AST遮断系统工作原理讲解

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）。

危急跳闸保护系统一、概述在机组运行中，为防止部分设备失常造成汽轮机严重损坏，本机组装有危急跳闸保护（AST）。

在发生异常情况时，使汽轮机危急停机，保护汽轮机安全。

危机跳闸系统监视汽轮机的某些参数，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。

另外汽轮机还装有超速保护系统（OPC）。

当电网全部故障时发电机负荷较大幅度减少时，为防止汽轮发电机与电网解列后，造成重新并网的困难，以及防止解列以后造成电网不稳定，超速保护系统使调节阀暂时关闭，减少汽轮机的进汽量及功率，待电网故障排除后再重新开启。

因此本机组设有AST 和OPC。

危急跳闸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。

危急跳闸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/OPC）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。

见图如下：EH 跳闸保护油路示意图二、主要设备及结构1．四只自动停机电磁阀电磁阀（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。

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。

四个AST电磁阀构造相同，它们均是二级阀。

以20-1/AST为例，正常运行时，电磁阀带电关闭，此时第一级阀关闭，高压抗燃油经节流孔通到第一级阀处被堵住，故在二级阀左边作用着高压抗燃油，加上弹簧的作用，使二级阀紧紧地压在阀座上阻止了危急跳闸油路油流的泄出。

AST电磁阀技术问答1、AST电磁阀（危急遮断电磁阀）的作用在正常运行时，AST电磁阀被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断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ETS保护系统动作后，电磁阀失电打开油管泄压，关闭所有汽阀，跳闸汽轮机。

2、AST电磁阀的动作原理AST电磁阀是外导二级阀：一级阀用于控制EH高压油的通道，二级阀用于控制危急遮断油的通道。

正常工况下，一级阀关闭，EH油压力正常时，二级阀处于关闭状态。

当电磁阀动作导致一级阀打开或其他原因使EH油压失去时，二级阀打开，危急遮断油泄压，相应的通道遮断。

3、AST电磁阀的连接方法与优点四只AST电磁阀是组成串并联布置，AST—1和AST—3并联为一组，AST—2和AST—4联为一组，两组之间为串联方式。

这样的布置优点是动作可靠。

机组正常运行中，两个通道中至少各有一只电磁阀误动作，才可能导致误停机，因此误动作的可能性大大降低。

同理，两个通道中只要各有一个电磁阀动作，就能保证机组停机，因此可靠性大大提高。

此外，机组正常运行时，还可以分组对AST电磁进行试验，减少电磁阀卡涩的可能性。

4、AST电磁阀为什么采用串并联结构电磁阀组成串并联结构，具有多重保护性。

串联油路中的任何一路电磁阀动作，都可以进行停机；而任何一个电磁阀误动作，不会引起错误停机。

并联油路中，任何一个奇数号电磁阀和任何一个偶数号电磁阀动作，系统都可以顺序或交叉动作并停机。

AST电磁阀混合连接如所示。

5、AST电磁阀带电，但挂闸信号没来（机组没挂上闸），需要检查项目检查AST油压是否建立---（看AST油压压力表）检查AST开关是否动作（挂闸逻辑：AST三个压力开关三取二动作）检查手动打闸装置是否复位（看隔膜阀压力）6、AST带不上电，都从哪些地方查找原因检查电源柜来ATS电源信号（UZ端子排）检查控制电源空开是否为闭合状态检查直流电源监视状态检查AST继电器是否励磁检查停机按钮是否弹开，接点状况检查UZ端子排输出到就地接线是否带电检查就地电磁阀端子排有无断线接地检查电磁阀是否损坏。

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。

自动停机遮断电磁阀（20/AST）：AST电磁阀的工作过程，AST电磁阀带电，电磁阀带动阀芯下移，关闭高压供油HP的泄油通路，X腔的压力升高，为高压供油压力，它克服弹簧1的拉力，推动活塞向右移动，将AST危急遮断油的泄油通道堵塞，AST危急遮断油油压建立。

AST电磁阀失电时，电磁阀阀芯在弹簧2的拉力作用下上移，打开高压供油HP的泄油通路，X腔的压力降低，不足以克服弹簧1的拉力，活塞在弹簧拉力的作用下左移，将AST 危急遮断油的泄油通道打开，AST危急遮断油失压
1.AST1与AST3并联，AST2与AST4并联。

若两个并联电磁阀之中一个动作或两个全部动作，由于节流孔板的作用不会使AST母管的压力卸掉。

由于AST1与AST2串联，当AST1与AST2两个电磁阀动作时，AST母管的压力卸掉。

2.两个节流孔板的作用是做实验的时候保持AST母管的压力。

由于节流孔板的存在ASP1与ASP2处的压力小于AST1与AST3电磁阀前的AST母管压力，但大于AST2与AST4电磁阀后的无压回油管压力，当AST1或AST3电磁阀做实验的时候打开，高压开关感应到压力增加，说明AST1与AST3正常动作；当AST2或AST4电磁阀做实验的时候打开，低压开关感应到压力降低，说明AST2与AST4正常动作。

如果四个AST电磁阀不正常打开ASP1与ASP2也可以发现电磁阀故障。

3.asp1和asp2是感应压力高、压力低的开关。

当做实验，或者电磁阀故障的时候感应压力
变化打开。

汽轮机的危急遮断系统紧急停电在大型汽轮机中，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。

机械超速遮断系统原理机械超速遮断系统是一套飞锤式机械超速保护机构，是不同于电子超速遮断系统，它不受电信号（ETS停机信号）的影响而能直接遮断汽机。

机械超速遮断系统大致包含低压安全油供油系统、危急遮断器、超速遮断机构、超速遮断阀复位装置、超速遮断机构校验装置等主要部分。

低压安全油供油系统借用机组主油泵（润滑油泵）出口高压油源，经节流减压和溢流阀稳压形成安全油压；危急遮断器包括弹簧保持环、飞锤、飞锤弹簧、平衡块和危急遮断器体等零件；超速遮断机构包括碰钩、遮断滑阀、试验滑阀、手动试验杠杆和手动遮断与复位杠杆等；超速遮断阀复位装置包括一个气缸和一个电磁阀等元件；超速遮断机构校验装置用于对危急遮断器进行喷油试验等。

危急遮断器安装在转子的延伸端上，飞锤的重心与汽机轴线有偏心，转子转动后带动危急遮断器转动，飞锤因偏心而产生离心力。

在额定转速运行时，由于飞锤的离心力小于弹簧的预压缩力，因此，飞锤不能击出。

当机组超过额定转速的9%～11%时，飞锤产生的离心力克服弹簧的预压缩力而出击，击打碰钩，使碰钩旋转，带动危急遮断滑阀向右移动，打开机械超速与手动遮断母管的泄油口，从而使隔膜阀在内部膜片与上下压差的作用下打开，泄去高压抗燃油的安全油AST油压，造成所有的主汽阀与调节阀关闭，使机组紧急遮断。

也可以通过扳动就地的手动遮断手柄到“遮断”位置，遮断复位连杆推动碰钩旋转，直接动作危急遮断滑阀，使机组遮断，与飞锤原理相同。

当机械超速机构已经遮断汽轮机组，需要重新复位时，需手动推动手动遮断手柄至“复置”位置，并保持一会，该手柄带动遮断复位连杆，使遮断复位杠杆逆时针旋转推动碰钩，带动危急遮断滑阀向左移动，重新封闭机械超速与手动遮断母管的泄油口。

使隔膜阀上部的油压上升，隔膜阀下部的AST油压建立，机组复置。

也可以通过遥控复置电磁阀与复置汽缸，在集控室内，实现远方挂闸。

通过给电磁阀通电，压缩空气通过该电磁阀进入气缸下部，气缸上部通大气，气缸活塞向上移动，推动遮断复位手柄动作。