初曉華

（哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司自動(dòng)控制工程分公司，哈爾濱150046）

1概述

機(jī)械超速保護(hù)裝置傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為2套（300MW以上機(jī)組一般為1套）飛錘（上汽為飛環(huán)），在汽輪機(jī)超速時(shí)擊出，撞擊危急遮斷器杠桿或危急遮斷滑閥掛鉤，泄掉保安油壓，關(guān)閉汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)。但是由于受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和工作介質(zhì)特性不一等因素影響，機(jī)械超速保護(hù)裝置也存在嚴(yán)重的運(yùn)行安全問(wèn)題，如：危急遮斷器飛錘卡澀導(dǎo)致動(dòng)作無(wú)規(guī)律或者不能正常擊出；危急遮斷器飛錘間隙調(diào)整不當(dāng)會(huì)使機(jī)組在運(yùn)行中莫名跳閘；危急遮斷器滑閥不能正常遠(yuǎn)方掛閘等等，大大降低機(jī)組運(yùn)行的安全系數(shù)。機(jī)械超速保護(hù)裝置在機(jī)組大修后和機(jī)組試運(yùn)期間，都要定期做注油試驗(yàn)和超速試驗(yàn)，必要時(shí)還要停機(jī)進(jìn)行調(diào)整檢修，反復(fù)調(diào)試啟動(dòng)。另外，受結(jié)構(gòu)、原理等限制，機(jī)械超速保護(hù)裝置只能單獨(dú)配置，無(wú)論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生“拒動(dòng)”或“誤動(dòng)”。無(wú)法做到系統(tǒng)“容錯(cuò)”。而在電子超速保護(hù)裝置中，通過(guò)采用適當(dāng)?shù)娜哂嗉夹g(shù)，卻可以實(shí)現(xiàn)不同程度的容錯(cuò)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和機(jī)組的安全性。

圖1 獨(dú)立電超速的原理圖

2 獨(dú)立電超速的特性

獨(dú)立電超速的原理圖如圖1所示。獨(dú)立電超速的特性如下：該超速保護(hù)裝置共有3個(gè)模塊，每個(gè)模塊都接收獨(dú)立于其他系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)并做高限判斷，輸出各自超速信號(hào)；3個(gè)超速信號(hào)進(jìn)行3取2表決；經(jīng)擴(kuò)展繼電器驅(qū)動(dòng)“2或1與”電磁閥組，同時(shí)經(jīng)擴(kuò)展繼電器輸出至ETS控制常規(guī)AST電磁閥組；獨(dú)立超速保護(hù)裝置采用雙電源冗余供電；該超速保護(hù)系統(tǒng)可對(duì)各電磁閥做在線(xiàn)試驗(yàn)，通過(guò)就地壓力開(kāi)關(guān)的反饋判斷所試驗(yàn)的電磁閥是否動(dòng)作。試驗(yàn)按鈕在ETS的上位機(jī)或者ETS控制柜的操作面板上；獨(dú)立超速系統(tǒng)電子硬件獨(dú)立于DEH、ETS及TSI系統(tǒng)；三冗余配置，任何模塊故障不停機(jī)；具有在線(xiàn)熱替換；在線(xiàn)檢測(cè)探頭狀態(tài)；控制周期可小于20ms；測(cè)量精度不大于1r/min。

3 應(yīng)用情況及推廣應(yīng)用前景

隨著集散控制系統(tǒng)（DCS）的高速發(fā)展，控制系統(tǒng)的不斷優(yōu)化和完善，機(jī)械式超速保護(hù)裝置已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有汽輪機(jī)的自動(dòng)化程度，也無(wú)法達(dá)到現(xiàn)有電控系統(tǒng)的安全高度。因此，國(guó)內(nèi)外汽輪機(jī)制造廠(chǎng)都在考慮如何簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，使汽輪機(jī)控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)捷可靠。西門(mén)子和阿爾斯通等公司在十幾年前就全面淘汰了機(jī)械式超速保護(hù)裝置，前箱中由主軸驅(qū)動(dòng)的主油泵也被拆除，只保留了軸瓦和汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)部分測(cè)點(diǎn)。這樣就最大程度地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和機(jī)組運(yùn)行安全性，節(jié)省檢修時(shí)間，減小檢修維護(hù)量。所以取消現(xiàn)有機(jī)械式超速保護(hù)裝置，追加獨(dú)立電超速成為國(guó)內(nèi)眾多電廠(chǎng)下一步的改造方向，并且市場(chǎng)前景非常好。

［1］ 朱曉明,丁兆海.關(guān)于汽輪機(jī)“機(jī)械式危急遮斷裝置”取、舍問(wèn)題的探討［J］.山東電力技術(shù)，2002（5）：23-25.

［2］ GB/T 5578-2007固定式發(fā)電用汽輪機(jī)規(guī)范［S］.

［3］ JB/T10086-2001輪機(jī)調(diào)節(jié)（控制）系統(tǒng)技術(shù)條件［S］.

［4］ DL/T996-2006火力發(fā)電廠(chǎng)汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件［S］.