淺談汽機保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)

張明軍

摘要：近幾年來，隨著我國生活和工業(yè)用電量的持續(xù)增長，如果要確保電量的正常使用就要將電業(yè)管理做好，這樣才能確保用電設(shè)施的正常使用。而發(fā)電廠中的發(fā)電設(shè)備也正好關(guān)系著正常供電，這就是為了保證汽機系統(tǒng)的正常運行。本文就針對汽機保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行分析，通過對相關(guān)的保護(hù)技術(shù)進(jìn)行控制保護(hù)，同時運行PLC可編導(dǎo)程序來保護(hù)主體，從而有效的加強保護(hù)系統(tǒng)來控制相關(guān)的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：汽機 ；保護(hù)系統(tǒng) ；技術(shù)改造；電超速 ；安全油壓原因 ；機組

概述：現(xiàn)如今，雖然我國現(xiàn)階段的發(fā)電廠的汽機保護(hù)系統(tǒng)都加入了保護(hù)性的措施和系統(tǒng)，但是也存在著很多的不足和出現(xiàn)的額問題，我們從日常的供電系統(tǒng)中都能看出問題，不安全的現(xiàn)象和表現(xiàn)等，都會影響整個供電設(shè)備的使用和供電設(shè)施的運行。這些故障和問題的出現(xiàn)極其容易的使整個供電系統(tǒng)發(fā)生改變，從而影響日后用電的使用和供電的安全可靠運行。

1、 汽機保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)改造

1.1改造DEH

DEH主要是通過對計算機的內(nèi)部控制和液壓伺服機構(gòu)兩個部分所組成的，在這個改造過程中主要采用了通過對低壓透平油純電調(diào)方案來構(gòu)成的，這個方案就是通過對二次脈動油路中添加電液轉(zhuǎn)換器，通過壓力傳感器和可調(diào)節(jié)流閥等放大了液壓器，以此來確定泵液壓的放大器，這樣就形成了二次脈動油壓，從而使得發(fā)動機進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，這就最終形成了DEH的汽輪機控制系統(tǒng)。這種改造方案不僅大大節(jié)約了成本，而且給汽機的保護(hù)系統(tǒng)提供了可靠性的保證，使系統(tǒng)更加便捷實用。

1.2改造液壓的保護(hù)系統(tǒng)

大多數(shù)情況下，汽機的系統(tǒng)啟動是非常難以控制的，它需要采用的就是通過對啟動設(shè)備來增強系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)和控制，就是通過對閘門和各主控開關(guān)等進(jìn)行控制，同時要取消手動操作的啟動閥，增加了遮斷電磁閥、掛閘電磁閥和朱氣門電磁閥等，這些都是為了保證控制和限速等的保護(hù)系統(tǒng)，同時還要講手動停機電磁閥留存出來，保證汽機保護(hù)系統(tǒng)的正常運行。

這個系統(tǒng)的組成部分主要包括實驗的閘門、危機遮斷和超速等都是其構(gòu)成部分，只要操控人員控制住了DEH機構(gòu)中的“掛閘”，就會將主氣門的2YV轉(zhuǎn)變成4YV，從而產(chǎn)生電壓，繼而掛閘也會產(chǎn)生電流，從而通過在危機情況下的遮斷器上就掛住了，從而建立出了安全油壓；但是如果電閥閘復(fù)位和掛閘電磁閥中產(chǎn)生了失電，就會產(chǎn)生斷電情況，發(fā)生失電現(xiàn)象。而當(dāng)掛閘完成之后，操作人員就可以將運行按鈕開啟，從而讓主氣門電磁閥管道，建立出了啟動油門并且開始主氣門的啟動。同時，打開閘路發(fā)出指令，元磁力的短路油門與遮斷電磁閥門都會將安全油門泄露調(diào)，從而使得調(diào)節(jié)閥與主氣閥門迅速關(guān)閉，而且將閥門的開關(guān)關(guān)到零點，就會產(chǎn)生新的電流和電壓。

1.3改造汽機保護(hù)電路

（1） DEH進(jìn)行的開關(guān)主要有一下幾個步驟：手操盤打閘；ETS動作；超速110%；將進(jìn)行檢測存在故障的保護(hù)系統(tǒng)和實行手動緊急操作等流程。這其中任何一個步驟發(fā)生之后都會將超速限制和遮油電磁閥關(guān)閉，通過十分鐘的迅速調(diào)解從而使調(diào)速氣門和主氣門關(guān)閉，將機動組進(jìn)行緊急停機，同時還將DEH打開，從而將動作指令交給ETS系統(tǒng)。如果汽機系統(tǒng)發(fā)生改變，就會使得上述指令發(fā)生復(fù)位，從而將主氣門的遮油電磁閥復(fù)位。而事實上，這個電磁閥還是處于封鎖緊閉的狀態(tài)，要想確保它的失前狀態(tài)，這樣才能夠保證安全釋放油壓，建立汽機保護(hù)系統(tǒng)。

（2） 電超速保護(hù)

事實上，這個保護(hù)系統(tǒng)還有控制轉(zhuǎn)速的條件，這時可以加上幾個測速探頭，可以高效的測量轉(zhuǎn)速的信號，同時在DEH中計算出電超速保護(hù)的比例和合理性。而且當(dāng)負(fù)荷處在汽機的同時，就會產(chǎn)生超速現(xiàn)象，為了防止現(xiàn)象發(fā)生，就要在DEH中加入跳閘開關(guān)，從而設(shè)計有回轉(zhuǎn)信號的OPC回路系統(tǒng)。一旦產(chǎn)生信號，也會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)信號，進(jìn)行回應(yīng)。通過外接線從而將電路傳送到關(guān)調(diào)速氣門中，同時還要將所有的信號設(shè)置調(diào)制為零，這樣才能保證汽機的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，有效的避免了汽機出現(xiàn)的超速現(xiàn)象，保護(hù)了電路的運行和汽機系統(tǒng)的保護(hù)情況。

（3） 改造汽機的本體保護(hù)

相比較傳統(tǒng)的汽機保護(hù)系統(tǒng)，他們是運用控制和可編程的程序來進(jìn)行汽機的保護(hù)，但是隨著科學(xué)的先機水平更顯，現(xiàn)在的汽機保護(hù)是通過將電超速回來取消了，運用DEH的保護(hù)系統(tǒng)來實現(xiàn)汽機的正常保護(hù)運行，同時加設(shè)了一套DEH的開閘保護(hù)系統(tǒng)。

2、 改進(jìn)安全油壓低保護(hù)

事實上，安全油電壓保護(hù)系統(tǒng)存在著一定風(fēng)險和隱患，一旦發(fā)生錯誤的選擇就會使得保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障，產(chǎn)生誤差。而且一旦安全油壓下降到一定程度時就會發(fā)生跳閘的狀況，這時候就需要手動對安全油壓系統(tǒng)進(jìn)行控制和操控。根據(jù)發(fā)電廠中的安全油壓運行系統(tǒng)來看，兩種控制電閘的方式都會導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象，從而使得將安全油壓的隔膜發(fā)生跳閘，誤將EH油放回到郵箱中去，所以說，安全氣門的使用必須要保證安全油壓的順利流動，通過各種安全氣門來進(jìn)行驅(qū)動，這樣才能起到隔膜的作用，從而有效的關(guān)閉閥門，避免造成傷害，發(fā)生泄油現(xiàn)象。因此，要定期的對安全油壓進(jìn)行檢查，合理的對其進(jìn)行油量的減少處理，這樣可以有效的避免因為油壓過大而發(fā)生的跳閘的可能性，減少誤差的出現(xiàn)。

3、 汽機保護(hù)系統(tǒng)的組成和分類

汽機保護(hù)系統(tǒng)由監(jiān)視保護(hù)裝置和液壓系統(tǒng)組成.當(dāng)汽機超速、真空低、軸向位移大、振動大、潤滑油壓低等監(jiān)視保護(hù)裝置動作時，電磁閥動作，快速泄放高壓動力油，使高、中壓主汽門和調(diào)節(jié)汽門迅速關(guān)閉，緊急停止汽機運行，達(dá)到保護(hù)汽機組的目的。另外，還有汽機進(jìn)水保護(hù)、高壓加熱器保護(hù)及旁路保護(hù)等自動保護(hù)系統(tǒng)以保障汽機組的正常啟停和安全運行。同時，正常情況下，汽機的軸承都容易發(fā)生磨損現(xiàn)象，這就需要不斷的對它施加潤滑油，但是一旦停止涂抹，就會使軸承發(fā)生磨損，破壞表皮，從而使得汽機的運行發(fā)生問題，容易出現(xiàn)故障。因此，我們在日常對汽機保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢查的同時，要及時的更換潤滑油，檢查保護(hù)裝置，隨時的對交流潤滑油起到啟動的裝置，這樣才能防止油壓的泄露，禁止出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，影響汽機保護(hù)性同的正常運行。

4、 進(jìn)行汽機保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)的原因

4.1汽機的運行效率，就是為了保證汽機正常使用的安全性和可靠性，對汽機的使用保護(hù)技術(shù)和系統(tǒng)都要有更高的要求。汽機的正常運行就需要運行的軸向間距很小，這都是為了保證軸承的運行效果，防止發(fā)生磨損現(xiàn)象，一旦運行的輪子與地面或其他地方發(fā)生碰撞，就會減少汽機的使用壽命，損壞設(shè)備，造成成本的損失。因此，在對汽機的輪子和轉(zhuǎn)向進(jìn)行管理和監(jiān)控時，要及時的防止危險的發(fā)生，一旦發(fā)生故障，立即停機，防止造成不可避免的影響和災(zāi)害。

4.2（1）汽機內(nèi)熱焓降減少，從而使出力降低，降低了汽機的效率，減少了經(jīng)濟效益；

（2） 低壓缸內(nèi)蒸汽密度增大，使尾部葉片過負(fù)荷，造成葉片斷裂；

（3）增大級間反動度，使軸向推力增大，推力軸承過負(fù)荷，嚴(yán)重時使推力軸承鎢金融化；

（4） 使排汽溫度升高，造成低壓缸熱膨脹變形，凝汽器銅管應(yīng)力增大，破壞銅管的嚴(yán)密性；低壓缸軸承上抬，破壞機組的中心產(chǎn)生振動，還會造成軸承徑向間隙變化，產(chǎn)生摩擦而損壞設(shè)備。

由于低真空運行對機組的安全運行危害極大，所以必須進(jìn)行低真空保護(hù)。運行中無論何種原因引起凝汽器真空下降，且超過規(guī)定的低限值時，應(yīng)首先減小汽輪機的負(fù)荷。當(dāng)真空下降到危險值時，應(yīng)關(guān)閉主汽門，立即停機。

5、 再熱機組的旁路保護(hù)

大型單元機組采用了中間再熱，并按單元制運行，正常運行中鍋爐蒸汽的供給是和汽機的負(fù)荷相對應(yīng)的。但是在啟動和事故的情況下不同。如汽機大幅度甩負(fù)荷，機爐間的蒸汽量需求將發(fā)生不平衡，因為汽機可在任何負(fù)荷下運行，而鍋爐一般在30%額定負(fù)荷下運行就不穩(wěn)定。又如鍋爐主汽壓力升高，必須將一部分蒸汽排入凝汽器，防止鍋爐超壓。所以大型單元機組都設(shè)有旁路系統(tǒng)，用來回收多余的蒸汽。汽機高壓缸的旁路系統(tǒng)作為一級旁路，汽機中、低壓缸的旁路系統(tǒng)作為二級旁路，每級都有減溫減壓裝置來控制蒸汽的溫度和壓力。高壓旁路的蒸汽進(jìn)入再熱器，低壓旁路的蒸汽進(jìn)入凝汽器，所以為了保護(hù)再熱器和凝汽器的安全，旁路系統(tǒng)必須在一定的條件下才能投入，而投入的旁路系統(tǒng)在條件不滿足時就必須關(guān)閉，對旁路系統(tǒng)的啟停進(jìn)行控制，對保護(hù)機爐設(shè)備的安全的這種功能就叫作旁路保護(hù)。

結(jié)語：

總而言之，通過對汽機的保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造之后，都體現(xiàn)了汽機保護(hù)系統(tǒng)的實用性和便捷性，通過對它的集中管理和分散等強度的特征描述，來實現(xiàn)了CRT的監(jiān)控中心，從而建立了人機友好的畫面，實現(xiàn)操作員通過對DCS的系統(tǒng)所展現(xiàn)的整個操作的監(jiān)控畫面，不僅減少了操作人員的工作強度，而且使得整個保護(hù)系統(tǒng)上升了一個新的控制水平，在某種程度上增加了系統(tǒng)的可靠性和應(yīng)用性，更加的保證了汽機系統(tǒng)的正常運行，汽機工作的正常使用。

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