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火电厂汽轮机调节保安系统功能、组成及动作过程摘要：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。
采用数字式电调系统 (DEH),系统的总的功能是接受信号操纵汽轮机的进汽阀,系统还包括在危急情况下自动关闭。
调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统的执行机构,它接受DEH发出的指令,完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。
为保持汽轮机安全正常运行，必须首先保证调速系统的调节性能安全、稳定。
关键词：调速保安系统、DEH、AST、OPC、ETS一、DEH控制系统自动保护：103%超速保护OPC电磁阀；110%超速保护AST 电磁阀；111%机械超速和手动脱扣。
二、AST与OPC的含义：AST：anto stop turbine自动停机危机遮断系统；OPC：Over-speed protection 超速保护控制；ASP是汽轮机AST电磁阀通道的油压,ASP油压正常为7.5MPa左右。
当1,2电磁阀误动时,其油压会升高。
3,4电磁阀误动时,其油压会下降,以此判断AST电磁阀工作是否正常；OPC管超速，使高压调节汽阀和低压调节汽阀暂时关闭，减少汽轮机进汽量和功率，但不会跳机；AST管跳机。
AST与OPC都是电磁阀。
AST是汽轮机电超速保护，即当汽轮机转速超至110%时AST电磁阀失电打开，将高压抗燃油泄掉（EH油）使所有高中压主汽门、调门和抽汽逆止门关闭，保证汽轮机安全的停机。
OPC是103%超速保护，当汽轮机转速达到3090r/min时OPC电磁阀带电打开，将控制高中压调门的OPC 油泄掉使高中压调门、抽汽逆止门关闭，达到控制转速不继续升高的目的。
即OPC是防止超速保护，AST是防超速保护。
三、AST、OPC油压是如何建立的：1、AST油压是通过主汽门或再热主汽门的压力油管上的节流孔建立的。
正常汽轮机挂闸后，隔膜阀关闭，AST电磁阀带电关闭，封闭了所有的的泄油通道，AST管道中的压力就产生了。
汽轮机保安系统一、系统简介为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致汽轮机发生重大损坏事故，汽轮机组设有严密的保护措施。
由于机组超速的危害最大，因此，除了超速采用多重保护外，其余重要参数的严重超标，都通过危急遮断系统实现紧急停机。
本机组保安系统设置了三套遮断装置。
1、运行人员手动紧急遮断的危急遮断手柄。
2、机械超速遮断的危急遮断器（飞锤式）。
3、电子超速保护装置（设置在ETS中）即ETS系统由危急遮断系统（ETS）控制的四只遮断电磁阀，它接受汽机重要监视参数的遮断信号，四只遮断电磁阀只要一接到遮断信号，就立即动作泄去系统中的安全油和控制油，从而关闭主汽门和再热主汽门以及关闭高、中压调节汽阀，使机组紧急停机。
另外，为防止机组超速，还设有OPC保护。
当机组超速103%n。
或机组30%额定负荷以上甩负荷发生时，OPC电磁阀动作，立即关闭所有调门、抽汽逆止门、高排逆止门，打开高排通风阀、＃1、2高压调门后放气阀，抑制转速飞升，自动控制机组在3000r/min稳定运行。
二、系统功能1、遮断功能（1）机械超速保护当转速达到110～111% n。
时，危急保安器应动作，泄去低压安全油，高压安全油隔膜阀动作，打开EH供油系统泄油口，使EH系统的抗燃油压降低，迫使主汽阀、调节汽阀关闭，机组紧急停机。
（2）手动遮断保护如果机组发生其他故障，运行人员认为确须停机，或正常情况下需停机时可就地用手打装在前轴承座端面的危急遮断手柄或在集控室手动遮断按钮，泄除高、低压安全油，使机组停机。
（3）喷油试验功能为了对危急遮断器在不超速的状态下进行试验，采取对危急遮断器飞锤下部槽道注油建立额外油压的方法，推动飞锤出击，直至撞击碰钩，模拟超速试验，以检查危急遮断器是否无卡涩、良好备用。
（4）汽机复置功能通过手拉装在前轴承座端面的复置手柄或在集控室手动复置按钮，使遥控复置电磁阀动作，都能使危急遮断油门复置。
同时，在集控室按下手动复置按钮，电磁阀带电励磁、关闭。
600MW汽轮机调节保安系统说明书一、引言二、系统工作原理600MW 汽轮机调节保安系统的工作原理基于液压控制和电液调节技术。
通过对汽轮机进汽量的精确控制，实现对转速和负荷的调节。
同时，利用各种保护装置和联锁逻辑，在机组出现异常情况时迅速动作，确保汽轮机的安全停机。
系统中的转速传感器实时监测汽轮机的转速，并将信号传输给控制系统。
控制系统根据预设的转速设定值和实际转速的偏差，计算出需要调整的进汽量，然后通过电液转换器将电信号转换为液压信号，控制调节汽阀的开度，从而实现转速的调节。
在负荷调节方面，系统根据电网的需求和机组的运行状况，综合考虑各种因素，如蒸汽压力、温度等，精确控制进汽量，以满足负荷的变化要求。
三、系统组成结构600MW 汽轮机调节保安系统主要由以下几个部分组成：1、液压调节系统油泵：为系统提供稳定的压力油源。
油箱：储存液压油，并具有过滤、冷却等功能。
油动机：将液压能转换为机械能，驱动调节汽阀的动作。
电液转换器：实现电信号与液压信号的转换。
2、保护系统超速保护装置：当汽轮机转速超过设定值时，迅速动作关闭主汽阀和调节汽阀。
轴向位移保护：监测汽轮机转子的轴向位移，超过允许值时触发保护动作。
润滑油压低保护：保证润滑油压在正常范围内，过低时停机保护。
3、控制系统数字控制器：采用先进的控制算法，实现对汽轮机的精确控制。
传感器：包括转速传感器、压力传感器、温度传感器等，采集各种运行参数。
4、联锁系统与其他系统之间的联锁，如与锅炉、发电机等设备的联锁，确保整个机组的协调运行。
四、主要功能1、转速控制能够实现汽轮机的启动、升速、定速和超速试验等过程中的转速控制，确保转速稳定在设定范围内。
2、负荷调节根据电网需求和机组运行条件，自动或手动调节汽轮机的负荷，实现功率的稳定输出。
3、保护功能在汽轮机出现超速、轴向位移过大、润滑油压低等异常情况时，及时触发保护动作，保障机组的安全。
4、联锁功能与其他相关系统进行联锁，实现机组的协调启停和故障情况下的安全停机。
汽轮机组危急保安系统常见故障分析研究摘要：国内常规火电汽轮机组超速保护装置配置趋向于以电超速保护装置取代机械超速危急遮断装置。
但大功率汽轮机机组还是会配置机械超速保护装置，以两种超速保护模式来实现汽轮机保护的多冗余、高可靠性控制。
由于机械超速危急遮断器及其附属部套（即危急保安系统）的零部件较多且对安装调试要求较高，所以在机组前期安装调试过程中可能会出现各种故障。
因此文章结合某汽轮机的机械超速危急遮断装置在汽轮机调试、运行过程中出现的远方挂闸问题、危急遮断器问题，做出机械结构分析研究及分析计算，并提出相应的解决方案及避免措施。
关键词：汽轮机；危急保安系统；故障；对策汽轮机组超速保护控制方法一般由三部分组成：（1）机组转速超过额定转速的 103%，OPC（Overspeedprotection controller，超速保护）电磁阀带电，油动机卸荷阀动作，调汽阀门迅速关闭控制转速；（2）转速超过额定转速的 110%，AST（Automatic shift trip，危急遮断）电磁阀失电，油动机卸荷阀动作关闭主汽阀、调节阀，机组跳闸；（3）转速超过额定转速的 112%时，机械超速危急遮断器触发，泄掉薄膜阀上腔油压，机组跳闸，或者超速保护电磁阀组失电，油动机卸荷阀动作关闭主汽阀、调汽阀，机组跳闸。
针对危急保护系统经常出现的故障现象，文章则对此予以相关分析。
一、汽轮机危急保安系统（ETS）概述汽轮机危急保安系统（ETS）的主要任务是监督对机组安全有重大影响的某些参数。
当这些参数超过安全定值时，该系统就通过AST电磁阀失电泄去汽轮机危急遮断油，关闭汽轮机全部蒸汽进汽阀门，紧急停机。
ETS监视的工况一般有：超速，手动停机，润滑油压低，真空低，EH油压低，轴向位移大，振动大，差胀大，发电机主保护动作，MFT动作，DEH失电，支持轴承回油温度高，推力轴承回油温度高跳闸，轴承金属温度高跳闸，主汽温度低跳闸，发电机定子冷却水断水等。
汽轮机调节危机保安系统（1）第十章汽轮机调节、危急保安系统第一节液压油系统汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组，调节系统和安全系统采用的压力有所不同，如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见，不同制造厂，采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统（去汽轮机调速系统和安全系统）、液压油冷却系统以及液压油再生（化学处理）系统。
图10－1－1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱（容量为3200L）、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等，都组装在一起，其间通过管道相连接。
1．液压油箱液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点，以及温度测量仪表（温度计、热电偶）。
2．液压油供油系统液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵（流量可调）。
泵内设有压力调节器，可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量，并保持其出口油压为定值（12MPa）。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有：（1）形滤网精度3μm，备有堵塞指示器；（2）全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温；（3）蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上，用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管（Φ21.3×3.73），经节流孔板（Φ2）和自动压力调节阀后，将液压油的压力从12.1MPa 减至1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
汽轮机危急保安系统系统简介
郭春晖
AST电磁阀的动作原理
在机组正常运行时，四只AST电磁阀是被通电关闭的，从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的EH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，则母管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。
AST电磁阀是串并联布置的，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误动作均不会引起停机。
下图是油路示意图，和我厂EH油系统图AST电磁阀部分基本一致，为表述清楚，油路用不同颜色表示，红色油路是AST
母管，也称之为危急遮断油总管，绿色油路是有压回油母管，黄色油路是EH油供油母管，蓝色油路是OPC母管，也称之为超速跳闸母管，细心的读者可能会发现，我厂EH油系统图的EH油供油母管是经过节流孔进入各AST电磁阀的，彩图来源于网络，黄色油管路并没有画出应有的节流孔，实际上是存在的。
经节流孔来的EH高压抗燃油建立后，进入活塞室，克服弹簧的拉力而使活塞右移，堵住AST至回油的泄油阀，此时，位于左侧的AST 电磁阀电源带电关闭至回油的泄油孔，AST油压正常建立。
而一旦AST电磁阀动作，使EH高压油回至油箱，活塞在弹簧的作用下向左移动，遮断油与回油接通、泄去这只AST阀的安全油。
电磁阀油路示意图
简化示意图
我厂EH油系统图
如图所示：
AST1电磁阀与AST3电磁阀并联组成I通道，AST2电磁阀与AST4电磁阀并联组成II通道。
任意一个通道之中的一个电磁
阀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。
两个通道中任意一个电磁阀或两个电磁阀同时动作，都会导致AST母管失压，汽轮机跳闸。
ASP油压的作用
ASP油压用于在线试验AST电磁阀。
ASP油压由AST油压通过前置节流孔产生，再通过后置节流孔到无压回油。
ASP油压从理论上来说是AST油压的一半。
我公司ASP油压高报警值是9.6Mpa,低报警值是4.8Mpa。
当AST电磁阀1或3动作时，ASP 压力升高，ASP1压力开关动作；当AST电磁阀2或4动作时，ASP压力降低，ASP2压力开关动作。
如果AST电磁阀没有动作时，ASP1或2压力开关动作，或AST电磁阀复位后压力开关不复位，就存在ASP油压报警。
两个节流孔板的作用是做试验的时候保持AST母管的压力。
由于节流孔板的存在，ASP油压小于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电磁阀做试验的时候打开，高压开关感应到ASP压力增加，说明AST1与AST3正常动作，ASP-1报警；当AST2或AST4电磁阀做实验的时候打开，低压开关感应到ASP 压力降低，说明AST2与AST4正常动作，ASP-2报警。
在机组运行时，如AST1或AST3电磁阀发生漏，则ASP油压将升高，随着电磁阀的漏量增大ASP油压升高，ASP1压力开关动作，发出ASP油压高报警；如AST2或AST4电磁阀发生漏，
则ASP油压将降低，随着电磁阀的漏量增大ASP2压力开关动作，发出ASP油压低报警。
我厂#1机B修后启动做ETS试验时，发现ASP-1信号复位不掉，相关专业排除了AST1、AST3漏的可能性，原因有可能是前置节流孔径变大导致ASP油压偏高，待下次机组检修时确认。
ETS试验
ETS是Emergency Trip System的缩写，译为汽轮机危急遮断系统，定期进行ETS试验是为了保证该系统能在关键时刻可靠动作。
ETS的保护有好多种，详见下图，实际能在线试验的仅有AST电磁阀组、低真空、低EH油压、低润滑油压四项，在线试验都是通过点按下图中间两排青色的按钮实现的。
第四排绿色的小方块从左到右分别是LP1、LP3（EH油压低一通道），LBO1、LBO3（润滑油压低一通道），LV1、LV3（真空低一通道），LP2、LP4（EH油压低二通道），LBO2、LBO4（润滑油压低二通道），LV2、LV4（真空低二通道）。
每一个绿色方块都对应一个压力开关，如左图所示，第一排左起四个是EH油压开关，第五个是EOP自启试验压力开关，第二排五个全是润滑油压开关，第三排左起四个是凝汽器真空压力开关，第五个是BOP自启试验压力开关，这些压力开关全部接至右图的试验块上，实验块固定在前箱左侧，共四个，从上到下以此是润滑油泵自启试验块、EH油试验块、润滑油试验块、真空试验块，所有试验块原理相同，以EH油试验块为例，其系统图详见上文AST油系统图EH油跳闸试验站部分。
右图的试验块上部右上角的手动门是试验块的隔离门，正常都是在全开位置，试验块上部左后方布置有两个试验电磁阀，接受来自ETS试验站的信号，每个电磁阀控制一个通道，左侧的控制一通道，右侧的控制二通道，由上文系统图可知，每个试验通道前都设置了节流孔，因此单独在任意一个通道做跳闸试验都不会引起ETS保护实际动作。
试验块的前面布置有两个手动门，由系统图可知，这两个手动门是分别和上述两个电磁阀并联布置的，也是各控制一个通道，用来在就地手动做ETS试验。
试验块顶部还布置有两个通道的就地压力表。
注意：当两个通道同时进行跳闸试验，会引起ETS保护动作，机组跳闸。
进行ETS试验时，点A侧EH油压低试验按钮，LP1、LP3亮，此时EH油试验块左侧电磁阀动作泄油，第一排左数两个压力开关动作；点A侧LBO油压低试验按钮，LBO1、LBO3亮，此时润滑油试验块左侧电磁阀动作泄油，第二排左数两个压力开关动作，以此类推。
点AST1或AST3，ASP-1亮，点AST2或AST4，ASP-2亮，原理上文已经阐述过了。
跳闸复位亦即汽轮机挂闸。
顺便说一下，在ETS上挂闸只能复位AST电磁阀组件，前提是安全油压必须提前建立，即SOB启动，隔膜阀复位；如果前箱危急遮断手柄在跳闸位置，或汽轮机机械超速实验动作，则ETS无法挂闸，必须先就地手动复位打闸手柄，建立安全油压。
如果说ETS是防止
汽轮机超速的软保护的话，那么危急遮断器就是防止汽轮机超速的硬保护，注油试验就是为了检验危急遮断器能否正常动作的。
注油试验
左图绿色的类似气动门的就是隔膜阀，其部膜片上部同有润滑油，和高备油同一路，机组启动前由SOB提供，正常运行时由主油泵提供，膜片上部建立的油压强迫隔膜阀关闭，截断EH 油泄油的通道，保证EH油压正常。
右图左侧手柄就是手动打闸用的，它处于打闸位置时，会卸去隔膜阀上部的润滑油，此时隔膜阀上移打开，EH油泄压实现汽轮机跳闸。
右侧的手柄是用来做注油试验的，把它打到试验位置，然后缓慢开启右下角的注油门，上部的压力表读数会缓慢上升，当左侧的打闸手柄自动打至脱扣位置，说明此时危急保安器动作，飞锤甩出，记录此时的动作油压，然后关闭注油门，手动复位打闸手柄。
需要注意的是，试验手柄是不能自保持的，整个
注油试验过程必须全程手动将试验手柄扳至试验位置，实验结束前，打闸手柄打至复位位置以后才可以松开试验手柄令其自动回复至正常位置。
注油试验实际上是把润滑油通过汽轮机轴端的小孔注入到危急保安器，利用润滑油压强制把带有弹簧的机械超速飞锤顶出，模拟机械超速试验。
注油试验手柄相当于润滑油泄油通道的一次门，而手动打闸手柄相当于该油路的二次门，做注油试验时实际相当于隔离了润滑油泄油的通道，所以手动打闸手柄动作实际上并不会导致汽轮机跳闸。
思考题：
1、EH油供油至AST电磁阀的管路为什么要设置节流孔；
2、AST母管和OPC母管之间为什么要设置单向阀；。
