汽轮机保护及试验资料课件.ppt

汽轮机保护及试验汽轮机保护及试验汽轮机保护的作用汽轮机保护的作用 在汽轮机启、停和正常运行时，在汽轮机启、停和正常运行时，对轴向位移对轴向位移、转转速速、轴振动轴振动、轴承振动轴承振动、轴承温度轴承温度、润滑油压润滑油压、控制油压控制油压、凝汽器真空凝汽器真空、主汽温、汽缸温度主汽温、汽缸温度等相等相关参数进行实时监控，当被监视的参数超过报警关参数进行实时监控，当被监视的参数超过报警值时，发出报警信号；当监视参数超过极限值时值时，发出报警信号；当监视参数超过极限值时ETSETS保护装置动作，关闭汽机主汽门和调门、抽汽保护装置动作，关闭汽机主汽门和调门、抽汽逆止们等，实行紧急停机。同时将汽轮机跳闸信逆止们等，实行紧急停机。同时将汽轮机跳闸信号送出，联跳锅炉和发电机（机炉电大联锁）号送出，联跳锅炉和发电机（机炉电大联锁）,安安全地将机组停运，目的是不扩大事故范围，把损全地将机组停运，目的是不扩大事故范围，把损失降至最低，保护主设备。失降至最低，保护主设备。汽轮机主要保护项目及功能汽轮机主要保护项目及功能1、凝汽器真空低保护、凝汽器真空低保护当凝汽器真空下降时，会造成汽轮机内焓当凝汽器真空下降时，会造成汽轮机内焓降下降，不仅影响汽机效率，同时会产生降下降，不仅影响汽机效率，同时会产生水滴，对汽轮机低压叶片产生水击，损坏水滴，对汽轮机低压叶片产生水击，损坏叶片。因此几乎所有机组都将真空保护设叶片。因此几乎所有机组都将真空保护设计为汽轮机的主保护。计为汽轮机的主保护。2、润滑油压低保护、润滑油压低保护汽轮机润滑油系统是保证汽轮机安全运行汽轮机润滑油系统是保证汽轮机安全运行的重要辅助系统。如果润滑油压过低，会的重要辅助系统。如果润滑油压过低，会造成轴承冷却不够，油膜建立不当，甚至造成轴承冷却不够，油膜建立不当，甚至烧瓦等重大设备损坏事故。因此润滑油压烧瓦等重大设备损坏事故。因此润滑油压低保护是必不可少的保护低保护是必不可少的保护3、EH油压低保护油压低保护EH油是汽轮机油动机的工作介质，也就是油是汽轮机油动机的工作介质，也就是通常所说的抗燃油。如果通常所说的抗燃油。如果EH油压过低，油油压过低，油动机的工作驱动力就会降低，会造成调阀动机的工作驱动力就会降低，会造成调阀开启速度变慢，主汽门缓慢关闭，引起汽开启速度变慢，主汽门缓慢关闭，引起汽轮机调节系统异常，不能满足机组安全稳轮机调节系统异常，不能满足机组安全稳定运行要求，因此大型电调机组，设置了定运行要求，因此大型电调机组，设置了此项保护。此项保护。EH油压的测量也分为压力开关油压的测量也分为压力开关和变送器两种。和变送器两种。4、汽轮机温度保护、汽轮机温度保护汽轮机温度保护主要包括汽轮发电机轴系汽轮机温度保护主要包括汽轮发电机轴系轴承温度保护、发电机定子线圈温度保护、轴承温度保护、发电机定子线圈温度保护、高压缸排汽温度保护等。高压缸排汽温度保护等。5、锅炉、锅炉MFT保护保护当锅炉跳闸后，汽轮机跳闸，然后联跳发当锅炉跳闸后，汽轮机跳闸，然后联跳发电机，实现机炉电联动，防止发电机逆功电机，实现机炉电联动，防止发电机逆功率动作。率动作。6、发变组保护、发变组保护当发电机、主变以及线路发生故障，危及机组安当发电机、主变以及线路发生故障，危及机组安全稳定运行时，发变组保护系统发出跳闸信号送全稳定运行时，发变组保护系统发出跳闸信号送至汽轮机保护（至汽轮机保护（ETS）系统，及时将机组安全停）系统，及时将机组安全停运，防止事故扩大。运，防止事故扩大。7、超速保护、超速保护超速保护是汽轮机保护一项重要内容，当汽轮机超速保护是汽轮机保护一项重要内容，当汽轮机转速超过汽轮机转子根据材料、重量和结构设计转速超过汽轮机转子根据材料、重量和结构设计所能承受的最大安全转速时，机组停止运行，防所能承受的最大安全转速时，机组停止运行，防止事故扩大。一般分为机械超速保护和电超速保止事故扩大。一般分为机械超速保护和电超速保护。护。8、轴向位移保护、轴向位移保护为使汽轮机轴向推力轴承处动静部分的水平间隙保持在合为使汽轮机轴向推力轴承处动静部分的水平间隙保持在合理的设计范围之内而设定的一项安全保护措施。理的设计范围之内而设定的一项安全保护措施。9、轴承振动、轴承振动为保证各轴承处汽轮机动静部分之间的径向间距保持在合为保证各轴承处汽轮机动静部分之间的径向间距保持在合理的设计允许范围之内而设定的一项安全保护措施。理的设计允许范围之内而设定的一项安全保护措施。10手动打闸手动打闸手动打闸是汽轮机保护系统的最后一道保护措施，在试验手动打闸是汽轮机保护系统的最后一道保护措施，在试验汽轮机跳闸系统、测量阀门关闭时间及汽轮机处于危急情汽轮机跳闸系统、测量阀门关闭时间及汽轮机处于危急情况时人为地使汽轮机跳闸。况时人为地使汽轮机跳闸。11DEH失电失电DEH即汽轮机数字电液调节系统因失去所有能正常工作的电即汽轮机数字电液调节系统因失去所有能正常工作的电源系统而无法控制汽轮机，为安全起见跳闸汽轮机。源系统而无法控制汽轮机，为安全起见跳闸汽轮机。机械保护系统机械保护系统汽轮机保护系统除了电气保护装置外，为了安全可靠考虑，汽轮机保护系统除了电气保护装置外，为了安全可靠考虑，另设计有机械保护系统，一般包括以下几种方式：另设计有机械保护系统，一般包括以下几种方式：1）打闸手柄：即就地手动跳闸装置，这是汽机保护的最后打闸手柄：即就地手动跳闸装置，这是汽机保护的最后一道防线，通过机械部件打开泄油口，使阀门因失去动力一道防线，通过机械部件打开泄油口，使阀门因失去动力油压而关闭。油压而关闭。2）机械超速装置：即飞锤式危急遮断器，设有注油试验装机械超速装置：即飞锤式危急遮断器，设有注油试验装置，用于在汽轮机处于运行状态、不提升转速的情况下检置，用于在汽轮机处于运行状态、不提升转速的情况下检查危急遮断器的工作情况。在超速时，由于离心力的作用，查危急遮断器的工作情况。在超速时，由于离心力的作用，心锤飞出，撞击跳闸柄，使跳闸连杆脱扣，跳闸汽机。心锤飞出，撞击跳闸柄，使跳闸连杆脱扣，跳闸汽机。3）隔膜阀：即当机组失去润滑油压时隔膜阀打开，泄掉控）隔膜阀：即当机组失去润滑油压时隔膜阀打开，泄掉控制油压，关闭所有阀门。这是汽轮机本身的另一套机械保制油压，关闭所有阀门。这是汽轮机本身的另一套机械保护装置，即当汽轮机失去润滑油压而无法正常工作时，跳护装置，即当汽轮机失去润滑油压而无法正常工作时，跳闸汽轮机，保证设备安全闸汽轮机，保证设备安全机械超速保护机械超速保护汽轮机前轴承箱内的机头部位装有一套机汽轮机前轴承箱内的机头部位装有一套机械式危急遮断保安系统，包括危急遮断器、械式危急遮断保安系统，包括危急遮断器、危急遮断油门、常闭及常开式电磁阀、节危急遮断油门、常闭及常开式电磁阀、节流孔板及隔膜阀等；危急遮断器与主轴同流孔板及隔膜阀等；危急遮断器与主轴同速旋转，当汽轮机转速达到速旋转，当汽轮机转速达到110112额定转速时，飞锤在离心力的作用下飞出，额定转速时，飞锤在离心力的作用下飞出，打击在危急遮断油门挡板上使危急遮断油打击在危急遮断油门挡板上使危急遮断油门安全油压快速泄掉，安全油压快速下降门安全油压快速泄掉，安全油压快速下降使隔膜阀动作开启，进而泄去危急遮断油使隔膜阀动作开启，进而泄去危急遮断油总管油压，使高、中压自动主汽门、调节总管油压，使高、中压自动主汽门、调节汽门关闭停机。汽门关闭停机。工作原理工作原理汽轮机的机械超速遮断信号是由一路压力油传递汽轮机的机械超速遮断信号是由一路压力油传递的。通过一个节流孔向危急连断装置提供的压力的。通过一个节流孔向危急连断装置提供的压力油控制着隔膜阀，当这个油压失去时，隔膜阀开油控制着隔膜阀，当这个油压失去时，隔膜阀开启，引起调节系统的启，引起调节系统的EH油失压，从而关闭汽轮油失压，从而关闭汽轮机的全部进汽阀门。在不解列的情况下，为了试机的全部进汽阀门。在不解列的情况下，为了试验危急遮断飞锤能按要求飞出，在油路上布置了验危急遮断飞锤能按要求飞出，在油路上布置了超速遮断试验阀。试验时，将装于机头的试验手超速遮断试验阀。试验时，将装于机头的试验手柄推向试验位置，并在整个试验过程中将其始终柄推向试验位置，并在整个试验过程中将其始终保持在该位置上口手柄通过连杆带动一个阀门，保持在该位置上口手柄通过连杆带动一个阀门，切断危急遮断油母管与超速遮断阀之间的联系，切断危急遮断油母管与超速遮断阀之间的联系，使超速遮断阀的动作不会引起停机使超速遮断阀的动作不会引起停机汽轮机汽轮机OPC保护保护1)OPC超速保护超速保护当汽轮机转速达到当汽轮机转速达到103额定转速时，额定转速时，OPC保护动作，关保护动作，关闭高、中压调速汽门，待转速降低至闭高、中压调速汽门，待转速降低至3000rpm开启，维持开启，维持汽轮机转速。汽轮机转速。2)OPC降负荷降负荷当发电机主开关跳闸时，当发电机主开关跳闸时，OPC动作，迅速关闭全部高、中动作，迅速关闭全部高、中压调速汽门，以限制汽轮机转速飞升，同时压调速汽门，以限制汽轮机转速飞升，同时DEH速度整定速度整定自动恢复自动恢复3000rpm3)TSI超速保护超速保护机组转速到机组转速到110额定转速，来自额定转速，来自TSI的超速保护信号使的超速保护信号使201/AST204/AST自动停机遮断电磁阀失电开启，使自动停机遮断电磁阀失电开启，使危急遮断油总管油压消失，高、中压自动主汽门、调门关危急遮断油总管油压消失，高、中压自动主汽门、调门关闭停机闭停机汽轮机危急跳闸保护（汽轮机危急跳闸保护（ETS）以下任一保护超动作值时，相应继电器以下任一保护超动作值时，相应继电器动作，输出接点信号至动作，输出接点信号至ETS，经，经ETS逻辑处逻辑处理后，遮断汽轮机。理后，遮断汽轮机。a)主控室手动停机主控室手动停机b)汽轮机电超速保护汽轮机电超速保护（110）c)轴向位移大保护轴向位移大保护d)背压高保背压高保护护e)润滑油压低保护动作润滑油压低保护动作f)EH油压油压低保护动作低保护动作g)电气故障电气故障h)锅炉锅炉MFT故障故障i)DEH故障停机故障停机k）轴振动保护轴振动保护l)轴承温度轴承温度高保护高保护m)汽轮机胀差汽轮机胀差汽轮机防进水保护汽轮机防进水保护：汽轮机正常运行汽缸进水信：汽轮机正常运行汽缸进水信号触发上下缸温差大：号触发上下缸温差大：42报警信号，报警信号，56手动手动停机，并开启防进水保护内所有疏水门停机，并开启防进水保护内所有疏水门发电机定冷水断水保护发电机定冷水断水保护“定子线圈流量非常低定子线圈流量非常低”报警信号发出后延时报警信号发出后延时30秒，秒，发电机即跳闸，以保护定子线圈不因冷却水流量发电机即跳闸，以保护定子线圈不因冷却水流量过低而引起烧毁事故。三个信号并联的压差开关过低而引起烧毁事故。三个信号并联的压差开关用于断水保护，断水流量设定为额定的用于断水保护，断水流量设定为额定的70%。根。根据据“三取二三取二”原则，由计算机或电器方式实现断水原则，由计算机或电器方式实现断水保护，以提高断水保护的可靠性保护，以提高断水保护的可靠性汽轮机试验汽轮机试验1DEH静态检查试验静态检查试验（1）试验目的：验证汽轮机各保护通道正常，逻辑正确，汽轮机保护联锁正确。试验目的：验证汽轮机各保护通道正常，逻辑正确，汽轮机保护联锁正确。（2）试验时间：机组大小修后启动前，保护装置校核整定后，机组启动前。试验时间：机组大小修后启动前，保护装置校核整定后，机组启动前。（3）试验条件：试验条件：1）确认所有工作票收回，安全措施已拆除；确认所有工作票收回，安全措施已拆除；2）EH油泵、高压备用密封油泵、交流润滑油泵运行，油泵、高压备用密封油泵、交流润滑油泵运行，EH油压、自动停机保安油压及润油压、自动停机保安油压及润滑油压正滑油压正常；常；3）汽轮机具备挂闸条件，联系热工模拟各跳闸条件。汽轮机具备挂闸条件，联系热工模拟各跳闸条件。（4）试验步骤：试验步骤：1）在在DEH画面上点击机组画面上点击机组“挂闸挂闸”按钮，将按钮，将ETS操作盘复位，点击操作盘复位，点击“运行运行”按钮，检查高调按钮，检查高调门、中门、中主门开启；主门开启；2）联系热控模拟联系热控模拟ETS跳机信号；跳机信号；3）观察汽机是否跳闸，高调门、中主门是否关闭，若已跳闸则表明试验成功；观察汽机是否跳闸，高调门、中主门是否关闭，若已跳闸则表明试验成功；4）热工复位后汽机重新挂闸，由热控继续模拟其它热工复位后汽机重新挂闸，由热控继续模拟其它ETS保护跳机信号；保护跳机信号；5）试验完毕，根据情况停试验完毕，根据情况停EH油泵、高压备用密封油泵、交流润滑油泵运行。油泵、高压备用密封油泵、交流润滑油泵运行。2OPC电磁阀试验：电磁阀试验：a)按按“挂闸挂闸”键灯亮保持键灯亮保持2秒钟，中主阀、中调秒钟，中主阀、中调阀开启。阀开启。b)按按“主汽门控制主汽门控制”键，高压调门开启。键，高压调门开启。c)将超速试验保护钥匙置于将超速试验保护钥匙置于“试验试验”位置。位置。d)按按“OPC电磁阀电磁阀”键灯亮，高调门、中调门关键灯亮，高调门、中调门关闭，各抽汽逆闭，各抽汽逆止门关闭。止门关闭。e)按按“OPC电磁阀电磁阀”键灯灭，上述阀门开启。键灯灭，上述阀门开启。f)将超速试验保护钥匙置将超速试验保护钥匙置“投入投入”位置。位置。g)按紧急停机钮或就地打闸，各阀关闭。按紧急停机钮或就地打闸，各阀关闭。h)联系热工恢复解除的保护联系热工恢复解除的保护3.超速保护试验超速保护试验1）超速保护试验包括超速保护试验包括103超速保护试验，超速保护试验，110超速保护试验超速保护试验和机械超速保护试验。和机械超速保护试验。试验前汇报值长，并有主管人员在场。试验前汇报值长，并有主管人员在场。2）机组带机组带15%25%MW负荷运行四小时以负荷运行四小时以上，然后减负荷，解列发电机后进行。上，然后减负荷，解列发电机后进行。3）正式试验前，应手动脱扣汽轮机一次，正式试验前，应手动脱扣汽轮机一次，确认确认12个控制阀迅速关个控制阀迅速关闭，机组转速明显闭，机组转速明显下降。机头应加装有转速表。下降。机头应加装有转速表。103超速保护试验方法超速保护试验方法a)DEH盘超速保护试验钥匙置于盘超速保护试验钥匙置于“试验试验”位置。位置。b)按按“103”键，灯亮。键，灯亮。c)设目标转速设目标转速3120r/min升速率升速率50r/min提升转提升转速，当转速至速，当转速至3090r/min保护动作，高、中调门保护动作，高、中调门关闭。关闭。d)转速降至转速降至2950r/min，按，按103%键，灯灭。高、键，灯灭。高、中压调门开启中压调门开启。e)超速保护试验钥匙置于超速保护试验钥匙置于“投入投入”位置。位置。f)将转速维持将转速维持3000r/min。110电超速保护试验方法电超速保护试验方法a)超速保护试验钥匙置超速保护试验钥匙置“试验试验”位置，若预计电超速动作位置，若预计电超速动作值高值高于机械超速值，应在机头将机械超速手柄置于于机械超速值，应在机头将机械超速手柄置于“试验试验”位置。位置。b)按按“110”键灯亮。键灯亮。c)设目标转速设目标转速3340r/min升逐率升逐率50r/min2提升转速，提升转速，当转速到当转速到3300r/min左右，保护动作，左右，保护动作，所有的所有的进汽阀迅速进汽阀迅速关闭。机组转速明显下降，否则脱扣汽机。关闭。机组转速明显下降，否则脱扣汽机。d)按按“110”键，灯灭。键，灯灭。e)超速保护试验钥匙置于超速保护试验钥匙置于“投入投入”位置。位置。f)维持转速维持转速3000r/min运行运行机械超速保护试验方法机械超速保护试验方法a)超速保护试验钥匙置超速保护试验钥匙置“试验试验”位置。位置。ETS盘电超速保盘电超速保护钥匙护钥匙开关置开关置“切除切除”位置。位置。b)按按“危急遮断危急遮断”键灯亮。键灯亮。c)设目标转速设目标转速3340r/min，升速率，升速率50r/min2提升转速，当提升转速，当转速转速接近接近3300r/min时，机械保护动作，汽轮机进汽门全时，机械保护动作，汽轮机进汽门全部关闭，否则脱扣汽轮机。部关闭，否则脱扣汽轮机。d)按按“危急遮断危急遮断”键灯灭。键灯灭。e)超速保护试验钥匙置超速保护试验钥匙置“投入投入”位置，位置，ETS盘电超速保盘电超速保护钥匙护钥匙开关置开关置“投入投入”位置。位置。f)当汽轮机转速降至当汽轮机转速降至3000r/min以下时，确认飞锤返回，以下时，确认飞锤返回，就地就地复位危急保安器，重新挂闸，维持汽轮机复位危急保安器，重新挂闸，维持汽轮机3000r/min运行。运行。4）阀门活动试验阀门活动试验试验方法试验方法a)将将DEH盘自动盘自动/手动转换钥匙置手动。确认阀手动转换钥匙置手动。确认阀门控制为门控制为“单阀单阀”方式。方式。b)按按“高主阀减高主阀减”键，将高主阀关下键，将高主阀关下1020，停止。停止。c)按按“高主阀增高主阀增”键，恢复高主阀全开。键，恢复高主阀全开。d)高压调门和中压调门的活动方法与高压主汽门高压调门和中压调门的活动方法与高压主汽门活动相同。活动相同。e)将自动将自动/手动转换钥匙由手动，再切换至自动手动转换钥匙由手动，再切换至自动位置。位置。f)恢复恢复DEH至原控制至原控制方方式。式。5)主机润滑油泵联动试验主机润滑油泵联动试验1确认交流、直流润滑油泵在正常备用状态。确认交流、直流润滑油泵在正常备用状态。2关闭交、直流油泵试验块上油压继电器进油门。关闭交、直流油泵试验块上油压继电器进油门。3缓慢开启交流油泵自启动油压继电器放油门，当继电器油缓慢开启交流油泵自启动油压继电器放油门，当继电器油压表压表指示至指示至0.070-0.075MPa联锁启动交流油泵。关闭放联锁启动交流油泵。关闭放油门。油门。4开启继电器进油门恢复交流油泵自启动继电器油压正常开启继电器进油门恢复交流油泵自启动继电器油压正常5关闭继电器进油门，缓慢开启直流油泵自启动油压继电器关闭继电器进油门，缓慢开启直流油泵自启动油压继电器放油放油门，当继电器油压表指示至门，当继电器油压表指示至0.06-0.07MPa时联锁启时联锁启动直流油泵。关闭放动直流油泵。关闭放油门。油门。6开启继电器进油门，恢复直流油泵自启动继电器油压正常，开启继电器进油门，恢复直流油泵自启动继电器油压正常，停停止直流油泵运行，置正常备用。止直流油泵运行，置正常备用。7记录油泵联锁启动时的油压值记录油泵联锁启动时的油压值6)真空严密性试验1试验前试验前背压背压不不高高于于20KPa2机组负荷机组负荷大于大于80。3记录试验前真空值、排汽温度。记录试验前真空值、排汽温度。4备用真空泵退出备用状态。备用真空泵退出备用状态。5停止真空泵运行。停止真空泵运行。6每分钟记录一次真空值、排汽温度，共记录六分钟。取每分钟记录一次真空值、排汽温度，共记录六分钟。取28分钟内真空下降的平均值，平均值小于分钟内真空下降的平均值，平均值小于0.4kPa/min为合格。为合格。7记录完毕，启动真空泵运行，备用泵置联锁备用状态。记录完毕，启动真空泵运行，备用泵置联锁备用状态。8试验过程中，若真空下降过快，接近联动备用泵值时，应试验过程中，若真空下降过快，接近联动备用泵值时，应提提前结束试验。并分析查找真空系统泄漏点前结束试验。并分析查找真空系统泄漏点7）高加保护试验高加保护试验1机组冷态启动前应做此项试验机组冷态启动前应做此项试验.2联系热工人员联系热工人员,投入信号报警及有关阀门的电源投入信号报警及有关阀门的电源,气源气源.3高加保护投入高加保护投入4由热工人员拨动接通以下电接点水位计由热工人员拨动接通以下电接点水位计:5当高当高2信号发信号发自动开启旁路疏水门。自动开启旁路疏水门。6当当高高3报警，同时报警，同时#1高加水位保护动作：自动关高加水位保护动作：自动关闭闭#1高加进汽门及抽汽逆止门，自动关闭上级高高加进汽门及抽汽逆止门，自动关闭上级高加主疏水门，若加主疏水门，若#1高加水侧控制开关在自动位置，高加水侧控制开关在自动位置，则自动开启则自动开启#1高加水侧旁路门，自动关闭高加水侧旁路门，自动关闭#1高加高加进水门、出水门。进水门、出水门。25项反错技术措施项反错技术措施1.防止火灾事故；防止火灾事故；防止电气误操作事故；防止电气误操作事故；防止大容量锅炉承压部件爆漏防止大容量锅炉承压部件爆漏防止压力容器爆破事故；防止压力容器爆破事故；防止锅炉尾部再次燃烧事故；防止锅炉尾部再次燃烧事故；防止锅炉炉膛爆炸事故；防止锅炉炉膛爆炸事故；防止制粉系统爆炸和煤尘爆炸事防止制粉系统爆炸和煤尘爆炸事防止锅炉汽包满水和缺水事故；防止锅炉汽包满水和缺水事故；防止汽轮机超速和轴系断裂事故；防止汽轮机超速和轴系断裂事故；防止汽轮机大轴弯曲、轴瓦烧损事故；防止汽轮机大轴弯曲、轴瓦烧损事故；防止发电机损坏事故；防止发电机损坏事故；防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故；防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故；防止断电保护事故；防止断电保护事故；防止系统稳定破坏事故；防止系统稳定破坏事故；防止大型变压器损坏和互感器爆炸事故；防止大型变压器损坏和互感器爆炸事故；防止开关设备事故；防止开关设备事故；防止接地网事故；防止接地网事故；防止污闪事故；防止污闪事故；防止倒杆塔和断线事故；防止倒杆塔和断线事故；防止枢纽变电所全停事故；防止枢纽变电所全停事故；防止垮坝、水淹厂房及厂房坍塌事故；防止垮坝、水淹厂房及厂房坍塌事故；防止人身伤亡事故；防止人身伤亡事故；防止全厂停电事故；防止全厂停电事故；防止交通事故；防止交通事故；防止重大环境污染事故。防止重大环境污染事故。