第二部分 AST遮斷詳解

一、危急遮斷控制簡(jiǎn)介

汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)ETS（Emergency Trip System）是在汽輪發(fā)電機(jī)危急情況下的保護(hù)系統(tǒng)，它接收來(lái)自汽輪發(fā)電機(jī)組安全監(jiān)視儀表系統(tǒng)（TSI）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）及其它系統(tǒng)主要參數(shù)，進(jìn)行邏輯處理后，統(tǒng)一輸出停機(jī)、停爐、快關(guān)調(diào)門(mén)、關(guān)閉抽汽逆止門(mén)等保護(hù)信號(hào)及各種報(bào)警信號(hào)。ETS是電廠(chǎng)熱控設(shè)備中重要的保護(hù)系統(tǒng)之一，無(wú)論其拒動(dòng)或誤動(dòng)，都將造成非常嚴(yán)重的后果，必須保證汽輪機(jī)ETS的準(zhǔn)確性、快速性和可靠性。本次主要介紹汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)的AST遮斷控制部分。

二、AST危急跳閘控制簡(jiǎn)介

2.1 AST危急跳閘控制介紹

危急跳閘控制塊主要元件：2 個(gè)壓力開(kāi)關(guān)、2 個(gè)節(jié)流孔、4 個(gè)AST電磁閥、ASP壓力表和壓力變送器，跳閘電磁閥布置成雙通道：奇數(shù)編號(hào)的一對(duì)AST電磁閥為1通道；偶數(shù)編號(hào)的一對(duì)AST電磁閥為2通道，電磁閥采用串并混合連接，機(jī)組掛閘后四個(gè)電磁閥都帶電。圖1為危急跳閘控制塊的示意圖。

P1-為遮斷母管壓力；63-1/ASP-ASP油壓高（大于10.6Mpa）；63-2/ASP-ASP（小于4.8Mpa）油壓低   P2為ASP油壓。從圖1可以看出，危急跳閘控制塊有如下特點(diǎn)：

當(dāng)機(jī)組掛閘，即AST油壓建立后， P2≈P1/2，滿(mǎn)足主汽門(mén)和調(diào)門(mén)開(kāi)啟條件。

當(dāng)兩個(gè)通道同時(shí)動(dòng)作時(shí)，卸去AST油壓，關(guān)閉機(jī)組主汽門(mén)和調(diào)門(mén)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組保護(hù)跳機(jī)。

當(dāng)通道動(dòng)作時(shí)，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中一個(gè)失電時(shí)，P2≈P1。

當(dāng)?shù)诙ǖ绖?dòng)作時(shí)，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中一個(gè)失電時(shí)，P2≈0。

當(dāng)只有其中一通道動(dòng)作時(shí)，比如任意電磁閥誤動(dòng)，P1不變，機(jī)組不跳閘。同時(shí)任意一個(gè)電磁閥拒動(dòng)時(shí)，機(jī)組保護(hù)還能正常動(dòng)作。

AST模塊中設(shè)置兩道節(jié)流孔一來(lái)是這樣的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)讓系統(tǒng)更可靠，也可以讓系統(tǒng)的需要流量小點(diǎn)，降低功耗。

由于采用雙路雙閥門(mén)的順序或交叉連接系統(tǒng)，不僅確保系統(tǒng)的動(dòng)作可靠，而且當(dāng)任何一個(gè)閥門(mén)不動(dòng)作或在線(xiàn)試驗(yàn)時(shí)，系統(tǒng)仍然有保護(hù)功能。即該系統(tǒng)只有在一對(duì)奇數(shù)號(hào)或偶數(shù)號(hào)電磁閥都不起作用的雙重故障下，保護(hù)系統(tǒng)才會(huì)失效。

2.2  具體危急跳閘功能實(shí)現(xiàn)

要了解AST試驗(yàn)塊功能，首先由了解主汽門(mén)和調(diào)門(mén)的控制原理，先介紹主汽門(mén)工作原理，下圖2是二期

圖中綠線(xiàn)表示AST油壓，白線(xiàn)表示EH有母管油壓，藍(lán)線(xiàn)表示有壓回油，黃線(xiàn)表示OPC油壓，閥門(mén)主要的主要控制元件有卸荷閥、伺服閥、電磁閥、油動(dòng)機(jī)、節(jié)流孔、逆止閥、手動(dòng)門(mén)等。接下來(lái)先介紹卸荷閥，卸荷閥分三個(gè)腔，安全油腔、壓力油腔、回油腔。當(dāng)安全油建立起來(lái)后，安全油口的壓力幾乎等于壓力油口的壓力，而且由于安全油的作用面積大于下面壓力油口的作用面積，所以壓力油口的油是不能把閥芯打開(kāi)，壓力油也就不能從回油口走掉。

油泵出來(lái)的油經(jīng)高壓母管進(jìn)入油動(dòng)機(jī)，一路流到電磁閥或伺服閥，由電磁閥或伺服閥控制進(jìn)入油動(dòng)機(jī)的高壓腔，而油動(dòng)機(jī)的高壓腔與我們卸荷閥的壓力腔是相通的，而另外一路經(jīng)過(guò)一個(gè)節(jié)流孔，進(jìn)入油動(dòng)機(jī)卸荷閥的安全油腔，這時(shí)的安全油在卸荷閥安全油腔另外的小孔流出經(jīng)過(guò)油動(dòng)機(jī)上的逆止閥進(jìn)入AST母管，這樣一來(lái)油動(dòng)機(jī)的安全油壓力就*由AST.模塊控制，只要AST.模塊做相應(yīng)的動(dòng)作，那么相關(guān)的油動(dòng)機(jī)就實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。

調(diào)門(mén)的控制基本與主汽門(mén)相同，下圖3是高調(diào)門(mén)油路圖，圖中黃線(xiàn)表示OPC油壓，和主汽門(mén)的主要區(qū)別是安全油在卸荷閥安全油腔的小孔流出，經(jīng)過(guò)油動(dòng)機(jī)上的逆止閥進(jìn)入OPC母管，油動(dòng)機(jī)的安全油壓力就*由OPC模塊控制。

圖3   高調(diào)門(mén)油路圖

回到AST.OPC模塊圖4，圖中白線(xiàn)表示高壓油，綠線(xiàn)表示AST油，粉線(xiàn)表示無(wú)壓回油，黃線(xiàn)表示OPC油壓。四個(gè)AST電磁閥分別是1、2、3、4。1、3一組，2、4一組。我們先以圖中AST1閥為例。SAT是個(gè)二級(jí)閥，電磁閥帶電后，圖中電磁閥高壓油回路油路關(guān)閉，高壓油進(jìn)入后形成壓力腔室，封住AST油通道，反之，電磁閥失電，回路油路打開(kāi)，高壓油卸掉，卸荷閥在彈簧作用下打開(kāi)，AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中，如果2、4中沒(méi)有一個(gè)動(dòng)作，AST油是卸不掉的。所以，一組中至少有一個(gè)閥動(dòng)作，才能卸掉AST油壓。這就具體解釋了4個(gè)閥中任何一個(gè)誤動(dòng)，AST油壓是卸不掉的，任何一個(gè)拒動(dòng)，都不會(huì)造成油壓無(wú)法卸掉。

OPC電磁閥是超速保護(hù)控制電磁閥，它們是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常運(yùn)行時(shí)該兩個(gè)電磁閥是不帶電常閉的，封閉了OPC總管油液的泄放通道，使主汽調(diào)節(jié)汽閥和再熱調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下腔能夠建立起油壓，一旦OPC動(dòng)作時(shí)，例如轉(zhuǎn)速達(dá)到103％額定轉(zhuǎn)速時(shí)該兩個(gè)電磁閥就被勵(lì)磁（通電）打開(kāi)使OPC母管油液泄放。這樣，相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的卸荷閥就快速開(kāi)啟，使調(diào)節(jié)汽閥和再熱調(diào)節(jié)汽閥迅速關(guān)閉。

通過(guò)圖4再分析OPC和AST的聯(lián)系，圖4中的綠線(xiàn)就是EH油泵出來(lái)的油經(jīng)過(guò)每個(gè)油動(dòng)機(jī)內(nèi)部的一個(gè)節(jié)流孔和一個(gè)逆止閥后出油動(dòng)機(jī)來(lái)到AST母管的AST油， OPC油也是這樣來(lái)的，只不過(guò)OPC油是經(jīng)過(guò)調(diào)門(mén)油動(dòng)機(jī)出來(lái)到OPC母管，而AST油是經(jīng)過(guò)主汽門(mén)油動(dòng)機(jī)出來(lái)來(lái)到AST母管，而且OPC母管到AST母管是有個(gè)單向閥的，方向?yàn)镺PC至AST，所以當(dāng)OPC電磁閥動(dòng)作，OPC油卸壓后是調(diào)門(mén)關(guān)閉但AST油壓正常而主汽門(mén)不動(dòng)作，但是如果AST電磁閥動(dòng)作，AST油卸壓后，由于OPC的壓力比AST高，所以O(shè)PC也通過(guò)單向閥流到AST管路而同時(shí)卸壓，這時(shí)調(diào)門(mén)和主汽門(mén)同時(shí)關(guān)閉。

小結(jié)：AST.OPC模塊中的卸荷閥和油動(dòng)機(jī)上卸荷閥的區(qū)別：在于A(yíng)ST.OPC上的卸荷閥有一個(gè)電磁閥（圖中的AST和OPC電磁閥）控制安全油是建立還是流到無(wú)壓回油，也就是說(shuō)油動(dòng)機(jī)的安全油由AST.OPC模塊控制，而AST.OPC的安全油由電磁閥控制，AST油能控制OPC油壓。就地AST.OPC實(shí)際設(shè)備

三、ETS試驗(yàn)塊在線(xiàn)試驗(yàn)

3.1 邏輯說(shuō)明

進(jìn)行在線(xiàn)試驗(yàn)的原理：即利用AST電磁閥一個(gè)失電不能引起機(jī)組跳機(jī)，一個(gè)AST電磁閥失電，保護(hù)功能能正常動(dòng)作，壓力開(kāi)關(guān) 63-1/ASP、63-2/ASP顯示每一通道電磁閥在線(xiàn)結(jié)果。

將使一個(gè)通道中一個(gè)電磁閥失電，當(dāng)通道AST1或3失電，即通道完成打開(kāi)， ASP油壓上升至P2≈P1，壓力開(kāi)關(guān) 63-1/ASP（大于10.6Mpa）動(dòng)作，作為實(shí)驗(yàn)是否成功的反饋信號(hào)，但P1遮斷油壓不會(huì)變，確保機(jī)組安全。

當(dāng)?shù)诙ǖ繟ST2或4失電，即第二通道完成打開(kāi)， ASP油壓下降至P2≈0，壓力開(kāi)關(guān) 63-2/ASP（大于4.8Mpa）動(dòng)作，作為實(shí)驗(yàn)是否成功的反饋信號(hào)，但P1遮斷油壓不會(huì)變，確保機(jī)組安全。

AST在線(xiàn)試驗(yàn)具體邏輯如下：

（1）AST1/3邏輯（AST2/4與AST1/3類(lèi)似）：

試驗(yàn)投入條件（與）：

在線(xiàn)試驗(yàn)允許（ETS畫(huà)面運(yùn)行手動(dòng)投入）

無(wú)其他ETS通道試驗(yàn)

試驗(yàn)切除條件（或）：

ASP-1壓力高延時(shí)兩秒

切除在線(xiàn)試驗(yàn)允許

ASP-2壓力低

手動(dòng)切除

3.2  危急跳閘控制塊實(shí)際操作

實(shí)驗(yàn)前注意與檢查事項(xiàng)：

就地是否漏油。

就地ASP壓力表顯示壓力是否正常

AST1、3 電磁閥試驗(yàn)的順序如下：

用鼠標(biāo)左鍵選擇“在線(xiàn)試驗(yàn)允許”按鈕并觀(guān)察文字后面點(diǎn)亮。

在 AST 電磁閥顯示區(qū)點(diǎn)擊 AST1 或 AST3 電磁閥，打開(kāi)操作端，點(diǎn)擊“投 入”按鈕，相應(yīng)電磁閥失電動(dòng)作， ASP1夠檢測(cè)到壓力信號(hào)，ASP1 的狀態(tài)變化顯示在 ETS 畫(huà)面上。

在 AST 電磁閥顯示區(qū)點(diǎn)擊 AST1 或 AST3 電磁閥，打開(kāi)操作端，點(diǎn)擊“切除”按鈕，相應(yīng)電磁閥帶電動(dòng)作， ASP1 (ASP壓力高)報(bào)警復(fù)位。正常情況是自動(dòng)復(fù)位 

進(jìn)行 20-1/AST 或 20-3/AST 電磁閥單個(gè)試驗(yàn)時(shí)，20-2/AST、20-4/AST 試驗(yàn)功能被閉鎖。

AST2、4 電磁閥試驗(yàn)的順序如下：

用鼠標(biāo)左鍵選擇“在線(xiàn)試驗(yàn)允許”按鈕并觀(guān)察文字后面點(diǎn)亮。

在 AST 電磁閥顯示區(qū)點(diǎn)擊 AST2 或 AST4 電磁閥，打開(kāi)操作端，點(diǎn)擊“投 入”按鈕，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作， ASP2 能夠檢測(cè)到，ASP2 的狀態(tài)變化將 被顯示在 ETS 畫(huà)面上。

在 AST 電磁閥顯示區(qū)點(diǎn)擊 AST2 或 AST4 電磁閥，打開(kāi)操作端，點(diǎn)擊“切除”按鈕，相應(yīng)電磁閥帶電動(dòng)作， ASP2 (ASP壓力低)報(bào)警復(fù)位。正常情況是自動(dòng)復(fù)位 

進(jìn)行 20-2/AST 或 20-4/AST 電磁閥單個(gè)試驗(yàn)時(shí)，20-1/AST、20-3/AST 試驗(yàn)功能被閉鎖。

四、ETS試驗(yàn)塊電源

4.1、大機(jī)AST電源

大機(jī)AST電源為220V交流，分別取自電子間熱控UPS配電柜，其中（20－1）/AST和（20－3）/AST電磁閥電源取自#1UPS機(jī)柜，（20－2）/AST和（20－4）/AST電磁閥電源取自#2UPS機(jī)柜。

4.2、小機(jī)AST電源

小機(jī)AST電源為直流110V，取自電子間繼保直流機(jī)柜，其中（20－1）/AST和（20－3）/AST電磁閥電源為一路電源，（20－2）/AST和（20－4）/AST電磁閥電源為另一路電源。

五、日常事故和處理

5.1、EH油壓無(wú)法建立

出現(xiàn)無(wú)法建立EH油壓，一般出現(xiàn)在機(jī)組檢修后，試運(yùn)過(guò)程中，一期都二期出現(xiàn)過(guò)此現(xiàn)象。在機(jī)組未掛閘啟油泵時(shí)，如果油動(dòng)機(jī)上的伺服閥或者電磁閥工作在打開(kāi)狀態(tài)，這樣高壓母管的壓力油通過(guò)油動(dòng)機(jī)高壓腔，然后打開(kāi)卸荷閥流到回油管路，液壓系統(tǒng)的功率是P×Q（壓力乘以流量），泵輸出流量肯定不夠而不能穩(wěn)定壓，當(dāng)然還有油管滲漏，這就不考慮分析。

5.2、AST模塊異常

通過(guò)ASP壓力開(kāi)關(guān)和ASP壓力表讀數(shù)可確認(rèn)AST模塊的工作狀況， 如果中間點(diǎn)ASP的壓力為10.6MPa以上，說(shuō)明級(jí)當(dāng)中的卸荷閥1或3卡澀不嚴(yán)或其對(duì)應(yīng)的電磁閥沒(méi)得電或電磁閥本身卡澀、或者節(jié)流孔丟失。如果中間點(diǎn)ASP的壓力為0，則說(shuō)明第二級(jí)當(dāng)中的卸荷閥2或4卡澀不嚴(yán)或其對(duì)應(yīng)的電磁閥沒(méi)得電或電磁閥本身卡澀、或者節(jié)流孔丟失，二期就出現(xiàn)過(guò)節(jié)流孔丟失的問(wèn)題，一二期都出現(xiàn)過(guò)檢修后電磁閥不帶電情況。對(duì)于電磁閥是否帶電用一般的鐵鑰匙接近電磁閥就可以判別，但一般是檢修人員判斷，正常運(yùn)行過(guò)程中，一般不建議不直接查電磁閥，以免引起設(shè)備誤動(dòng)。