汽机技术AST遮断系统工作原理讲解

汽机技术AST遮断系统⼯作原理讲解

AST遮断系统⼯作原理讲解

1.危急跳闸控制简介

2.AST危急跳闸控制介绍

2.1、AST遮断系统控制块简介

2.2、具体危急跳闸功能实现

3.ETS试验块在线试验

3.1、逻辑说明

3.2、危急跳闸控制块实际操作

4.ETS试验块电源

4.1、⼤机AST电源

4.2、⼩机AST电源

5.⽇常事故和处理：

5.1、EH油压⽆法建⽴

5.2、AST模块异常

1危急跳闸控制简介

汽轮机危急遮断系统ETS（Emergency Trip System）是在汽轮发电机危急情况下的保护系统，它接收来⾃汽轮发电机组安全监视仪表系统（TSI）、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）及其它系统主要参数，进⾏逻辑处理后，统⼀输出停机、停炉、快关调门、关闭抽汽逆⽌门等保护信号及各种报警信号。ETS是电⼚热控设备中最重要的保护系统之⼀，⽆论其拒动或误动，都将造成⾮常严重的后果，必须保证汽轮机ETS的准确性、快速性和可靠性。本次主要介绍汽轮机危急遮断系统的AST遮断控制部分。

2. AST危急跳闸控制介绍

2.1、AST遮断系统控制块简介

危急跳闸控制块主要元件：2 个压⼒开关、2 个节流孔、4 个AST电磁阀、ASP压⼒表和压⼒变送器，跳闸电磁阀布置成双通道：奇数编号的⼀对AST电磁阀为1通道；偶数编号的⼀对AST电磁阀为2通道，电磁阀采⽤串并混合连接，机组挂闸后四个电磁阀都带电。图1为危急跳闸控制块的⽰意图。

图1 AST危急跳闸控制块

P1-为遮断母管压⼒；63-1/ASP-ASP油压⾼（⼤于10.6Mpa）；63-2/ASP-ASP（⼩于4.8Mpa）油压低 P2为ASP油压。从图1可以看出，危急跳闸控制块有如下特点：

a)、当机组挂闸，即AST油压建⽴后， P2≈P1/2，满⾜主汽门和调门开启条件。

b)、当两个通道同时动作时，卸去AST油压，关闭机组主汽门和调门，实现机组保护跳机。

c)、当第⼀通道动作时，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中⼀个失电时，P2≈P1。

d)、当第⼆通道动作时，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中⼀个失电时，P2≈0。

e)、当只有其中⼀通道动作时，⽐如任意电磁阀误动，P1不变，机组不跳闸。同时任意⼀个电磁阀拒动时，机组保护还能正常动作。

f)、AST模块中设置两道节流孔⼀来是这样的串并联结构让系统更可靠，也可以让系统的需要流量⼩点，降低功耗。

由于采⽤双路双阀门的顺序或交叉连接系统，不仅确保系统的动作可靠，⽽且当任何⼀个阀门不动作或在线试验时，系统仍然有保护功能。即该系统只有在⼀对奇数号或偶数号电磁阀都不起作⽤的双重故障下，保护系统才会失效。

2.2、具体危急跳闸功能实现

要了解AST试验块功能，⾸先由了解主汽门和调门的控制原理，先介绍主汽门⼯作原理，下图2是⼆期主汽门MSV1、3、4的控制油路图；

图2 主汽门MSV1、3、4油路图

图中绿线表⽰AST油压，⽩线表⽰EH有母管油压，蓝线表⽰有压回油，黄线表⽰OPC油压，阀门主要的主要控制元件有卸荷阀、伺服阀、电磁阀、油动机、节流孔、逆⽌阀、⼿动门等。接下来先介绍卸荷阀，卸荷阀分三个腔，安全油腔、压⼒油腔、回油腔。当安全油建⽴起来后，安全油⼝的压⼒⼏乎等于压⼒油⼝的压⼒，⽽且由于安全油的作⽤⾯积⼤于下⾯压⼒油⼝的作⽤⾯积，所以压⼒油⼝的油是不能把阀芯打开，压⼒油也就不能从回油⼝⾛掉。

油泵出来的油经⾼压母管进⼊油动机，⼀路流到电磁阀或伺服阀，由电磁阀或伺服阀控制进⼊油动机的⾼压腔，⽽油动机的⾼压腔与我们卸荷阀的压⼒腔是相通的，⽽另外⼀路经过⼀个节流孔，进⼊油动机卸荷阀的安全油腔，这时的安全油在卸荷阀安全油腔另外的⼩孔流出经过油动机上的逆⽌阀进⼊AST母管，这样⼀来油动机的安全油压⼒就完全由AST.模块控制，只要AST.模块做相应的动作，那么相关的油动机就实现关闭。

调门的控制基本与主汽门相同，下图3是⾼调门油路图，图中黄线表⽰OPC油压，和主汽门的主要区别是安全油在卸荷阀安全油腔的⼩孔流出，经过油动机上的逆⽌阀进⼊OPC母管，油动机的安全油压⼒就完全由OPC模块控制。

图3 ⾼调门油路图

回到AST.OPC模块图4，图中⽩线表⽰⾼压油，绿线表⽰AST油，粉线表⽰⽆压回油，黄线表⽰OPC油压。四个AST电磁阀分别是1、2、3、4。1、3⼀组，2、4⼀组。我们先以图中AST1阀为例。SAT是个⼆级阀，电磁阀带电后，图中电磁阀⾼压油回路油路关闭，⾼压油进⼊后形成压⼒腔室，封住AST油通道，反之，电磁阀失电，回路油路打开，⾼压油卸掉，卸荷阀在弹簧作⽤下打开，AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中，如果2、4中没有⼀个动

作，AST油是卸不掉的。所以，⼀组中⾄少有⼀个阀动作，才能卸掉AST油压。这就具体解释了4个阀中任何⼀个误动，AST油压是卸不掉的，任何⼀个拒动，都不会造成油压⽆法卸掉。

OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常运⾏时该两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使主汽调节汽阀和再热调节汽阀的执⾏机构活塞下腔能够建⽴起油压，⼀旦OPC动作时，例如转速达到103％额定转速时该两个电磁阀就被励磁（通电）打开使OPC母管油液泄放。这样，相应执⾏机构上的卸荷阀就快速开启，使调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。

图4 AST.OPC模块

通过图4再分析OPC和AST的联系，图4中的绿线就是EH油泵出来的油经过每个油动机内部的⼀个节流孔和⼀个逆⽌阀后出油动机来到AST母管的AST油，OPC油也是这样来的，只不过OPC油是经过调门油动机出来到OPC母管，⽽AST 油是经过主汽门油动机出来来到AST母管，⽽且OPC母管到AST母管是有个单向阀的，⽅向为OPC⾄AST，所以当OPC电磁阀动作，OPC油卸压后是调门关闭但AST油压正常⽽主汽门不动作，但是如果AST电磁阀动作，AST油卸压后，由于OPC的压⼒⽐AST⾼，所以OPC也通过单向阀流到AST管路⽽同时卸压，这时调门和主汽门同时关闭。

⼩结：AST.OPC模块中的卸荷阀和油动机上卸荷阀唯⼀的区别：在于AST.OPC上的卸荷阀有⼀个电磁阀（图中的AST 和OPC电磁阀）控制安全油是建⽴还是流到⽆压回油，也就是说油动机的安全油由AST.OPC模块控制，⽽AST.OPC的安全油由电磁阀控制，AST油能控制OPC油压。就地AST.OPC实际设备如下图5：

图5、AST.OPC就地设备图

3. ETS试验块在线试验3.1、逻辑说明：

进⾏在线试验的原理：即利⽤AST电磁阀⼀个失电不能引起机组跳机，⼀个AST电磁阀失电，保护功能能正常动作，专⽤压⼒开关 63-1/ASP、63-2/ASP显⽰每⼀通道电磁阀在线结果。

将使⼀个通道中⼀个电磁阀失电，当第⼀通道AST1或3失电，即第⼀通道完成打开， ASP油压上升⾄P2≈P1，压⼒开关 63-1/ASP（⼤于10.6Mpa）动作，作为实验是否成功的反馈信号，但P1遮断油压不会变，确保机组安全。

当第⼆通道AST2或4失电，即第⼆通道完成打开，ASP油压下降⾄P2≈0，压⼒开关 63-2/ASP（⼤于4.8Mpa）动作，作为实验是否成功的反馈信号，但P1遮断油压不会变，确保机组安全。

AST在线试验具体逻辑如下：

（1）AST1/3逻辑（AST2/4与AST1/3类似）：

2.2.1试验投⼊条件（与）：

a)在线试验允许（ETS画⾯运⾏⼿动投⼊）

c)⽆其他ETS通道试验

2.2.2试验切除条件（或）：

a)ASP-1压⼒⾼延时两秒