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一、超速试验的目的 汽轮机是高速转动的设备，转动部件的离心力与转速的平方成正比，当汽轮机转速超过额定转速的20%时，离心应力接近额定转速下应力的1.5倍，此时转动部件将发生松动，同时离心力将超过材料所允许的强度极限使部件损坏，为此，汽轮机均设置超速保护装置，它能在汽轮机转速超过额定转速的10-12%时动作，迅速切断汽轮机进汽停机。严格的超速试验，能够准确判断汽轮机各个超速保护动作的准确性，可靠性，灵活性。及时发现超速保护回路中存在的问题，机组投入运行前必须解决。最终目的是以保证汽轮机组不发生严重的超速故障。 二、超速保护分类 1、OPC电超速：动作转速103%额定转速（OPC电磁阀动作，带电打开），当汽轮机转速达到3090转/分时OPC电磁阀自动打开，将高、中压调速汽门关闭，防止转速快速上升；汽轮机转速上升的第一级超速保护。 2、DEH 110％超速：动作转速110%额定转速（AST电磁阀动作，失电打开） ，通过电信号的测速装置，测定的电磁信号，在汽轮机的保护逻辑控制回路的转换，在EH油系统中通过AST电磁阀控制油压信号，来关闭汽门。与机械超速保护不同的地方为测速方式不同。 TSI 110％超速：动作转速110%额定转速（AST电磁阀动作，失电打开）， 该超速保护与AST电超速保护的性质是一致的。动作逻辑通过测速装置进行电信号的逻辑运算，达到防止汽轮机超速的目的。只是该保护控制油压回路的切入口不同，保护动作的途径不一致。 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），直接从汽轮机大轴上的飞锤或飞环上感受汽轮机转速，通过危急遮断器位移信号转换成油压信号，控制高、中压自动主汽门及调速汽门的关闭。故称为机械超速保护。 三、超速保护设置及动作过程 1、汽轮机转速测量 2、机组超速保护中飞锤或飞环测速装置 飞锤的工作原理：飞锤工作离心力随机组转速的升高成平方级的上升，机组转速升高至3240-3300转/分时，离心力克服了飞锤上的弹簧力的作用时，飞锤出击，打击碰勾，使危急遮断滑阀动作，卸掉隔膜阀油压，机组停机。 3、危急遮断器滑阀 将低油压控制系统中的保安油压泄掉以使隔膜阀打开卸掉油压。 4、隔膜阀 用来连接低油压系统与EH高油压系统的一个油压控制阀门，也是汽轮机进行机械超速保护一个控制阀门。 5、OPC电磁阀、AST电磁阀： 103%超速保护，当汽轮机转速上升至3090转/分时保护动作，关闭调速汽门，同时使空气引导阀关闭，关闭各抽汽逆止门。 当汽轮机转速上升至3300转/分时，AST电磁阀动作，电超速保护动作，关闭高中压主汽门、调门、各抽汽逆止门。
四、超速试验方法 1、下列情况应做超速试验： a) 汽轮机新安装或A/B修后； b) 停机超过一个月再次启动前； c) 甩负荷试验前； d) 危急保安器解体或调整后。 2、试验规定： a) 试验由总工程师主持，在汽轮机运行专业负责人指导下进行； b) 试验前应配备足够的试验人员，试验仪表及工具，通讯工具应事先调试正常； c) 试验期间，手动跳闸手柄必须始终有专人负责，以备必要时能及时手动脱扣机组； d) 试验期间，应安排专人负责升速和对机组振动、偏心度、轴向位移、瓦温、油温等重要参数的监视，并负责紧急情况下远方打闸。试验期间不得进行交接班和其他重要操作； e) 试验期间，应安排专人在现场对机组运行情况进行监测； f) 试验中，应严密监视机组转速、振动、轴向位移、低压缸排汽温度等参数变化； g) 试验时主、再热蒸汽参数稳定。 3、试验前应具备条件： a) 调速系统静态试验合格； b) OPC电磁阀静态试验合格； c) 高中压主汽门、调门严密试验应合格； d) 注油试验动作压力正常（小于0.22MPa）； e) 机组并网带20％负荷，再热汽温不低于400℃运行7小时以上解列进行； f) 在额定转速下任一轴振应小于0.125mm； g) 主蒸汽压力应小于10MPa。 4、手动脱扣试验方法： a) 按正常降负荷步骤降机组负荷至5％额定负荷； b) 确认DEH在“自动”方式； c) 确认主蒸汽压力、温度正常； d) 就地手动打闸； e) 检查汽轮机高、中压主汽阀、调阀应迅速关闭，无卡涩现象，机组实际转速下降； f) 就地或远方挂闸； g) 将机组升速至3000r/min。 5、OPC（103％）超速试验方法： a) 检查主机DEH“OPC方式“画面，确认“103％”在投入位置； b) 设目标转速3100r/min，速率50r/min，按“进行”键； c) 当转速升至3090r/min，检查高中压调门(GV、IV)应快速关闭，抽汽逆止门关闭； d) 试验完毕恢复3000r/min运行。 6、TSI 110％超速试验方法： a) 检查主机DEH“OPC方式“画面，确认“110％”在切除位置； b) 指定专人将超速试验手柄打至“试验”位，未得到命令前不得放开，并要加强联系。在做试验过程中，如果机头的转速显示超过3330/min，可不用任何请示，立即放开超速试验手柄至“正常”位将跳闸手柄打至“跳闸”位，使机组安全停机； c) 设目标转速3310r/min，速率50r/min，按“GO”键； d) 当转速升至3300r/min时，TSI 110％电超速保护应动作，检查高中压主汽门、调速汽门应关闭，记录动作转速值及最大转速； e) 将就地机械超速试验手柄放正常位置； f) 试验完毕重新挂闸，维持3000r/min。 7、DEH 110％超速试验方法： a) 联系热工解除“TSI 110％超速”保护； b) 指定专人将超速试验手柄打至“试验”位，未得到命令前不得放开，并要加强联系。在做试验过程中，如果机头的转速显示超过3330/min，可不用任何请示，立即放开超速试手柄至“正常”位将跳闸手柄打至“跳闸”位，使机组安全停机； c) 设目标转速3310r/min，速率50r/min，按“GO”键； d) 当转速升至3300r/min时，DEH 110％电超速保护应动作，检查高中压主汽门、调速汽门应关闭，记录动作转速值及最大转速； e) 将就地机械超速试验手柄放正常位置； f) 试验完毕重新挂闸，维持3000r/min。 8、机械超速试验方法： a) 联系热工解除“TSI 110％超速”、“DEH 110％超速”保护。（“DEH 110％超速”保护亦可在“OPC方式“画面中解除）； b) 设目标转速3330r/min，速率50r/min； c) 按“进行”键，升速至3270～3330r/min时，机械超速应动作，记录动作转速值及最大转速。若未动作，应手动打闸； d) 重新挂闸，维持3000r/min； e) 试验结束后，投入所解除的超速保护。 9、注意事项： a) 超速试验必须制定试验方案，试验前组织有关人员认真学习、落实措施，试验期间总工程师、检修、运行、安监等有关人员必须到场； b) 机械超速动作转速为3270～3300r/min范围内，若转速达3330r/min而危急保安器未动作时，应立即打闸停机； c) 机械超速试验应做二次，二次转速差不超过18r/min； d) 机械超速保护动作后，转速降至2900r/min以下时方可重新挂闸； e) 当OPC保护动作后应迅速设目标转速3000r/min，防止OPC保护再次动作； f) 在超速试验过程中应密切注意机组振动、轴向位移、差胀、低压缸排汽温度等，若机组发生强烈振动或声音异常时应立即手动打闸停机； g) 发电机解列后应迅速进行超速试验，以防第一级金属温度下降过快，试验时间应控制在30分钟内； h) 超速试验结束后应快速并网带负荷。 本文系“火力发电集控运行”公众号原创，作者：集控-零米 |
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