2. 转速检测、判断卡件
• 安装在机柜内—模拟型/数字型 • 磁阻发讯器输出一个正比于汽轮机转速的频率信号 • 该信号在转速测量卡件内被转换为模拟电压或数字量 • 并与设定电压或数字整定值相比较 • 如果超过整定值，则驱动控制继电器，导致机组跳闸
A&D AS CS2
f0

n0 z 60
电超速保护定植
ft
110%n0 z 60
上汽：
f0
n0 z 60
3000 83 60
4150Hz
ft
110%n0z 1.1 300083
60
60
4565Hz
哈汽：
f0
n0 z 60
3000 88 60
4400Hz
ft
110%n0z 1.1 300088
60
60
4840Hz
A&D AS CS2
超速保护连锁试验回路
A&D AS CS2
ETS系统与其他系统的关系
1. ETS系统与DEH系统、TSI系统等是互相联系，相
互作用的
2. 共同完成机组控制、监测、安全运行的任务
3. DEH—调节
TSI—监测
DE H输入信号
冗余 DPU
ETS—保护
伺服 系统
高调门
转速1 转速2 转速3
独立通道 三选二 硬件OPC
103% 超速
危急保安器
x
5
4
xmax
12
3
n0 n2
n1
n
(1 2 ) a
可以把调速器称为稳定调速器， 而把危急保安器称为不稳定调速器
A&D AS CS2
机械液压超速保护系统
哈汽200MW危急保安系统
➢双危急保安器 ➢双危急遮断油门 ➢飞锤在线试验
o飞锤单独试验 o实际超速试验 o注油试验 ➢滑阀式危急遮断油门
✓ 故障的一套系统可进行在线维 修、更换，而不对保护功能和 机组运行有任何影响
A&D AS CS2
超速保护
汽轮机超速的主要原因
1. 由于电气线路故障，造成机组从电网中突然解列，甩去较高负荷到零。 2. 并网前，转速控制情况下，或在单机运行时，转速调节系统控制不稳定。 3. 并网运行时，发电机突然失磁，造成机组异步运行。 4. 转速控制情况下转速信号突然失去。 5. 阀门或执行机构卡涩，造成阀门无法关闭或关闭速度太慢
保护系统仍具有使汽轮机停止运行的 能力
3. 失电跳机原则
✓ ETS系统应具有独立的供电系统，要 求采用冗余的直流电源和交流电源供 电
✓ 当不能采用独立电源时，或失电后保 护逻辑不能被执行时，则必须设计成 失电跳机方式
✓ 如果采用带电跳闸方式，系统中应具 有在线电源监视、报警功能
4. 冗余配置原则
✓ 一套系统故障时，另一套仍然 具有使汽机停止运行的一切功 能
1A
1B
AST
试验 复位
LR
R
R
C
C
PWR PWR
3. 现场检测、执行机构
• 主汽阀及其油动机 • 再热主汽阀及其油动机 • 紧急停机电磁阀 • 各种压力、温度、行程开关
A&D AS CS2
ETS保护系统项目
ETS系统监测的项目: 1. 超速 2. 真空低 3. 油压低 4. 轴向位移大 5. 机组振动大 6. 润滑油温度高 7. 推力瓦及支持轴瓦温度高 8. 差胀大 9. 缸胀超差 10.偏心大 11.发电机断水 12.锅炉燃料跳闸
OPC 电磁阀
中调门
其它紧急停机信号
110% 超速
ASL
ETS
主汽门
新华DEH－III OPC工作原理图
A&D AS CS2
ETS系统设计原则
1. 简洁、直接、独立、快速的原则
✓ 尽量减少各种中间环节和时间延迟
✓ 尽量避免转接、扩展和转换
2. 独立系统原则
✓ 一般应与调节系统分开设计 ✓ 必须保证即使调节系统故障的时候，
危急遮断系统
危急遮断系统-
ETS（Emergency Trip System）是在紧急情况下，迅速 关闭汽轮机进汽阀门，切断汽轮机所有进汽的保护系统
广义：--包括所有保护部套
1. 机械危急遮断系统
2. 热工监视保护装置
3. 现场检测、执行机构等
狭义：-- ETS仅指热工监视保护装置及其电气检测、执行
A&D AS CS2
机械液压超速保护系统
上汽300MW危急保安系统
➢单危急保安器 ➢单危急遮断油门 ➢飞锤在线试验
o飞锤单独试验 o实际超速试验 o注油试验 ➢遥控复位 ➢碟阀式危急遮断油门
A&D AS CS2
电超速保护系统
振荡信号 V/F
OSX OSX
转速信号 转速探头
R1
-15V
-15V
试验设定点
110VDC +
110VDC +
S1 OS-1
S2 OST
OS-2 -
S1 S2
OST1 OS-1
OS-2
OST2 -
A&D AS CS2
ETS驱动回路
1A 1B
110VAC #1
20-1 AST
1A 1B LR
1A 1B
LP-1 LBO-1 LV-1 OS-1 TB-1 RM-1
遮断 复位
20-3
元件
A&D AS CS2
广义保护系统
1. 机械危急遮断系统
• 危急遮断器 • 危急遮断油门及其试验和复位装置 • 手动停机装置 • 轴向位移遮断装置 • 真空低遮断装置 • 油压低遮断装置 • 隔膜阀等
2. 热工监视保护装置
• 电气柜 • 电源 • 电子线路板 • 计算机卡件 • 继电器 • 接触器 • 电气线路 • 保护逻辑等。
➢电子超速保护
测量精度高，调整容易
➢附加保安器
A&D AS CS2
危急保安器
Fs Fc Fc max
Fs max
Fs0 Fc0 A
n2
B n1
Cn
n0
x0
r0
0
xmax
x
n1 动作转速
n2 复位转速
n0 额定转速
n1
30
k x0 mr0
n2
30
k(x0 xmax) m(r0 xmax)
A&D AS CS2
汽轮机超速的危害
1. 离心力是与转速的平方成正比 2. 汽轮机的转动部件是有一定的强度极限的，转子一般是根据额定转速
的115%~120%来设计 3. 一旦转速超过该极限值，将造成叶片断裂、叶轮松脱、动静部件相碰
的严重事故
A&D AS CS2
超速保护方式
➢危急遮断器
安装在汽轮机的主轴上，随汽轮机一起转动，因此是最直 接和最可靠的超速保护形式
R36
MOST
A1
R2
R30
遮断设定点
-15V
F/V F/V转换器
A1
Q1
比较放大器
R20
遮断继电器 OST
A4 缓冲放大
M1 指示表
A&D AS CS2
电超速保护系统
电超速保护系统
1. 转速发讯器
• 采用磁阻式，也可以采用涡流式 • 建议安装在盘车齿轮附近 • 或与DEH分别安装于汽轮机前面或后面 • 为了防止单个元件故障，一般都设置双重或三重冗余