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汽机的超速保护的讨论(OPC超速保护、TSI超速保护、DEH超速保护和机械超速保护)

 一路心行 2014-09-20

DEH的功能可概括为汽轮机自动启停、汽轮机自动控制、汽轮机运行监控、汽轮机自动保护四个方面。

与DEH系统共同工作的还有OPC、ETS以及机械超速遮断保护系统,它们对汽轮机形成多重保护其中任一系统动作均可关闭调节汽阀或者关闭主汽阀和调节汽阀,确保机组安全。


DEH在实现有效控制的同时,也具有对汽轮机组进行自我保护的功能,它与OPC、ETS以及机械超速保护系统交换信号,实现保护功能。

超速保护和危急遮断保护依靠预先设定的软件和硬件来实现,其中硬件保护采用完全相同的三套设备,对输出部分进行三选二处理,以避免保护系统产生误动或拒动。

DEH的保护系统还可以配合ETS在运行中做103%超速试验、110%超速试验、紧急停机超速试验和各电磁阀的定期试验,以保证系统始终处于良好的备用状态。

OPC(over-speed protection control )是汽轮机超速保护的第一道防线,转速升到103%额定转速时,关闭调阀,使机组维持在额定转速,避免继续升速造成遮断停机,动作对象是调节汽阀,通过卸载阀。当超速到110%时,ETS动作,关闭所有的主汽阀和调节汽阀,紧急停机,ETS动作逻辑由4个AST电磁阀组成。机械超速遮断和手动遮断是独立的系统,不纳入ETS范围。
黄树红《汽轮机原理》关于TSI的介绍:
TSI监测的内容一般有下面几个:1转速 2零转速 3高中压缸及低压缸胀差 4轴向位移及偏心 5高中高压缸热膨胀 6振动 7振动相位  其中关于转速的的部分,转速监测和保护的内容有转速显示、超速保护、特定转速带报警、加速度显示等。转速显示用于汽轮机转速的连续监测;汽轮机超速保护可直接遮断汽轮机;转速带报警可避免转子在临界转速下持续运行造成转子共振损坏;转子加速监测用于防止启动过程中转子加速度超过最大值。 典型的TSI配置两套三通道超速监测保护系统,每套系统分别由三只电涡流传感器及其前置器、三块超速保护转速表组成。其中一套安装在前轴承箱中,通过测速齿轮盘监测转子的前端转速;另一套安装在发电机的末端,监测发电机的末端转速。这样配置,当一套系统失效时,另一套系统会有效地保护汽轮机。当汽轮机转速n≥3300r/min时,三块转速表共输出三组信号至ETS,经ETS逻辑处理后作为停机信号。 零转速。零转速监测用于触发汽轮机盘车装置,使盘车适时投入运行,避免转子热弯曲。
北极星论坛讨论
汽轮机的TSI超速保护和DEH超速保护的区别到底在哪里?
http://bbs.bjx.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=311756&fromuid=956594
请教各位高手:我们都知道汽轮机的超速保护有OPC超速保护、TSI超速保护、DEH超速保护和机械超速保护。其中的TSI超速保护和DEH超速保护有什么区别?它们的探头是不是不是一样的,测速的原理也不同、定值也不一样?它们动作都是使AST电磁阀动作吗?
-----3090rpm以下归DEH管辖(由伺服阀执行),3090rpm以上归TSI管辖,其中3090rpm到3300rpm之间归OPC电磁阀执行,3300以上归ETS控制(低压遮断电磁阀,AST电磁阀和OPC电磁阀都会打开)
------DEH信号发给伺服阀,,如果转速高了(在3090rpm以下),DEH就会发信号给伺服阀,让伺服阀泄少量油,油动机就往下运动,调门就会关闭一点,降低转速并且控制转速,这时TSI不会发信号。
    -----TSI信号发给AST电磁阀和OPC电磁阀,如果转速到了3090rpm或者以上,TSI就会发信号给OPC电磁阀,让OPC电磁阀打开,全关高中压调门,等到转速降到了3000以下,TSI就会发信号给OPC电磁阀,让OPC电磁阀关闭,高中压调门又会开到适当开度,维持转速3000
      ----如果TSI监视到转速到了3300,它就同时发信号给AST电磁阀,OPC电磁阀和危急遮断器滑阀的低压遮断电磁阀,让它们全部打开,这样就实现停机
-----DEH属于调节范畴,信号只发给伺服阀
-----TSI属于保安范畴,信号发给AST电磁阀,OPC电磁阀和低压遮断电磁阀(该阀现在一般设为不动作)


转速探头的布置各厂可能存在一定差异,我说下比较普遍的设置:汽机前箱内共有6个转速探头,其中三个测得转速信号进入到DEH控制系统,而另外三个采集的转速信号去TSI监测系统!当转速等于或超过3090转/分时,两个OPC电磁阀带电泄油从而通过油动机驱动主截止门和调门关小来降低汽机的转速知道转速恢复到3060以下,OPC电磁阀重新失电,油动机不再泄油转速慢慢恢复到额定转速为止。如果发电机甩负荷时所带的负荷很大,那么转速很可能会超过3090很多,此时TSI跳闸回路的继电器动作闭合从而切断20AST电磁阀组的供电,跳闸电磁阀失去电力而打开泄油造成主汽阀关闭来完成对汽轮机的保护。
另外有的机组TSI转速探头一共5个,2个安装在前轴承箱作为零转速控制盘车使用,另外3个安装在4、5号瓦之间,作为TSI超速保护使用,信号经过卡件处理后发送开关量指令去ETS系统。



TSI和DEH是两套独立的系统。前者是汽轮机安全监视系统,它监视汽轮机各项主要参数,转速是其监视的重要参数之一,当转速危急汽轮机安全时,动作保护停机,它有自己的测速探头。DHE超速,这个是DEH控制调节系统的超速,转速是DEH控制的主要参数,一旦转速达到超速定值,该系统就认为转速失控,就动作停机,它也有自己的测速探头。


常规汽轮机一般设置DEH110%及TSI110%两套电超速跳机保护,而在我们调试的机组中,上汽有些汽轮机的ETS采用PLC控制,它在ETS内设置了ETS110%电超速用来代替TSI110%电超速,那么这些上汽汽轮机就包含了DEH110%及ETS110%两套电超速跳机保护。其实不管哪套超速保护,测速通道都应有3路,在各自系统内按3选2逻辑设计,其中DEH系统的转速信号主要是用于DEH控制。这几种110%电超速最后都是将超速跳机信号送至ETS去动作AST电磁阀来实现跳机的目的。


超速分为103%和110%(论坛认同的较多)
DEH的103%超速会通过DEH卡件发指令关闭高中压调节门,TSI上的103%超速一般是在卡件上报警;
DEH的110%超速通过DEH卡件发0指令关闭高中压主汽门和调整门和LV,TSI的110%超速会发跳闸信号送到ETS柜,进行危机遮断,会使高中压主汽门和调整门以及LV上的快速卸荷阀动作,卸掉动力油。
DEH和TSI的电超速一个动作信号,一个动作油动机的动力来源,相当于是双保险。
(你说的有点不对吧· DEH只管调门,不管主汽门的。转速到110%发信号到ETS,最终主汽门是ETS关掉的!)

这个不一定的。不同的厂就不一样,比如东汽的就是有9个探头:三个给百灵卡传到DEH。一个传给TSI监视画面,三个传给TSI作保护跳机,一个传给机头转速表,一个传给电机侧转速表。所以DEH和TSI是两个分开的保护,但是最终的出线侧都是ETS跳机。

TSI不会发信号给OPC电磁阀,DEH可以发信号给OPC电磁阀关闭,高中压调门又会开到适当开度,维持转速3000

我厂ETS里面的跳闸条件有:TSI超速(3取2的,开关量信号来自TSI机柜)和DEH超速(2取1,开关量信号来自DEH柜的百灵卡信号输出);不过DEH柜里百灵卡的开关量输出不知道去了

我唱ETS接收2个跳闸信号:
1、TSI超速保护跳闸(由3个电涡流传感器将信号接至卡件三取二输出2副开关量干接点)
2、DEH超速保护跳闸(由3个就地磁阻式转速探头将信号接至卡件的测速卡中,由ETS逻辑三取二判断输出)

我们这是ETS自己有百灵卡有110电超速,DEH有110超速,只有两个,遮断都是送到ETS柜子去三取二执行的。

我们厂的TSI上的转速显示的同时有一路节点输出,去控制盘车电机去盘车。
DEH上的3个转速分别有110和103两个设置,110则是去ETS跳闸用的

白领卡的开关量输出OPC超速和电超速。到FBM219输入,然后判断逻辑的。

我厂60MW机组测量转速共有6支探头,3支到TSI,3支到DEH。
到TSI的探头动作值分别为103、109,即转速到3090时,TSI内部三取二判断,发出OPC信号给DEH,卸OPC油,关4个调门和旋转隔板;转速到3270,TSI内部判断,发开关量信号给ETS,信号为TSI超速停机。
到DEH的3支转速探头,动作值为110,即转速到3300转,DEH卡件内部判断,发信号给ETS,信号为DEH超速停机。
设置TSI、DEH两路超速停机信号就是为了双保险

DEH超速和ETS超速是两回事,我单位采用的ETS保护是三取二,通过现场3个转速来判断。tsi只是监视作用,现在正打算改造,使用tsi作为ets的保护。


DEH超速是指从现场来的三个转速信号经过三个百灵卡后,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。

一、测量原理有区别:TSI测速一般是电涡流;DEH测速一般是磁阻
二、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。
三、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。

请问一下:DEH点超速没进ETS系统吗?不是通过ETS跳机的吗?
ETS系统里有个DEH故障信号,是DEH系统里的跳闸条件汇总,包括超速

全是错的,真是没办法。概念都没搞清楚
1,ETS只干一件事,就是跳机,超速是其中一个条件,一般从TSI的超速模块来接点,这个超速模块一般是从3个转速探头的信号做3取2逻辑后输出一个接点到ETS跳机,整定值一般为110%。
2,DEH一般自己带有独立的3个转速探头,电超速一般也叫甩负荷保护,一般是发电机出口开关跳闸或者转速103%触发关调速汽门,但是不关主汽门,和ETS没关系。
3,一般DEH里另外做109%跳机的逻辑,输出接点到ETS跳机。和TSI到ETS的110%跳机组成双保险。
4,不同的机组可能整定值略有区别

  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。

上汽、东汽,哈汽这三个厂的超速理念是不一样的。上汽有103%吗?
上汽自带两个布朗卡,这个东西作为转速用。德国人对自己的东西很自信,故上汽没有TSI超速,至少我没见过。
有103超速的是东汽、哈汽、南汽等.......
不同主机厂的超速设置是不一样的
建议说超速之前把主机厂家说一下,要不会误导别人的。

我厂ETS接收2个跳闸信号:
1、TSI超速保护跳闸(由3个电涡流传感器将信号接至BENTLY3500系统机柜中的53卡件进行三取二处理后,由3块53卡输出3个开关量接点信号至DCS系统中再进行一次3取2处理,输出信号送ETS跳机,epro系统MMS6000也可通过组态或继电器硬接线进行3取2处理。)
2、DEH超速保护跳闸(由3个就地磁阻式转速探头将信号接至卡件的测速卡中,由ETS逻辑三取二判断输出)
两组信号均送至ETS系统使汽轮机跳闸,两组探头分装于机头和靠近发电机侧,目的是防止汽轮机启机时断轴时汽机超速而保护拒动,起到双保险的作用。
300WM规程:

超速保护

OPC超速保护(DEH)

当机组转速超过103%额定转速或30%以上额定负荷下发电机主开关跳闸时,OPC电磁阀带电动作,泄掉高、中压调速汽门下油动机安全油压,快速关闭高、中压调速汽门。

AST超速保护(DEH)

机组转速达到110%额定转速时,20-1/AST~20-4/AST遮断电磁阀失电开启,泄掉高压安全油,高、中压自动主汽门、调速汽门关闭停机。(来自DEH的三取二超速保护信号)

机械超速保护

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、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速旋转,当汽轮机转速达到110%~112%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门低压安全油压快速泄掉,安全油压快速下降使隔膜阀动作开启,进而泄去高压安全油,使高、中压自动主汽门、调速汽门关闭停机。

电超速保护

机组转速到110%额定转速,来自电气超速保护信号送至ETS,使20-1/AST~20-4/AST遮断电磁阀失电开启,泄掉高压安全油,高、中压自动主汽门、调速汽门关闭停机。

ETS(汽轮机危急遮断系统)

ETS 接收来自TSI系统或汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号,进行逻辑处理,输出指示报警信号或汽轮机遮断信号。



超速保护试验

试验目的:

检查危急遮断器动作转速的可靠性、准确性并整定其动作转速;检查电超速保护动作的可靠性、准确性。

在下列情况下必须做危急保安器超速试验:

停机一个月后再次启动。

机组大修后及危急保安器解体或调整后。

机组作甩负荷试验前。

运行中危急保安器误动作之后。

改联锁回路或机械装置检修后。

机组运行2000小时后。

下列情况禁止进行超速试验:

未进行远方、就地打闸试验或试验不合格

自动主汽阀、调速汽门、各段抽汽逆止阀关闭时卡涩或严密性试验不合格。

调节系统不能维持空负荷运行。

汽轮发电机组任一轴承轴振动达到0.076mm。

任一转速通道显示有故障。

滑停过程中及DEH或DCS系统有故障。

试验条件:

试验前应准备好操作票,在总工程师的监护下由专业技术人员主持并做好人员分工,明确职责,实行统一指挥。

就地转速表、DEH、TSI转速表及有关信号指示正常

冷态启动机组并网后,接带25%额定负荷,运行3~4h后解列发电机,维持3000rpm。

交流润滑油泵运行,直流润滑油泵处于正常备用状态,冷油器出口温度应保持在40~45℃。

主汽压力保持在4~6MPa,主蒸汽温度在380~400℃,再热汽压力1.5MPa,再热汽温度360~380℃

试验方法:

103%超速限制试验(OPC)

在DEH超速试验窗口中点击“超速或严密性试验”按钮,灯亮。

点击“103%”试验按钮,灯亮。

设定转速目标值为3100rpm,设定升速率为100rpm。

点击“进行”按钮,当转速升至3090rpm时,OPC超速保护动作并发出声光报警,关闭中压调节汽门,DEH自动将转速目标值设为3000rpm,并控制机组转速在3000rpm。

DEH110%超速试验

联系热工解除TSI 110%超速保护。

在DEH超速试验窗口中点击“超速或严密性试验”按钮,灯亮。

点击“110%” 试验按钮,灯亮。

设定转速目标值为3310rpm,设定升速率为100rpm。

点击“进行”按钮,当转速升至3300rpm时,110%超速保护动作并发出声光报警,中压主汽阀、调节汽阀迅速关闭,各段抽汽电动门、逆止阀联动关闭,转速下降,记录动作转速。

试验中若机组转速超过3310rpm,110%超速保护未动,应立即就地或远方手动打闸停机,原因未查清严禁启动机组。

转速降到3000rpm以下时,挂闸,恢复机组转速至3000rpm。

联系热工恢复TSI 110%超速保护。

TSI的110%超速试验

在DEH超速试验窗口中点击“超速或严密性试验”按钮,灯亮。

点击“机械超速”试验按钮,灯亮。

设定转速目标值为3310rpm,设定升速率为100rpm。

点击“进行”按钮,当转速升至3300rpm时,110%超速保护动作并发出声光报警,中压主汽阀、调节汽阀迅速关闭,各段抽汽电动门、逆止阀联动关闭,转速下降,记录动作转速并检查ETS首出正常

试验中若机组转速超过3310rpm,110%超速保护未动,应立即就地或远方手动脱扣停机,原因未查清严禁启动机组。

转速降到3000rpm以下时,挂闸,恢复机组转速至3000rpm。

机械超速试验

联系热工解除TSI 110%超速保护。

在DEH超速试验窗口中点击“超速或严密性试验”按钮,灯亮。

点击“机械超速”试验按钮,灯亮。

设定转速目标值为3360rpm,设定升速率为100rpm。

点击“进行”按钮,当转速升至3300~3360rpm时,危急保安器应动作并发出声光报警,隔膜阀开启,中压主汽阀、调节汽阀迅速关闭,各段抽汽电动门、逆止阀联动关闭,转速下降。

试验中若机组转速超过3360rpm飞锤不动作,应就地或远方手动紧急停机,原因未查清严禁启动机组。

试验应进行两次,转速差不应超过18rpm,动作转速在33303360rpm范围内为合格。

检查撞击子的动作和复位转速。

转速降到3000rpm以下时挂闸,恢复机组转速至3000rpm。

超速试验注意事项:

试验时应有专人就地监视转速,记录动作转速及主油泵出口油压。

试验中如转速超过3360rpm而危急保安器未动作时应立即打闸停机。

试验中应注意机组振动、差胀、轴向位移、各轴承金属温度的变化,轴封压力、温度正常。如振动超限应立即打闸停机。

试验全过程应控制在30分钟内完成。

超速试验前严禁进行喷油试验。

兴义电厂CLN600-24.2/566/566汽轮机的超速试验:

10.4.1 汽轮机超速保护试验

10.4.1.1 试验规定:

1) 下列情况下应做提升转速试验

a. 汽轮机安装完毕,首次启动时。

b. 汽轮机经大修后,首次启动时。

c. 在可能影响到危急保安器正常动作的检修工作结束后。

d. 停机一个月以上,再次启动时。

e. 甩负荷试验之前。

2) 下列情况禁止做提升转速试验

a. 汽轮机经过长期运行后停机,其设备状况不明时。

b. 机组在大修前。

c. 机组在额定蒸汽参数或接近额定参数下。

d. 控制系统存在问题时。

e. 各主汽阀或调节阀严密性不合格或存在重大缺陷时。

f. 任一轴承的振动异常或任一轴承温度高于限定值时。

g. 任意一停机功能不正常。

3) 准备做超速试验时,应在机组并网前进行手动打闸试验,确认打闸停机功能正常。整个试验过程中,润滑油温度应维持在43~48℃之间。

4) 机组做提升转速试验,应在带负荷120MW左右连续运行7小时,发电机解列后进行,此期间应保持蒸汽参数稳定。带负荷前应做喷油试验并合格,提升转速试验之前严禁做喷油试验。

5) 每次提升转速试验时,在3240r/min以上的高速区不得停留。

6) 危急遮断器提升转速试验的动作转速应在额定转速的110%±1%。

7) 当升速已达超速保护动作值而超速保护未动作时,应立即打闸停机,待查明原因并采取相应的正确措施后方可继续试验。

8) 保护动作后应检查高压主、中压主汽门及调速汽门、抽汽逆止门关闭情况,如果关闭不严密或有卡涩现象,应停机处理后再进行超速试验

9) 提升转速试验必须由熟悉本机操作人员进行操作,由熟悉本机控制系统的技术人员进行指挥和监督,并设有专人在就地及主控室负责随时准备打闸。试验前应校对集控与机头转速表一致。

10) 超速试验,应在同一情况下进行两次,两次动作转速差不应超过18r/min。

10.4.1.2 试验方法

1) OPC超速试验

a. 3000r/min定速后打开试验画面,点击“超速试验”打开操作器;

b. 点击“超速试验允许”按钮,点击“执行”,“超速试验允许”按钮变绿,表示可以进行超速试验。

c. 点击“OPC试验”按钮,点击“执行”,OPC动作2秒后恢复。

d. 点击“目标值设定”,打开操作端,设定目标转速为3095r/min;点击“变化率设定”,打开操作端,设定升速率为50r/min/min。

e. 点击“执行”按钮,点击“执行”,开始试验。

f. 转速大于3090r/min时OPC电磁阀动作,试验结束。

g. 重复上述第4、5步骤,将目标转速设回3000r/min,否则OPC将反复动作。

2) DEH“106%”超速保护试验

a. 进入DEH画面,点击“超速试验”。

b. 点击“电超速试验”按钮,点击“进行”并确认,检查“电超速试验”按钮变红。

c. 设置目标转速为3200r/min,升速率为100r/min/min,按“进行”键。

d. 当转速升至3180r/min左右时,DEH超速保护应动作,确认各高中压主汽门、调门、高排逆止门、各抽汽逆止门应关闭,转速下降,记录机组脱扣动作转速。

e. 当机组转速下降到3000r/min后,机组重新挂闸,复位ETS,恢复3000r/min。

3) TSI“110%”超速保护试验

a. 进入DEH画面,点击“超速试验”。

b. 点击“机械超速试验”按钮,点击“进行”并确认,检查“机械超速试验”按钮变红。

c. 设置目标转速为3305r/min,升速率为50r/min/min,按“进行”键。

d. 当转速升至3300r/min左右时,TSⅠ超速保护应动作,确认各高中压主汽门、调门、高排逆止门、各抽汽逆止门应关闭,转速下降,记录机组脱扣动作转速。

e. 当机组转速下降到3000r/min后,在TSI控制拒上按下“RESET”按钮,复位TSI,机组重新挂闸,复位ETS,恢复3000r/min。

4) 机械超速试验

a. 3000r/min定速后打开试验画面。

b. 确认ETS操作盘上的“超速保护”钥匙开关在试验位。

c. 点击“机械超速试验”按钮,打开操作器;点击“执行”。

d. “机械超速试验”按钮变绿,表示机械超速试验已投入。

e. 点击“目标值设定”,打开操作器,设定目标转速为3330r/min;点击“变化率设定”,打开操作器,设定升速率为50r/min。

f. 点击“执行”按钮,点击“执行”,开始试验。

g. 汽机转速上升至机械撞击子飞出,保安系统动作,汽机跳闸,试验结束。

h. ETS操作盘“超速保护”钥匙开关恢复原位。

10.4.1.3 超速试验注意事项

1) 要密切监视汽机转速,如果转速超过保护动作值保护拒动,应立即打闸停机。

2) 检查高压主汽门及调速汽门、中压主汽门及调速汽门、各段抽汽逆止门关闭情况,如果关闭不严密,或有卡涩现象,应打闸停机,处理后再进行超速试验。

3) 转速超过108%额定转速时不得长时间停留。

4) 超速试验,应在同一情况下进行两次,两次动作转速差不应超过18r/min,机组大修后或初次启动的超速试验应做三次,前两次动作转速差不应超过18r/min,第三次和前两次平均数之差不超过30r/min。

5) 试验前校对机头与集控转速,并备有便携式测振表,升速过程中,加强联系。危急遮断器按钮处设专人负责,以备在紧急情况下立即打闸停机。

6) 超速试验时总工程师应在场,由值长统一指挥,主控员监护进行,升速应由控制员进行操作。

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