汽轮机危急跳闸系统（ETS）
目 录
汽轮机危急跳闸系统（ETS） .............................................................................................................. 1 第1节 汽机保护系统基本概念 ......................................................................................................... 2 第2节 汽轮机保护原理和逻辑 ........................................................................................................... 4 第3节ETS系统常见故障及处理 ......................................................................................................... 9
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第1节 汽机保护系统基本概念
1、热工保护的概念及作用
随着汽轮机组容量的不断增大，蒸汽参数越来越高，热力系统越来越复杂。为了提高机组的热经济性，汽轮机的级间间隙、袖封间隙都选择得比较小。因汽轮机的旋转速度很高，心机组启动、运行或停机过程中，如果没有按规定的要求操作控制，则很容易使汽轮机的转动部件和静止部件相互摩跃引起叶片损坏、大轴弯曲、报力瓦烧毁等严重事故．为了保证机组安全启停和正常运行需对汽轮机组曲轴向位移、热膨胀、差胀、转速、振动、主轴偏心度等机械参数
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进行监视并对轴承温度、油压、真空、高加水位等热工参数进行监视和异常保护．当被监视的参数在超过规定值(报警值)通过声、光等报警信息提醒值班运行人员，及时向值班运行人员提供这些热工参数变化的信息。在自动调节系统和联动控制系统等自动处理热工参数的异常时，运行值班人员还可以采取其他必要措施。只有当所有上述处理措施均失效，同时异常情况不断发展甚至可能危及机组设备的安全时，自动保护系统的跳闸回路才使用最后的极端措施——保护装置动低关闭主汽门，实行紧急停机，确保机组设备及人身的安全。保护、连锁、程序控制的逻辑框图符号及意义见表1-1。
2、热工保护的特点
（1）热工保护是保证设备及人身安全的最高手段
一个热工保护系统大致可分成两级：事故处理回路及跳闸回路。事故处理回路是以维持机组继续运行不中断为目的；跳闸回路则以保护设备及人身的安全为目的。
（2）热工保护的操作指令拥有最高优先级
即在任何情况下，不允许人为干扰它的工作，更不允许在机组运行过程中切除或退出热工保护系统。
（3）热工保护系统必须与其他自动控制配合使用
在保护动作过程中，直接由专门的执行机构去独立完成(例如：汽轮机超速或低真空引起跳闸停
机)。一般在跳闸后还需通过联动控制去完成一系列操作。 （4）热工保护检测信息的可靠性高
由于保护系统最终是通过终止机组的运行来保证设备及人身安全的，因此，对保护系统检测信息的可靠性要求极高。一般必须是独立的检测系统，如果检测信息不准确，就会引发保护误动或拒动，给设备或人身带来严重安全隐患。
（5）热工保护具有监测和试验手段
热工保护系统在机组正常运行时长期处于待机状态，一旦发生异常情况，要求它能立即动作，为此，热工保护系统必须具有监测和试验手段。
（6）热工保护具有专门的记录系统
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当热工保护系统动作后，为尽快排除故障，要求迅速、准确地掌握机组跳闸的原因。因此，热工保护系统中配备有专门的记录仪，用以记录跳闸回路中首先出现的跳闸条件及该条件出现的时间。
表1-1 保护、联锁、程序控制的逻辑框图符号
第2节 汽轮机保护原理和逻辑
1、热工保护装置的作用
热工保护装置的作用是：当热工参数达到极限时，一方面通过声、光等报警信号提醒运行人员；另一方面在确认事故的情况下自动采取紧急停机、停炉或相应的减负荷等措施，以确保机组及人身安全。
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2、汽轮机设置的保护项目
汽轮机的自动保护项目主要包括超速、凝汽器真空低、轴承油压过低和轴向位移过大等。 3、热工保护系统举例 （1）汽轮机的超速保护
汽轮机正常运行时转速为3000r／min,，在正常运行时，由于受到电网频率及负荷的影响，汽轮机的转速波动较小。但在突然发生机组甩负荷等事故时，如果调速系统的动作失效，关闭较慢或不严，则汽轮机转速会迅速上升，造成汽轮机超速。这时，往往会出现转子叶片脱落击穿汽缸等事故，甚至挣脱汽缸盖造成整机解体，即通常所说的“飞车”事故。由此可知，汽轮机超速事故轻则会损坏设备，重则将伤及人身或其他设备，造成重大经济损失。为此，就汽轮机保护而言，首先必经考虑的就是防止汽轮机的超速。为了防止汽轮机超速，当汽轮机转速升高到异常值时，应立即切断进入汽轮机的蒸汽。传统的液动调速系统中有多重防止超速的措施，其中，最主要的是危急保安器。但由于机械部分有可能失灵；因此，还设置了后备的保护措施。汽轮机的主汽门是利用调速系统
中的高压油动机开启使蒸汽进入汽轮机的，控制主汽门的油是由主油泵出口经节流孔板提供，控制主汽门的油路被称为安全油系统。危急保安器的错油门开启时，可以泄去安全油路的油压，使主汽门迅速关闭。
图2-1所示为汽轮机安全油路及危急保安器的示意。
当汽轮机的转速升高时，装在汽轮机轴内的离心飞锤2的离心力克服弹簧3的压力甩出轴外。凸出轴外的飞锤端部通过杠杆4使危急保安器的滑阀5开启，泄去安全油路的油压。汽轮机的主汽门由油动机6控制，执行机构活塞下部的油压建立时，活塞克服弹簧的压力使主汽门打开。一旦油压泄去，活塞受弹簧的压力使主汽门立即关闭。在安全油路中还设有由其他保护条件控制的泄油门。在图中的7是由电磁铁控制的泄油阀(电磁滑阀)，供电信息控制汽轮机跳闸用，此电磁铁通常被称为汽轮机电磁跳闸线圈。
图2-1 汽轮机安全油路原理
1—汽轮机轴；2—离心飞锤；3—弹簧；4—杆杠；5—危急保安器滑阀；6—主汽门油动机；7—电磁滑阀；8—调速器
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