一个逆止阀连接。

驱动各油动机的EH油分别经过各自模块与无压排油相连，当保护动作时，电磁阀动作，快速泄掉各自高压安全油。

此外各油动机还装有遮断电磁阀，机组保护动作，遮断电磁阀带电动作直接泄掉各油动机的安全油，快速关闭各汽阀，确保汽轮机安全停运。

二危急遮断系统动作原理1.低压遮断部分低压遮断部分包括：遮断隔离阀组（机械遮断阀、隔离阀）、危急遮断器（飞环）、危急遮断装置、手动停机机构、机械停机电磁铁等。

.什么是DEHDEH( Digital Electric-Hydraulic Control)汽轮机数字电液调节系统2.什么是ETSETS（Emergency Trip System）, 汽轮机紧急跳闸系统3.什么是TSITSI（Turbine Supervisory Instrumentation System），汽轮机仪表监测系统4.DEH的主要功能是什么DEH的主要功能是由操作员通过LCD、键盘、鼠标等人机接口控制汽轮机冲转、升速、并网、带负荷、抽汽。

5.ETS的主要功能是什么用来监测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。

6.TSI的主要功能是什么在汽轮机盘车、启动、运行、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、并在超出预置的危险值时发出停机信号7.液压调节系统的特点液压调节系统仅为比例调节，自整性不够，调节精度低，反应速度慢，超调量大，运行时的工作特性固定，调节品质差，但由于它的工作可靠性高而且能满足运行调节的基本要求，至今仍有一定的实用价值。

8.电液调节系统的特点数字电液控制系统（DEH）以数字计算机技术为基础，采用比例积分及微分（PID）调节器，调节精确度高，系统的过调量下降，稳定性增强，过程时间缩短，系统静态和动态性能都得到很大的改善。

DEH调节系统逐渐取代液压调节系统和模拟电调系统成为机组调节系统的主流。

9.电液调节系统的适用范围DEH目前能够适用于蒸汽燃气联合循环、纯凝、单抽、双抽、背压、抽背、补汽类型的机组，涵盖了目前国内常用的所有机组类型。

10.转速不等率：3～6％连续可调当汽轮机单机运行时，空负荷(N=0)转速n1与满负荷(N=N0)转速n2之差与额定转速n0比值的百分数称为调节系统的转速不等率(或称不均匀度，速度变动率等)，以符号δ表示，即一般δ的范围为3～6%，常用的为4.5～5.5%。

D E H基本知识DEH基本知识数字电调系统（DEH）：随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用，20世纪80年代，出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System,DEH）,简称数字电调。

DEH构成各部分功能操作员站：主要完成的是人机接口，运行人员通过操作员站完成能够利用DEH完成的正常操作。

任意一台操作员站可以定义成工程师站，工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的功能。

HUB：网络集线器，实现上层网络的通讯物理接口。

控制柜：实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置，I/O模块通过DP通讯线和主控单元连接构成底层的数据网络，I/O模块主要实现对所需要的控制信号的采集转换工作。

通过工程师站将DEH控制算法下装到控制柜，控制柜中的主控单元实现DEH控制算法的实现和运算。

FM146A：DEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。

主要实现的功能是该模块和电液转换器（DDV阀）、油动机、LVDT（位移传感器）共同组成一个伺服油动机，实现对汽轮机的控制。

电液转换器：是DEH最为重要的环节，主要完成的是将电信号转换为可控制的液压信号，和利时公司采用的DDV阀是直流力矩马达伺服阀解决了困扰DEH多年的电液转换不稳定和卡涩的问题。

油动机：最终液压的执行机构。

通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。

从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。

LVDT（位移传感器）：是油动机行程的实时反馈系统，FM146A伺服模块通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。

DEH系统主要功能:汽轮机转数控制；自动同期控制；负荷控制；参与一次调频；机、炉协调控制；快速减负荷；主汽压控制；单阀、多阀控制；阀门试验；轮机程控启动；OPC控制；甩负荷及失磁工况控制；双机容错；与DCS系统实现数据共享；手动控制。

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------4---图三 危急遮断油门外形图图四危急遮断油门试验图当准备挂闸时，高压启动油泵启动之后，安全油由于存在泄油，再加上弹簧的作用力，使得安全油压总是无法建立，当就地强制复位或者远方复位，强制使危急遮断滑阀向左移动，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。

某厂高调油动机液压原理：伺服原理框图如图3所示开调门或加负荷：DEH 给定一开调门或加负荷指令，经运算比较后输出一正偏值电压△X ，并作用在伺服阀上，伺服阀动作，从而驱动油动机动作并往上开启调门。

此调门位移经油动机LVDT 反馈回DEH 进行比较运算，直至其偏值电压△X 为零后，调门便停止移动，并停留在一个新的工作位置上。

DDV 油路块错油门滑阀油LVDTPm2图1 电液油动机原理框图图3 伺服控制原理图高调油动机该油动机通常是集成式结构，即油缸和油缸控制阀块螺钉连接；也可以根据现场需求，做成分体式结构。

该油动机为双侧进油油缸。

其活塞上行，由上下腔推力差驱动；而活塞下行，是将下腔液压油排出，靠上腔推力驱动。

如图4图4 差动油动机控制原理图该油动机通常适用缸径64、80、100及125的油动机。

DEH给定调阀开大或者关小的指令，此指令作用在伺服阀上并使其动作后，高压油一路直接进入油缸活塞上腔，一路经伺服阀1742进入油缸活塞下腔，活塞下腔油压作用面积大于上腔，克服上腔压力，活塞向上移动，并带动调节汽阀相应动作；或者高压油进入油缸活塞上腔，使活塞下腔的压力油通过伺服阀1742排出，在上腔压力作用下，使活塞下行，并带动调节汽阀相应动作。

当油动机活塞移动时，装在油动机上的两个线性位移传感器同时被带动，并将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈送入DEH并与前面的DEH指令相比较，直至其运算结果为零，即作用在伺服阀1742上的指令为零后，伺服阀1742的主阀便回到中间位置，从而切断油动机下腔与高压油或回油的通道，此时调阀便停止移动，停留在一个新的工作位置。

油动机上装有一个卸荷阀DG25。

当汽轮机出现故障需要停机或快速关闭时，OPC电磁阀2222动作使卸荷阀DG25打开，快速卸去油缸活塞下腔油，在上腔压力作用下，调节阀门被快速地关闭。

静态时调门油动机关闭时间常数为0.15~0.3秒。

高主油动机高主油动机装于阀门弹簧操纵座上，其活塞杆与阀杆相连，活塞运动时带动阀杆相应运动。