汽轮机AST遮断详解

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1、汽轮机AST遮断详解4只AST电磁阀分为两个通道。通道1包括20-1/AST与20-3/AST，而通道2则20-2/AST与20- 4/AST。每一通道由在危急遮断系统控制柜中各自的继电器保持供电。危急遮断系统的作 用为，在传感器指明汽轮机的任一变量处于遮断水平时，打开所有的AST电磁阀，以遮断 机组。系统设计成在任一电磁阀故障拒动时，不会影响系统功能。这就是如前所述，设计 成两相同独立通道的原因。每一通道有其本身的继电器、电源和监测所有汽机遮断变量的 能力。遮断汽轮机需要两个通道同时动作。如果发生一偶然性遮断事故，至少在每一通道 中有一 AST电磁阀应动作，才能遮断汽轮机。每一通道可以分开地

2、在汽轮机运行时作试验 而不会产生遮断或实际需要遮断时拒动。在试验时，通道的电源是隔离的，所以一次只能 试验一个通道AST 3丽丁电龌稗试腔: JUT1 垠捕HfASPL 岌讯号.昭賈蟲勺动 柞ASP2裁_诡号，两 扌动恭嶠T油吐力 图中黄线表示高压油，红线表示AST油，绿线表示无压回油。四个AST电磁阀分别是1、2、 3、4。1、3组，2、4一组。我们先以图中AST1阀为例，介绍一下（注意，只看图中SAT1 部分）。SAT是个二级阀，电磁阀带点后，图中左侧Y型的小阀关闭，高压油进入后形成压 力腔室，顶住图右侧阀座，封住AST油通道。反之，电磁阀失电，左侧小阀打开，高压油 卸掉，右侧阀座在弹簧作

3、用下打开，AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中， 如果2、4中没有一个动作，AST油是卸不掉的。所以，一组中至少有一个阀动作，才能卸 掉。就是说，4个阀中任何一个误动，AST油压是卸不掉的。如果动作时，任何一个拒动， 都不会造成油压无法卸掉。第一部分：图1中的红线就是EH油泵出来的油经过每个油动机内部的一个节流孔和一个逆 止阀后出油动机来至OAST母管的AST油（其实OPC油也是这样来的，只不过OPC油是经过调门 油动机出来到OPC母管，而AST油是经过主汽门油动机出来来到AST母管，而且OPC母管到 AST母管是有个单向阀的，也就是说OPC这路能到AST，但是AST这路

4、不能到OPC，所以当OPC 电磁阀动作，OPC油卸压后是调门关闭而主汽门不动作，但是如果AST电磁阀动作，AST油 卸压后，由于OPC的压力比AST高，所以0 PC也通过单向阀流至UAST管路而同时卸压，这时调 门和主汽门同时关闭）。粉色的是串联中间点的压力油，青色是无压回油，绿色是安全油 PS13是AST压力开关，PS4PS5是中间点压力开关，这几个压力开关都是监测报警或给DCS 信号的，我们暂时不管它。其中卸荷阀1和3并联后经过节流孔A再与并联的卸荷阀2和4串 联，串联后再经过节流孔B进入无压回油。原本我们不需要这么复杂，只是因为我们这个 使用场合的高可靠性要求，要不是可靠性要求，一个卸荷

5、阀和一个节流孔就可以实现。第二部分：要解释整个问题，首先请允许我简单介绍一下EH油泵的工作特点，EH油泵是轴 向柱塞式衡压变量泵，在这里我们只要知道它叫衡压变量泵好了，顾名思义，你调定好了 压力后它的压力是不变的，在这个压力下它能根据你系统实际需求的流量来决定它的输出 流量，但是有一个前提条件，就是这个输出流量不能大于它的最大输出流量，一旦大于这 个流量，这个压力也就不能维持。第三部分：接下来请允许我再介绍一下图2的卸荷阀，卸荷阀分三个腔，安全油腔就是上 面的这个油口1，压力油腔就是下面的这个油口4，还有回油腔就是侧面的这个油口5。当 安全油建立起来后，安全油口的压力几乎等于压力油口的压力，而

6、且由于安全油的作用面 积（阀芯上部面积）大于下面压力油口的作用面积（阀芯下面锥部投影面积），所以压力 油口的油是不能把阀芯打开，压力油也就不能从回油口走掉。第四部分：如果对于油动机上的卸荷阀，油泵出来的油经高压母管进入油动机，一路流到 伺服阀或者电磁阀，由伺服阀或电磁阀控制进入油动机的高压腔，而油动机的高压腔与我 们卸荷阀的压力腔也就是图2的4处是通的，而另外一路就是分到图2中的3处，经过一个节 流孔2处后（这时它已变成AST或者OPC油）进入油动机卸荷阀的安全油腔，这样一来，油 动机高压腔的油就不能通过卸荷阀流掉。而且这时的安全油在图2的1处另外的小孔流出经 过油动机上的逆止阀进入AST或者

7、OPC母管，这样一来油动机的安全油压力就完全由 AST.OPC模块控制了，也就是回到本问最上面的一段话，只要AST.opc模块做相应的动作， 那么相关的油动机就实现关闭。第五部分：再回到我们的AST.OPC模块，看了图1就知道，其实AST.OPC模块中的卸荷阀和 油动机上卸荷阀唯一的区别在于AST.OPC上的卸荷阀有一个电磁阀（图1中5YV、6YV、7YV、 8YV）控制安全油是建立还是流到无压回油，也就是说油动机的安全油油AST.OPC模块控制, 而AST.OPC的安全油油电磁阀控制（不过东汽好多机组，每个油动机也配置了一个电磁阀 单独控制每个油动机，其实个人觉得有点浪费）。第六部分：正常情

8、况下AST电磁阀工作在得电位置（图1电磁阀就是正常工作状态，这是一 种两位电磁阀，就是有两种工作位置，得电时工作在左边位置，失电时弹簧让电磁阀工作 在右位位置），此时安全油流到卸荷阀上腔，而红色的AST油打不开第一级1或3的卸荷阀 的阀芯，只能从节流孔走，压力损失掉一半，进入串联结构的中间，流到第二级卸荷阀2 或4的下腔，同样也打不开阀芯而只能从节流孔走进入无压回油，压力损失到0。当串联的两级中都有一个电磁阀失电而使卸荷阀打开，比如卸荷阀“1和2”或者“1和4”或者 “3和2”或者“3和4”相应的电磁阀失电而使相应的安全油流到无压回油，这样前面一级的AST 油就打开卸荷阀的阀芯通过回油口绕过节

9、流孔而进入下一级，而下一级的卸荷阀同样被打 开，又绕过第二级节流孔而进入无压回油。这样一 来AST油就没有任何阻碍将压力全部损 失掉。从而由于第四部分介绍的原因油动机的安全油失压而关闭油动机。这个时候泵的出 口压力说不定也建立不起来，如果是第四部分中说的油动机上的伺服阀或者电磁阀工作在 打开状态，这样高压母管的压力油通过油动机高压腔，然后打开卸荷阀流到回油管路（这 路是有压回油管路，但是有压回油管路的压力是很低的，只有0.5MPa不到），这样这么多 油动机在同时排油，泵输出流量肯定不够而不能稳定压力；即使这个阀不在打开位置，这 个高压油流过油动机里的节流孔后经过AST或者OPC管路直接奔无压回

10、油，虽然每个油动机 都有节流孔，但是几个油动机的节流孔其实是并联的，几个节流孔并联起来就不是节流孔 了，这时所需的流量也是很大的，基本上泵也不能保证维持在14.5，但肯定比刚才说的情 况要压力高点，估计在10 MPa左右。但是这时电机电流是很高的，应该超过40A，因为泵功 率肯定上去了。这个时候压力虽没14.5但是也不是很低，再加上泵全流量输出，大家都知 道液压系统的功率是PXQ （压力乘以流量）。当串联的两级中随便哪一级的一个或者两个卸荷阀“1”、 “3”、 “1和3”， “2”、 “4”、 “2和4”其 相应的电磁阀动作而使卸荷阀打开，只能有一级节流孔被绕过，还有另外一级节流孔工作， 系统

11、的AST油仍旧能建立起压力，只不过需要提供稍微多的流量来维持这个压力。所以AST.OPC模块中设置两道节流孔一来是这样的串并联结构让系统更可靠，不至于一旦 哪个电磁阀突然失灵而造成以外停机，也可以让系统的需要流量小点，降低功耗。AST、OPC及ASP油压可从危急保安装置上的压力表读取。AST、OPC是EH系统的重要参数之 一，当其油压低于对应压力开关的整定值时就要遮断汽轮机。AST、OPC及ASP故障原因基本上类似：受系统油压不正常引起/相应节流孔堵塞/卸荷阀阀 芯和阀套卡涩引起关不严或内漏增大，导致压力建立不起来，挂不了闸。当然如果挂不了闸对于AST.OPC模块来说还有可能是AST电磁阀是否

12、正常带电，可用铁丝试 一下4只AST电磁阀线圈部位是否有吸力，有吸力就是带电了，没吸力就是没带电（如果你 经验不是非常丰富，别用带磁性头的螺丝刀去试噢，那样即使没带电你也会觉得有点吸力） 是否带电或手摸是否发热。可通过ASP压力开关和ASP压力表读数确认AST.OPC模块的工作状况，如果中间点ASP的压力 为13.5MPa以上，说明第一级当中的卸荷阀1或3卡涩不严或其对应的电磁阀没得电或电磁 阀本身卡涩。如果中间点ASP的压力为0,则说明第二级当中的卸荷阀2或4卡涩不严或其对 应的电磁阀没得电或电磁阀本身卡涩。来张AST.OPC模块的原理图，各颜色代表的油路与 上面的一样，只是多了一个黄色油路

13、，就是从各调门出来后汇集到此的的OPC油母管。仔 细比较第一张图就发现，现在这张图AST就处在打闸位置，AST电磁阀不带电，卸荷阀的安 全油经电磁阀流到无压回油。虽然此处的OPC电磁阀工作在正常位置（OPC电磁阀正常时是 失电位置，得电时才让相应的卸荷阀安全油流向无压回油，从而关闭调门实现超速限制）， 但是可以看到黄线和红线连接点的单向阀方向是OPC-AST的，所以此时OPC压力比AST高， OPC也流向AST管路而卸压。遮断AST?超逮OPC?压力卄关组斜I- .*Tn1 R1*J.1 -fi-=pOPC _%v1Fni.11.JI.!.JI.JI.打:=:.11. .11.J.11.L-i

14、丄p-:=:*_i1 r:1 r|nSW 1 -L|.r11f1i LL1AST 丄k *J-it壬I$7YV円严q6YV 11 / I -lE/dlJi- 1ASP油压报警ASP油压用于在线试验AST电磁阀。ASP油压由AST油压通过节流孔产生，再通过节流孔到回 油。ASP油压通常在7.0MPa左右。当AST电磁阀1或3动作时，ASP压力升高，ASP1压力开关 动作；当AST电磁阀2或4动作时，ASP压力降低，ASP2压力开关动作。如果AST电磁阀没有 动作时，ASP 1或2压力开关动作，或AST电磁阀复位后压力开关不复位，就存在ASP油压报ASP油压报警多数是由于节流孔堵塞造成的。当前置节

15、流孔（AST到ASP的节流孔）堵塞时,ASP油压降低，ASP2压力开关动作，发出ASP油压报警；当后置节流孔（ASP到回油的节流孔）堵塞时，ASP油压升高，ASP1压力开关动作，发出ASP油压报警。可以通过检查清洗节 流孔来清除故障。当然AST电磁阀故障也会发出ASP油压报警。报警后首先要确定是哪一只电磁阀故障，可以 通过更换电磁阀的位置来判定。例如ASP高报警，说明AST电磁阀1或3故障。可以将电磁阀 1与电磁阀2互换位置，如果此时仍为高报警，则说明电磁阀 3故障，如果此时变为低报警 说明电磁阀1故障。找到了故障电磁阀，就可以通过检修或更换来处理。AST OPC 电磁阀不能在线更换和检修。动作原则：OPC宁可拒动不可勿动AST 宁可勿动不可拒动 在看几个重要的部件原理图快速卸荷阀工作原理出现遮断信号:AST电磁阀失电-卩2丨一 0的杯形阀f f、导通 油缸下腔与回油接通针阀 弹蚩t朮卷堰断油 牡缸压力油快速关J快速卸荷阀结构图针阀弾簧410圉2 15油动机电灌伺服阀1澹芯；2节流孔乍3滑阀匚时一啜翳；5线圈杜杆匸6电磁加路+7线圈；8柔性管* 9挡板$ 10反懺ft* 11S口节濃孔板