发布时间 : 星期六 文章600MW（日立）汽轮机控制与保护系统更新完毕开始阅读
运行二分场培训教材 主机控制和保护系统
的通路被截断，同时管路4通过主跳闸电磁阀的B口泄油，使安全油压丧失。既使是机械超速或就地手动打闸，由于安全油压降低，会导致安全油压力开动作，使PRP柜逻辑动作，激励机械跳闸电磁阀，并使主跳闸电磁阀线圈失电。
汽机的复位是通过复位电磁阀实现的。汽机跳闸后，机械跳闸阀阀芯右移同时主跳闸电磁阀的阀芯左移，使EH油形成安全油的通路两处被截断。当机组具备启动条件后，在集控室汽机操作台上按下“汽机复位”按钮，该复位按钮有两副接点，一副接点用于复位汽机跳闸继电器MTT2-1，如果此时汽机没有跳闸条件，MTT2-1将被复位，导致机械跳闸电磁阀失电复位及主跳闸电磁阀A、B带电复位，主跳闸电磁阀复位后，阀芯右移，管路3至管路4的通路接通；复位按钮的另一副接点用于接通复位电磁阀回路，复位电磁阀线圈带电激励后，往汽机复位油缸注油，使机械跳闸阀阀芯左移，管路1至管路2的通路接通。这样，安全油压便立起来。各汽门的泄油托盘（DISC DUMP VALVE，见各汽门示意图）被托起、抽汽系统气源控制阀打开，具备了开启各汽门及逆止门的条件。
油跳闸实验
作为大型汽轮机跳闸的执行机构，其动作的可靠程度直接关系至机组的安全经济性能。如果能够在机组正常运行状态下对汽机跳闸的执行机构进行动作试验，将具有非常大的意义。所谓油跳闸试验就是通过往汽机偏心环上注油，模拟汽机机械超速，从而检验汽机跳闸机构上否正常的一种实验。图1中的闭锁阀就是完成此功能的。正常状态下闭锁阀线圈不带电，阀芯处于图1所示实线位置，管路2经A口、D口与管路3 相连。当进行油跳闸实验时，闭锁阀线圈带电，阀芯右移至图1闭锁阀虚线所示位置，
使得闭锁阀的A口和B口相通；C口和D口相通，这时EH油经管路5到达管路3使得机械跳闸阀被旁路，这时机械跳闸阀的任何动作都不会引起安全油压丧失。在这种情况下就可以进行油跳闸实验了，具体过程如下：待闭锁阀到闭位置后，油跳闸电磁阀带电激励，使得润滑油经注油嘴注到了偏心环上，偏心环由于质量增加被甩出，打在危机遮断器上，使得机械跳闸阀阀芯右移，带动相应的行程开关动作，动作效果等同于偏心环未注油而汽机实际转速增加。行程开关的状态信号被送到PRP柜进行逻辑判断，并送信号集控室操作台，告诉运行人员汽机跳闸回路是否正常。按下“油跳闸复位”按钮，油跳闸电磁阀失电，复位电磁阀带
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电，注油至汽机复位油缸，使机械跳闸阀复位。待机械跳闸阀复位后，闭锁阀失电复位，实验完成。
主汽门、高调门及中联门
本汽轮机配有两个主汽门，其中#2主汽门配有伺服阀，开度可调节，主要用于开机时暖阀用。#1主汽门无伺服阀，只能进行全开全关操作。但配有试验电磁阀，同样可以进行阀门试验。每个高调门都配有一个伺服阀，可单独进行控制，四个高调门的结构是一样的（祥见图4）。中联门是由中压截门和中压调门组成，它们共用一个阀座，但各自的动作是独立的，即中压调门和中压截门可分别全开全关而互不影响。中压调门配有伺服阀而中压截门则配有试验电
磁阀。以上所有汽门都有快关电磁阀和关断阀。
主汽门和中压截门的作用是在非正常状态下截断汽轮机进汽，防止汽轮机超速。而高压调门和中压调门则是通过阀门开度的变化控制汽轮机在开机时的升速及正常运行时的负荷控
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制。以上所有汽门的开启条件是每个阀门底部的泄油托盘（DISC DUMP VALVE）必须托起（祥见各汽门示意图）。泄油托盘是靠安全油开启的，汽机复位后安全油压建立，安全油通过每个阀门的快关电磁阀，由阀门底部进入，托起托盘，同时驱动关断阀，使EH油至阀门油室的通路建立，阀门的开启或调节成为可能。一旦安全油丧失，泄油托盘迅速落下，阀门油室内的EH油迅速泄出，阀门靠弹簧的强大弹力迅速关闭。
为了保证所有汽门始终具有良好的开关或调节性能，每个阀门都设计了试验功能。对于调门和#2主汽门，试验过程过程如下，按下试验按钮，PRP发指令至DEHG，DEHG则发指令到相应阀门的伺服阀使阀门慢关，当阀门关至10%开度时，PRP发信号激励快关电磁阀，快关电磁阀动作后，切断安全油，同时把泄油托盘下部的安全油通过快关电磁阀快速泄掉，使阀门快关。而对于#1主汽门和两个中压截门，阀门的试验则是首先使试验电磁阀带电，使阀门慢关，当阀门关至10%开度时，快关电磁阀带电。阀门迅速关闭。
抽汽系统气源控制阀
汽轮机跳闸后，在防止汽轮机超速及汽机进水方面，抽汽逆止门及高排逆止门起着至关重要的作用。本汽机抽汽及高排逆止门全部为弹簧弹力关闭式气缸驱动，且配有一个总的抽汽系统气源控制阀，而该气源控制阀的启闭是由安全油压控制的，只有安全油压建立起来之后该阀才打开。只有该阀打开，各抽汽逆止门才有可能开启。每个逆止门的开启还受每个门所配的电磁阀控制。当汽轮机跳闸后，安全油压丧失，抽汽系统气源控制阀关闭，压缩空气丧失，各逆止门失气关闭。当汽机跳闸后，DCS也会发指令至各逆止门电磁阀，使逆止门关闭，起到双重保护的作用。但就跳机保护而言，DCS指令控制远不如通过气源控制阀断其气源直接、可靠。因远方指令总存在着回路开路或电磁阀卡涩而使逆止门拒动的可能。 TSI
汽轮机转速、零转速、差胀、振动、键相等参数的监视是由本特利3300汽轮机监视仪表完成。汽轮机轴向位移，TSI中也有监视，但不作为跳机信号。作为跳机信号用的轴向位移测量是机械式的，结构简单，维护方便，并可在机组运行状态进行试验。不足的是轴向位移量不能直接读出，只能靠检测凸缘两侧的油压的变化大致估计出。
汽机保护柜
汽机保护柜由美国Raytheon公司设计并生产，包含两个柜子，共用154个继电器。实现以下逻辑功能：
1) 汽轮机跳闸保护逻辑，汽机跳闸条件共20条，任一条件满足，汽机跳闸继电器MTT2-1
都会动作，从而使机械跳闸电磁阀和主跳闸电磁阀A、B动作，安全油丧失，汽机跳
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闸。 2) 汽机复位
3) 主汽门、高调门、中联门活动试验 4) 油跳闸试验
5) 对通风阀、紧急排放门、换向阀的控制
采用无保护投解操作设计，即使是机组正常运行期间的试验也不需要进行保护投解。 3特点
根据以上对本汽轮机保护系统的介绍及自试运以来机组运行情况的分析，可以得出本保护系统有如下特点：
1) 由于采用电液调节，保护及控制油管路简单，且调节/安全油与润滑油独立，机组启
停及调节方便。
2) 可方便进行阀门管理：每个调门都有一个伺服阀，每个阀门的开度可单独控制，可
以在机组运行期间进行阀门试验。
3) 主汽门、高调门、中联门及逆止门的开启全以安全油压建立为先决条件。当汽机跳
闸、安全油压丧失后，上述所有阀门都迅速关闭，因此一旦出现跳闸条件，对汽机的隔离迅速、彻底，有力地保证了机组的安全。
4) 安全油回路设计合理，以防拒动为主又防误动。机械跳闸阀和主跳闸电磁阀在安全
油回路中串连布置，任一动作都可保证迅速停机。而在逻辑设计中，机械跳闸电磁阀的控制采用正逻辑，即汽机正常运行时，电磁阀不带电；出现跳闸条件时，电磁阀带电，机械跳闸电磁阀动作，进而使机械跳闸阀动作。而主跳闸电磁阀A、B的控制则采用反逻辑。跳闸信号出现后，主跳闸电磁阀的A、B线圈同时失电，切断安全油路。这样无论正逻辑动作还是反逻辑动都可使汽轮机安全跳掉。主跳闸电磁阀A、B的两个线圈电源是分别供电的，这样就降低了两线圈电源同时误失而跳闸的可能，起到了防误动作用。
5) 汽机保护逻辑采用无保护投解设计，既减少了机组启停和机组正常运行期间定期试
验的操作，又使机组始终处于保护投入状态。但也增加了汽机误跳的可能。 6) 由于全是继电器组成的逻辑且保护信号来自多个控制系统，汽机跳闸后跳闸原因查
找不方便。
4维护
从邹县电厂2X600MW汽轮机投产以来的运行情况看，机组进行稳定，保护动作正常。主汽门、调门及中联门控制及调节动作良好，试验正常，信号正确。但由于保护逻辑全部为硬逻辑，且继电器数量较多，出现故障的可能性也较大。从实际的维护工作中也可看出，保护的执行部分如安全油回路、主汽门、中联门、高调门等都很可靠，问题多出现在行程开关、
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继电器或是信号电缆等部分。在98年的一次推力瓦磨损（轴向位移）试验中，就曾因继电器接点未能正确断开而导致跳机。为此，在逻辑回路中加入了保护投解压板。同时举一反三，分别增加两主汽门关到位的信号至报警窗，以保证一个主汽门未在“全关”位置时才能做另一个主汽门的活动试验，以防一个主汽门做完试验之后，关到位行程开关未能正常复位或接点粘连，而另一个主汽门关到位后，误发“主汽门全关”信号而跳发电机，造成停机事故。预防类似问题的另一个有效方法是缩短保护柜内继电器的校验时间间隔，并且应考虑机组每次大修全部更换保护柜内的继电器及就地参与保护的行程开关。对于汽机跳闸后，跳闸原因难以查找的问题，可以通过重新选用带指示灯的继电器进行有效解决。随着电子及计算机技术的飞速发展，计算机控制系统的抗干扰能力及可靠性也有了很大的提高，完全可以担负起汽机的保护工作，因而，新的保护控制系统应首选计算机控制。相比之下故障率较低且逻辑分析、查看及维护都很方便。
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