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汽机专业李成文目录1423液压伺服系统低压保安系统高压遮断系统概述汽轮机调节保安系统是保证汽轮机安全可靠稳定运行的重要组成部分。调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统（DEH）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。本调节保安系统按照组成可划分为低压保安系统、高压遮断系统和液压伺服系统三大部分组成。汽轮机挂闸；适应高、中压缸联合启动的要求；适应中压缸启动的要求；具有超速限制功能；需要时，能够快速、可靠的遮断汽轮机进汽；适应阀门活动试验的要求；具有超速保护功能。A、机械式超速保护B、DEH电超速和TSI电超速保护低压保安系统由危急遮断器、危急遮断装置、危急遮断装置连杆、手动停机机构、复位试验阀组、机械停机电磁铁(3YV)和导油环等组成,见图2润滑油分两路进入复位电磁阀，一路经复位电磁阀(1YV)进入危急遮断装置活塞腔室，接受复电磁阀组1YV的控制；另一路经喷油电磁阀(2YV)，从导油环进入危急遮断器腔室,接受喷油电磁阀阀组2YV的控制。手动停机机构、机械停机电磁铁、高压遮断组件中的紧急遮断阀通过危急遮断装置连杆与危急遮断器装置相连，高压保安油通过高压遮断组件与油源上高压抗燃油压力油出油管及无压排油管相连。机械遮断阀手动打闸3YV1、危急遮断器危急遮断器是重要的超速保护装置之一。当汽轮机的转速达到110∽111%(3300-3330r/min)额定转速时。危急遮断器的飞环在离心力的作用下迅速击出，打击危急遮断装置的撑钩,使撑钩脱扣。通过危急遮断装置连杆使遮断隔离阀组的紧急遮断阀动作，泄掉高压保安油，从而使主汽阀、调节阀迅速关闭。为提高可靠性，防止危急遮断器的飞环卡涩，运行时借助遮断隔离阀复位试验阀组,可完成喷油试验及提升转速试验。调整危急遮断器的飞环弹簧的予紧力可改变动作转速。2、复位试验阀组在掉闸状态下,根据运行人员指令使复位试验阀组的复位电磁阀1YV带电动作,将润滑油引入危急遮断装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，通过危急遮断装置的连杆使危急遮断装置的撑钩复位。在飞环喷油试验情况下,使喷油电磁阀2YV带电动作,将润滑油从导油环注入危急遮断器腔室,危急遮断器飞环被压出。3、遮断隔离阀组•遮断隔离阀组的作用•在提升转速试验下,遮断隔离阀组的机械遮断阀处在关断状态,将高压保安油的排油截断，待其上设置的行程开关ZS4的常开触点断开、ZS5的常开触点闭合并对外发讯，DEH检测到该信号后，将转速提升到动作值，危急遮断器飞环被击出，打击危急遮断器装置的撑钩,使危急遮断器装置撑钩脱扣,通过机械遮断机构使遮断隔离阀组的机械遮断阀动作，泄掉高压保安油,快速关闭各进汽阀,遮断机组进汽。•在飞环喷油试验情况下,先使遮断隔离阀组的隔离阀4YV带电动作,高压保安油的排油被隔离阀截断，待其上设置的行程开关ZS4的常开触点闭合、ZS5的常开触点断开并对外发讯，DEH检测到该信号后，将复位试验阀组的喷油电磁阀(2YV)带电动作，透平油压力油从导油环进入危急遮断器腔室,危急遮断器飞环被击出，打击危急遮断器装置的撑钩,使危急遮断器装置撑钩脱扣,通过机械遮断机构使遮断隔离阀组的机械遮断阀动作。由于高压保安油的排油已被截断，机组在飞环喷油试验情况下不会被遮断。此时系统的遮断保护由高压遮断模块及各阀油动机的遮断电磁阀来保证。电磁阀位置反馈抗燃油供油滑阀去遮断电磁阀紧急遮断阀来油去遮断电磁阀抗燃油供油紧急遮断阀来油带电4、手动停机机构•为机组提供紧急状态下人为遮断机组的手段。运行人员在机组紧急状态下，手拉手动停机机构，通过机械遮断机构的连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣。并导致遮断隔离阀组的紧急遮断阀动作，泄掉高压保安油,快速关闭各进汽阀,遮断机组进汽。5、危急遮断装置连杆•它由连杆系及行程开关ZS1、ZS2、ZS3组成。通过它将手动停机机构、危急遮断装置、机械停机电磁铁、机紧急遮断阀相互连接，并完成上数部套之间力及位移的可靠传递。行程开关ZS1、ZS2指示危急遮断装置是否复位，行程开关ZS3在手动停机机构或机械停机电磁铁动作时，向DEH送出信号，使高压遮断组件失电，遮断汽轮机。6、机械停机电磁铁为机组提供紧急状态下遮断机组的手段。各种停机电气信号都被送到机械停机电磁铁上使其动作，带动危机遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣。并导致高压遮断组件的紧急遮断阀动作，泄掉高压保安油,快速关闭各进汽阀,遮断机组进汽。1挂闸系统设置的复位试验阀组中的复位电磁阀(1YV)，机械遮断机构的行程开关ZS1、ZS2供挂闸用。挂闸程序如下:按下挂闸按钮(设在DEH操作盘上),复位试验阀组中的复位电磁阀(1YV)带电动作,将润滑油引入危急遮断装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，使危急遮断装置的撑钩复位，通过危急遮断装置连杆的杠杆将遮断隔离阀组的紧急遮断阀复位，将高压保安油的排油口封住，建立高压保安油。当高压压力开关组件中的三取二压力开关检测到高压保安油已建立后，向DEH发出信号，使复位电磁阀(1YV)失电，危急遮断器装置活塞回到下止点，DEH检测行程开关ZS1的常开触点由断开转换为闭合，再由闭合转为断开，ZS2的常开触点由闭合转换为断开，DEH判断挂闸程序完成。挂闸按下挂闸按钮，复位试验阀组中的复位电磁阀（1YV）带电动作，将润滑油引入危急遮断装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，使危急遮断装置的撑钩复位，通过危急遮断装置连杆的杠杆将遮断隔离阀组件的机械遮断阀复位，将高压安全油的排油口封住，建立高压安全油。当高压压力开关组件中的三取二压力开关检测到高压安全油已建立后，向DEH发出信号。复位电磁阀（1YV）失电，危急遮断器装置活塞回到下止点挂闸成功：DEH检测到ZS1由闭合－断开－闭合、ZS2由断开－闭合且安全油压2/3大于设定值ZS2ZS3ZS1润滑油来排油ABPTABPTABXY1YVZS2ZS14YVZS5ZS42YV安全油来机械隔离阀组件带电！复位反馈失电！2遮断从可靠性角度考虑,低压保安系统设置有电气、机械及手动三种冗余的遮断手段。2.1电气停机实现该功能由机械停机电磁铁和高压遮断模块来完成。本系统设置的电气遮断本身就是冗余的，一旦接受电气停机信号，ETS使机械停机电磁铁（3YV）带电，同时使高压遮断模块电磁阀（5YV、6YV、7YV、8YV）失电。机械停机电磁铁（3YV）通过危急遮断装置连杆的杠杆使危急遮断装置的撑钩脱扣，危急遮断装置连杆使紧急遮断阀动作，将高压保安油的排油口打开，泄掉高压保安油，快速关闭各主汽、调节阀门，遮断机组进汽。而高压遮断模块中的遮断电磁阀失电，直接泄掉高压保安油，快速关闭各阀门。因此危急遮断器装置的撑钩脱扣后，即使遮断隔离阀组的紧急遮断阀拒动，系统仍能遮断所有调门、主汽门，以确保机组安全。2.2机械超速保护由危急遮断器、危急遮断装置、高压遮断模块、遮断隔离阀组和危急遮断装置连杆组成。动作转速为额定转速的110－111%(3300-3330r/min)。当转速达到危急遮断器设定值时,危急遮断器的飞环击出,打击危急遮断装置的撑钩,使撑钩脱扣,通过危急遮断装置使遮断隔离阀组的紧急遮断阀动作，切断高压保安油的进油并泄掉高压保安油,快速关闭各进汽阀,遮断机组进汽。2.3手动停机系统在机头设有手动停机机构供紧急停机用。手拉手动停机机构按钮，通过危急遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣,后续过程同机械超速保护。手拉脱扣器紧急遮断阀在连杆的拉动下向右移，切断供油并泄掉高压保安油，关阀停机。撑钩的脱扣由三方面实现：手拉脱扣器、机械停机电磁铁动作、飞环击出打击撑钩；这几方面均可达到停机的目的。弹出飞出1、高压遮断模块高压遮断模块主要由四个电磁阀（5YV-8YV）、五个压力开关、二只节流孔及一个集成块组成。正常情况下，四只电磁阀全部带电，建立起高压安全油压，条件是遮断隔离阀组的机械遮断阀已关闭;各油动机卸载阀处于关闭状态。当需要遮断汽机时，四只电磁阀全部失电，泄掉高压安全油，快关各阀门。高压遮断模块可进行在线试验。2、高压压力开关组件高压压力开关组件由五个压力开关及一些附件组成。监视高压保安油压，其作用：当机组挂闸时，压力开关组件发出高压保安油建立与否的信号给DEH，作为DEH判断挂闸是否成功的一个条件。当机组遮断时，压力开关组件发出信号给DEH，DEH给高压遮断模块失电指令，泄掉高压安全油，快关各阀门。以防止在危急遮断装置拒动时不能有效遮断阀门。四个4YV电磁阀构造相同，它们均是二级阀。正常运行时，电磁阀带电关闭，此时第一级阀关闭，高压抗燃油经节流孔通到第一级阀处被堵住，故在二级阀左边作用着高压抗燃油，加上弹簧的作用，使二级阀紧紧地压在阀座上阻止了危急跳闸油路油流的泄出。当电磁阀失电，第一级阀开启，高压抗燃油经一级阀至回油管路，作用在二级阀右边的安全油在油压作用下，克服了弹簧力向左移动，二级阀开启。3、无单独的超速保护控制电磁阀OPC及油路（103%）1、液压伺服系统由阀门操纵座及油动机两部分组成，主要完成以下功能：控制阀门开度；实现阀门快关。1.1控制阀门开度系统设置有四个高压调节阀油动机，二个高压主汽阀油动机，二个中压主汽阀油动机，二个中压调节阀油动机。其中高压、中压调节阀及右侧高压主汽阀油动机由电液伺服阀实现连续控制，左侧高压主汽阀油动机、中压主汽阀油动机由电磁阀实现二位控制。在冷态工况下：机组挂闸，高压保安油建立后，DEH自动判断机组的热状态根据需要可完成阀门预暖。预暖开始时，DEH首先控制右侧高压主汽阀油动机的电液伺服阀，使高压油进入油缸下腔，使活塞上行并在活塞端面形成与弹簧相适应的负载力。由于位移传感器（LVDT）的拉杆和活塞连接，活塞移动便由位移传感器产生位置信号，该信号经解调器反馈到伺服放大器的输入端，直到与阀位指令相平衡时活塞停止运动。此时蒸汽阀门已经开到了所需要的开度，完成了电信号---液压力---机械位移的转换过程。DEH控制右侧高压主汽阀的开度，使蒸汽进入主汽阀并达到高压调节阀前，完成阀门预暖。然后DEH发出开主汽阀指令，并送出阀位指令信号分别控制右侧高压主汽阀油动机的电液伺服阀及左侧主汽阀和中压主汽阀油动机的进油电磁阀使主汽阀门全开。再控制各调节阀油动机的电液伺服阀使调节阀开启，（调节阀油动机电液伺服阀的控制原理与右侧高压主汽阀油动机相同）随着阀位指令信号变化，各调节阀油动机不断地调节蒸汽门的开度。1.2实现阀门快关系统所有蒸汽阀门均设置了阀门操纵座，阀门的关闭由操纵座弹簧紧力来保证。机组正常工作时，各油动机集成块上安置的卸载阀，将负载压力油、回油和安全油分开。停机时，保护系统动作，高压安全油压被卸掉，卸载阀在油动机活塞下油压作用下打开，油缸下腔通过卸载阀与油缸上腔相连，油动机活塞下油一部分油回到油缸上腔，另一部分油通过单向阀回油源。阀门在操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭。2、油动机油动机由油缸、位移传感器和一个控制块相连而成。油动机按其动作类型可分为两类，即连续控制型和开关控制型。高压调节阀油动机、右侧高压主汽阀油动机和中压调节阀油动机属连续控制型油动机：控制块外表面上装有伺服阀、机械关断阀、快关电磁阀等；左侧高压主汽阀油动机、中压主汽阀油动机属开关控制型油动机，在控制块表面上装有快关电磁阀、机械关断阀、和试验电磁阀等。2.1伺服阀伺服阀原理：当有信号输入时，力矩马达中的电磁铁线圈中有通过电流被励磁，在磁铁作用下衔铁旋转，同时带动挡板转动。稳定时挡板与喷阻距离相等，喷阻两侧的油压相等。移近一只喷咀，使喷咀前的油压变高，而对侧的喷阻与挡板间的距离变大，喷阻前的油压变低。由于喷咀前油压与滑阀腔室相通，因此，当两个喷阻前的油压不等时，则滑阀两端的油压也不相等，油压差使滑阀移动并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭，以控制高压油通向油动机活塞下腔，克服弹簧力打开汽阀（或将活塞下腔通向回油，使油泄去）。同时设置了反馈弹簧并在伺服阀调整时设有一定的机械零偏，增加了可靠性即使断电或失去电信号时，借机械零偏使滑阀偏移一侧，使伺服阀主阀芯负偏，关闭汽门。排油压力油控制挡板容室节流孔滤网断流滑阀永磁钢