第二部分 AST遮斷詳解

一、危急遮斷控制簡介

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、關(guān)閉抽汽逆止門等保護(hù)信號及各種報警信號。ETS是電廠熱控設(shè)備中重要的保護(hù)系統(tǒng)之一，無論其拒動或誤動，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 個壓力開關(guān)、2 個節(jié)流孔、4 個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)編號的一對AST電磁閥為1通道；偶數(shù)編號的一對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，滿足主汽門和調(diào)門開啟條件。

當(dāng)兩個通道同時動作時，卸去AST油壓，關(guān)閉機(jī)組主汽門和調(diào)門，實現(xiàn)機(jī)組保護(hù)跳機(jī)。

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

當(dāng)?shù)诙ǖ绖幼鲿r，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中一個失電時，P2≈0。

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

AST模塊中設(shè)置兩道節(jié)流孔一來是這樣的串并聯(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的順序或交叉連接系統(tǒng)，不僅確保系統(tǒng)的動作可靠，而且當(dāng)任何一個閥門不動作或在線試驗時，系統(tǒng)仍然有保護(hù)功能。即該系統(tǒng)只有在一對奇數(shù)號或偶數(shù)號電磁閥都不起作用的雙重故障下，保護(hù)系統(tǒng)才會失效。

2.2  具體危急跳閘功能實現(xiàn)

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

圖中綠線表示AST油壓，白線表示EH有母管油壓，藍(lán)線表示有壓回油，黃線表示OPC油壓，閥門主要的主要控制元件有卸荷閥、伺服閥、電磁閥、油動機(jī)、節(jié)流孔、逆止閥、手動門等。接下來先介紹卸荷閥，卸荷閥分三個腔，安全油腔、壓力油腔、回油腔。當(dāng)安全油建立起來后，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，壓力油也就不能從回油口走掉。

油泵出來的油經(jīng)高壓母管進(jìn)入油動機(jī)，一路流到電磁閥或伺服閥，由電磁閥或伺服閥控制進(jìn)入油動機(jī)的高壓腔，而油動機(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)過一個節(jié)流孔，進(jìn)入油動機(jī)卸荷閥的安全油腔，這時的安全油在卸荷閥安全油腔另外的小孔流出經(jīng)過油動機(jī)上的逆止閥進(jìn)入AST母管，這樣一來油動機(jī)的安全油壓力就*由AST.模塊控制，只要AST.模塊做相應(yīng)的動作，那么相關(guān)的油動機(jī)就實現(xiàn)關(guān)閉。

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

圖3   高調(diào)門油路圖

回到AST.OPC模塊圖4，圖中白線表示高壓油，綠線表示AST油，粉線表示無壓回油，黃線表示OPC油壓。四個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是個二級閥，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，高壓油卸掉，卸荷閥在彈簧作用下打開，AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中，如果2、4中沒有一個動作，AST油是卸不掉的。所以，一組中至少有一個閥動作，才能卸掉AST油壓。這就具體解釋了4個閥中任何一個誤動，AST油壓是卸不掉的，任何一個拒動，都不會造成油壓無法卸掉。

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)行時該兩個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動作時，例如轉(zhuǎn)速達(dá)到103％額定轉(zhuǎn)速時該兩個電磁閥就被勵磁（通電）打開使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啟，使調(diào)節(jié)汽閥和再熱調(diào)節(jié)汽閥迅速關(guān)閉。

通過圖4再分析OPC和AST的聯(lián)系，圖4中的綠線就是EH油泵出來的油經(jīng)過每個油動機(jī)內(nèi)部的一個節(jié)流孔和一個逆止閥后出油動機(jī)來到AST母管的AST油， OPC油也是這樣來的，只不過OPC油是經(jīng)過調(diào)門油動機(jī)出來到OPC母管，而AST油是經(jīng)過主汽門油動機(jī)出來來到AST母管，而且OPC母管到AST母管是有個單向閥的，方向為OPC至AST，所以當(dāng)OPC電磁閥動作，OPC油卸壓后是調(diào)門關(guān)閉但AST油壓正常而主汽門不動作，但是如果AST電磁閥動作，AST油卸壓后，由于OPC的壓力比AST高，所以O(shè)PC也通過單向閥流到AST管路而同時卸壓，這時調(diào)門和主汽門同時關(guān)閉。

小結(jié)：AST.OPC模塊中的卸荷閥和油動機(jī)上卸荷閥的區(qū)別：在于AST.OPC上的卸荷閥有一個電磁閥（圖中的AST和OPC電磁閥）控制安全油是建立還是流到無壓回油，也就是說油動機(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實際設(shè)備

三、ETS試驗塊在線試驗

3.1 邏輯說明

進(jìn)行在線試驗的原理：即利用AST電磁閥一個失電不能引起機(jī)組跳機(jī)，一個AST電磁閥失電，保護(hù)功能能正常動作，壓力開關(guān) 63-1/ASP、63-2/ASP顯示每一通道電磁閥在線結(jié)果。

將使一個通道中一個電磁閥失電，當(dāng)通道AST1或3失電，即通道完成打開， ASP油壓上升至P2≈P1，壓力開關(guān) 63-1/ASP（大于10.6Mpa）動作，作為實驗是否成功的反饋信號，但P1遮斷油壓不會變，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， ASP油壓下降至P2≈0，壓力開關(guān) 63-2/ASP（大于4.8Mpa）動作，作為實驗是否成功的反饋信號，但P1遮斷油壓不會變，確保機(jī)組安全。

AST在線試驗具體邏輯如下：

（1）AST1/3邏輯（AST2/4與AST1/3類似）：

試驗投入條件（與）：

在線試驗允許（ETS畫面運(yùn)行手動投入）

無其他ETS通道試驗

試驗切除條件（或）：

ASP-1壓力高延時兩秒

切除在線試驗允許

ASP-2壓力低

手動切除

3.2  危急跳閘控制塊實際操作

實驗前注意與檢查事項：

就地是否漏油。

就地ASP壓力表顯示壓力是否正常

AST1、3 電磁閥試驗的順序如下：

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

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

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

進(jìn)行 20-1/AST 或 20-3/AST 電磁閥單個試驗時，20-2/AST、20-4/AST 試驗功能被閉鎖。

AST2、4 電磁閥試驗的順序如下：

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

在 AST 電磁閥顯示區(qū)點(diǎn)擊 AST2 或 AST4 電磁閥，打開操作端，點(diǎn)擊“投 入”按鈕，相應(yīng)電磁閥動作， ASP2 能夠檢測到，ASP2 的狀態(tài)變化將 被顯示在 ETS 畫面上。

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

進(jìn)行 20-2/AST 或 20-4/AST 電磁閥單個試驗時，20-1/AST、20-3/AST 試驗功能被閉鎖。

四、ETS試驗塊電源

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油壓無法建立

出現(xiàn)無法建立EH油壓，一般出現(xiàn)在機(jī)組檢修后，試運(yùn)過程中，一期都二期出現(xiàn)過此現(xiàn)象。在機(jī)組未掛閘啟油泵時，如果油動機(jī)上的伺服閥或者電磁閥工作在打開狀態(tài)，這樣高壓母管的壓力油通過油動機(jī)高壓腔，然后打開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ASP壓力開關(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，說明級當(dāng)中的卸荷閥1或3卡澀不嚴(yán)或其對應(yīng)的電磁閥沒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，則說明第二級當(dāng)中的卸荷閥2或4卡澀不嚴(yán)或其對應(yīng)的電磁閥沒得電或電磁閥本身卡澀、或者節(jié)流孔丟失，二期就出現(xiàn)過節(jié)流孔丟失的問題，一二期都出現(xiàn)過檢修后電磁閥不帶電情況。對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)行過程中，一般不建議不直接查電磁閥，以免引起設(shè)備誤動。