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汽轮机超速保护有哪三种

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李狄
【认证专家】李狄

认证汽车师傅,拥有多年行业工作经验

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汽轮机超速保护分为OPC超速,DEH超速,机械超速。

1、OPC超速:动作转速103%额定转速(OPC电磁阀动作)。

2、DEH超速:动作转速110%额定转速(AST电磁阀动作);TSI超速:动作转速110%额定转速(AST电磁阀动作)。

3、机械超速:动作转速111~112%额定转速和手动脱扣(薄膜阀动作)。

汽轮机超速保护详解。

(一)OPC超速保护系统

火电机组超速保护系统(Over speed Protect Controller)是一种抑制发电机组超速的保护控制,其作用是在汽轮机出现超速时,关闭所有调节汽门,防止汽轮机转速进一步升高。它取代了传统液压调节系统的微分器,对发电机跳闸、甩负荷、103%额定转速限制更精确可靠。超速保护(OPC)通过控制OPC电磁阀快速关闭GV和IV,有效防止汽轮机转速飞升,并将转速维持在3000RPM。

1、作用:

(1)负荷部分下跌,中压调节汽阀快速关闭功能;(中调门比高调门多一个电磁阀?有什么用?)

(2)负荷下跌预测功能;

(3)机组超速控制功能。

2、OPC实质是一种转速调节(汽轮机调节保安油系统AST及OPC电磁阀(原创详解三))

OPC源于美国西屋公司(W.H)的超速保护系统,汽轮机OPC系统在国家电力行业标准DL\u002FT701-1999中表述为:OPC是一种抑制超速的控制功能。

目前多采用双位控制方式实现,即汽轮机转速达到额定转速的103%时,自动关闭调速汽门,当转速恢复额定转速时再开调速汽门,如此反复,直至正常转速控制回路能维持额定转速。

3、OPC电磁阀动作过程。

当n>103%→OPC电磁阀动作(带电打开)→泄OPC母管油压→关调门OPC电磁阀动作原理:正常运行时两个电磁阀是不带电常闭的,封闭了OPC总管油液的泄放通道,使高中压调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压。一旦达到OPC动作条件时,该两个电磁阀就被励磁(通电)打开,使OPC母管油液泄放,这样,相应执行机构上的卸荷阀就快速开启,使高中调节汽阀迅速关闭。当n<103%→ OPC电磁阀复位(失电关闭)。(今天学习汽轮机保安系统(详解四)AST及OPC油路)

4、意义。

防止机组因甩负荷及其他原因超速,避免机组因停机而重新启动,保持电网稳定运行,节约时间,减少损失。

(二)电超速保护

DEH超速和TSI超速都叫做电超速,DEH用的探头一般是磁阻式的探头,TSI的则是电涡流的探头,磁阻式的比电涡流的稍微敏感一点,ETS里面有有两个超速保护,一个是DEH超速、一个是TSI超速。在做超速实验时,先做DEH超速,再做TSI超速,做TSI超速的时候,将DEH的线打掉。

DEH超速是指从现场来的三个转速信号经过三个测速卡后,送出103%,110%超速保护,这个都是硬接线,逻辑是没有的。

TSI超速是从现场来的三路转速信号,首先经过TSI之后,送出三路超速停机信号到ETS,经过逻辑三取二,送出超速停机信号,即ETS超速停机。

其实两种超速停机都是为了机组保护,防止拒动(以防其中一种失灵或故障);同时每路都是三取二,防止误动。

两者区别如下:

1、测量原理有区别:TSI测速一般是电涡流;DEH测速一般是磁阻

2、DEH测速,启机时调速要用到。正常运行时,监视转速及超速试验用,103%时关闭调门,110%时关闭主汽门,同时向ETS发跳机指令,去挑AST阀;TSI转速103%时报警,110%时发指令到ETS,跳机。

3、ETS同时接收TSI和DEH跳机指令,但ETS做超速试验时,TSI超速能屏蔽。

(三)机械超速保护。

机械超速保护是机组超速110%保护不动或拒动时的紧急停机后备手段,当汽轮机的转速超过(110%~112%)n时,超速遮断装置动作,迅速切断汽轮机进汽,使汽轮机停止运转。危急保安(遮断)器主要有飞锤和飞环两种形式,它们的工作原理大体相同。下面以飞锤式为例,说明其工作原理。

如图 2 所示,随着转速的升高,飞锤 2 的离心力增大,当转速升高到危急保安器动作转速时,飞锤的离心力将大于弹簧 3 的约束力,飞锤开始飞出。飞锤一旦飞出后,偏心距r增大,此时离心力与弹簧约束力同时增大,但离心力增大量大于弹簧力的增大量,使飞锤迅速飞出,一直飞到碰到限制凸肩F 位置。这种结构可以保证飞锤在一定转速下准确地出击,而且出击迅猛有力,急速打击危急遮断油门上的挂钩,使危急遮断油门脱钩,泄去安全油,关闭所有汽门,紧急停机。

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