【技术讲堂】：汽轮机试验之超速保护试验

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汽轮机超速事故是一种危害极其重大的恶性事故，它的危害极大，轻则动静间隙消失，发生磨损，重点发生严重的飞车事件，造成汽轮机严重损毁，甚至报废。

因此汽轮机设置了超速保护，用来保证在机组甩负荷等情况下快速地切断汽轮机进汽，保障机组的安全。为了充分保证保护动作的可靠性和正确性。规程规定：必须定期进行超速保护试验。

汽轮机的超速保护具体分为以下四种：

1，opc预超速保护

也叫103%opc动作保护试验，其动作条件是当汽轮机转速飞升到3090rpm时保护动作，关闭汽机的高中压调节汽门，当转速降到3000rpm时打开调节汽门，维持汽机转速在3000rpm左右。也有的电厂设置为甩负荷大于50%负荷时转速不到3090rpm就提前动作和当汽机转速飞率大于一定值提前动作。

2.DEH110%超速保护

此保护是当汽机转速到达额定转速110%时，保护动作，汽轮机跳闸，保护汽轮机。由于其动作信号是从DEH控制模块发出的，因此叫DEH超速保护。

3.TSI110%超速保护。

其动作转速和DEH超速动作值相同为110%的额定转速，其不同之处在于动作信号来自于TSI监视，其动作停机源于TSI停机系统。

4，机械超速，

机械超速保护是汽轮机的后超速保护，当前面的保护动作不正常是由机头的机械超速保护装置动作遮断汽轮机，其动作值一般是110-112%，也有的电厂设定为108%-110%.

汽轮机超速试验基本内容

超速试验

超速保护试验通常在额定转速下，空负荷时进行。超速保护试验包 括“103％OPC超速保护试验”、“110％DEH电超速保护试验”“机械超速保护试验”组成，其中“危急遮断器超速保护试验”是屏蔽DEH中的OPC103％及110％DEH电超速保护功能，以便于试验机组危急遮断的功能。

1试验规定：

1．下列情况应做超速试验：

①　汽轮机安装完毕,首次启动。

②　汽轮机经大修后,首次启动。

③　危急遮断器经过解体复装后。

④　在箱内做过任何影响危急遮断器动作转速整定的检修以后。

⑤　停机一个月以上，再次启动。

⑥　甩负荷试验前。

2．下列情况不允许做超速试验：

①　大修停机前严禁试验。

②　滑参数停机，发电机解列后。

③　禁止在额定蒸汽参数或接近额定蒸汽参数下做试验。

④　调节系统、保安系统、调节阀或主汽阀存在问题或有卡涩现象时。

⑤　各主汽门、调节阀严密性不合格时。

⑥　就地或远方停机不正常。

⑦　在额定转速下任一轴承的振动异常、轴向位移报警时。

⑧　任一轴承温度高于限定值时。

3．试验条件

①　试验必须在汽轮机空负荷状态下进行除了被试验的危机保安器之外，其他保护均应投入工作。

②　汽轮机冷态启动时，负荷在70MW连续运行3小时～4小时后再进行超速试验。

③　超速试验时参数要求：

l 主蒸汽压力：不得高于5MPa～6MPa ；主蒸汽温度：350℃～400℃以上。

l 再热蒸汽参数为压力0.1MPa～0.2MPa；温度不低于300℃～350℃。

l 检查润滑油温在38～42℃。

l 凝汽器真空应-80KPa，排汽温度应在80℃以下。

l 试验中投入旁路时，应使调节压力比高旁后压力比值≥2.0，防止高压缸排汽不畅，产生鼓风摩擦过热。

l 超速试验前必须进行高中压主汽门、调门严密性试验并合格；

l 超速试验前必须进行打闸试验并合格；

l 超速试验前必须进行注油试验，确认危机保安器动作正常后，在进行超速试验。

l 试验前启动交流润滑油泵，试验期间维持交流润滑油泵运行。

4．注意事项

①　超速试验，应在同一情况下进行两次，两次动作转速差不应超过18rpm，机组大修后的超速试验应做三次，前两次动作转速差不应超过18rpm，第三次和前两次平均数之差不超过30rpm。

②　试验前校对就地与远方转速一致，并备有便携式测振表，升速过程中，加强联系。机头手动遮断滑阀及集控室控制盘上的停机按钮处设专人负责，以备在紧急情况下立即打闸停机。

③　全停汽缸夹层加热装置。

④　提升转速试验前应修改电气超速保护目标值为3300 r/min。试验完后应注意恢复。

⑤　提升转速试验必须由经过培训、熟悉本机的操作人员进行操作，由汽机专工进行指挥和监护。要有一名运行人员站在打闸停机手柄旁边，作好随时打闸停机的准备，集控室的停机按钮也要有专人负责操作，随时准备打闸停机。

⑥　提升转速试验过程中，必须由专人严密监视机组的振动情况，并与指挥人保持密切联系，若振动增大，未查明原因之前，不得继续作提升转速试验，振动异常应立即打闸停机。

⑦　提升试验前不得再作喷油试验。

⑧　每次提升转速在3200r/min以上的高速区停留时间不得超过1 min。

⑨　当转速提升到3360r/min危急遮断器仍不动作时，应立即打闸停机。

⑩　在查明原因并采取正确处理措施之后，才能继续作提升转速试验。

11　提升转速试验的全过程应控制在30min以内完成。

2 “103％OPC超速试验”

1.试验前的准备:

①　机组维持3000rpm运行稳定。

②　机组处于“脱网”状态。

③　机组处于“定速”状态。

④　机组处于“自动”控制方式。

⑤　汇报值长，联系各相关人员做好准备。

2.试验程序:

①　打开“DEH在线试验”画面，点击“103％超速试验”按钮；该按钮指示灯亮。

②　修改目标转速至3100r/min。

③　升速率设为100r/min/min。

④　按“进行”,开始试验。

⑤　机组升速，当机组转速至3090r/min时，检查“103%OPC”动作，高中压调门全部关闭，转速开始下降至目标转速3000r/min。

⑥　试验完毕，机组恢复3000r/min，点击“103％超速试验”按钮，该按钮指示灯灭。

3 “110％电超速试验”

1.试验前的准备:

①　此试验应由值长统一指挥。

②　机组维持3000rpm运行稳定。

③　保持交流润滑油泵运行，直流油泵联锁投入。

④　汽轮机冷态启动时，负荷在70MW连续运行3小时～4小时后再进行超速试验

⑤　发电机解列，在就地和远方各打闸一次，试验正常后恢复3000rpm。

2.试验程序:

①　打开“DEH在线试验”画面，点击“110％超速试验”按钮；该按钮指示灯亮。

②　设定转速目标值为3300rpm，设定升速率为100r/mim/mim，点击“进行”，汽轮机开始升速。

③　当转速升到3300rpm时，超速保护动作，关闭所有进汽阀门，DEH显示各阀门开度到零，“汽轮机跳闸”灯亮，“抽汽逆止门关闭信号”发出。检查汽轮机转速下降。

④　当汽轮机转速下降至3000rpm以下时，重新挂闸，恢复机组3000rpm运行。严禁在临界转速区内挂闸。

⑤　点击“110％超速”按钮，该按钮指示灯灭，

⑥　试验结束，运行人员应全面检查机组运行情况。

4 机械超速试验：

1. 试验前的准备

①　机组维持3000rpm运行稳定。

②　机组处于“解列”状态。

③　机组处于“定速”状态。

④　机组处于“自动”控制方式。

⑤　将ETS超速保护退出

2.试验程序：

①　打开“DEH在线试验”画面，点击“机械超速允许”按钮，指示灯亮。

②　点击“目标值”按钮，输入目标值3330rpm。

③　点击“升速率”按钮，输入升速率180r/min/min。

④　点击“进行”按钮，汽机开始升速；

⑤　转速上升至危急保安器动作，汽轮机跳闸，关闭高中压主汽门、调速汽门。当机组转速升到3300r/min危急遮断器飞环仍不动作，允许继续将转速提升到3330r/min。若机组转速在3330r/min时，仍未动作，应立即打闸停机。

⑥　记录机械超速飞环动作转速及复位转速，并复位转速表；

⑦　待转速降至3000rpm以下时重新挂闸，恢复转速至3000rpm。

⑧　若机械超速试验动作转速不合格，应停机后适当调整危急遮急器飞环的调整螺母，再进行超速试验，直到合格；

⑨　危急遮断器提升转速试验应做两次，其动作转速应满足下列要求，算合格：两次动作转速之差应小于18r/min。两次试验的动作转速均在3300～3330r/min范围内。