一、汽輪機超速保護概述

汽輪機超速保護是汽輪機最重要的主保護之一。它的作用是當汽輪機轉速超過額定轉速9%-12%時快速切斷進汽，防止汽輪機因轉速過高離心力過大造成損壞。 

因為汽輪機是高速轉動的設備，轉動部件的離心力與轉速的平方成正比；當汽輪機轉速超過額定轉速的20%時，離心應力接近額定轉速下應力的1.5倍，此時轉動部件將發生松動，同時離心力將超過材料所允許的強度極限使部件損壞。

 汽輪機均設置超速保護裝置，它能在汽輪機轉速超過額定轉速的9-12%時動作，迅速切斷汽輪機進汽，停機。

二、汽輪機超速保護類型

汽輪機超速保護分為：電超速和機械超速。

電超速：包括OPC和AST；其中AST包括DEH和ETS。

機械超速：動作轉速109~112%額定轉速和手動打閘。

三、汽輪機超速保護詳解

（一）OPC超速保護系統

火電機組超速保護系統(Over speed Protect Controller)是一種抑制發電機組超速的保護，其作用是在汽輪機出現超速時，關閉所有調節汽門，防止汽輪機轉速進一步升高。OPC超速保護通過控制OPC電磁閥快速關閉調節汽門，有效防止汽輪機轉速飛升，并將轉速維持在3000RPM。 防止機組因甩負荷及其他原因超速，避免機組因停機而重新啟動，保持電網穩定運行，節約時間，減少損失。

（二）OPC電磁閥動作過程

當n＞103%→OPC電磁閥動作(帶電打開)→泄OPC母管油壓→關調門OPC電磁閥。

動作原理：正常運行時兩個電磁閥（5AYV、5BYV）是不帶電常閉的，封閉了OPC總管油液的泄放通道，使高中壓調節汽閥的執行機構活塞下腔能夠建立起油壓。一旦達到OPC動作條件，該兩個電磁閥（5AYV、5BYV）就被勵磁(通電)打開，使OPC母管油泄放，這樣，相應執行機構上的卸荷閥就快速開啟，使高中調節汽閥迅速關閉。當n＜103%→ OPC電磁閥復位(失電關閉)。

   

（三）AST電磁閥超速保護系統

DEH超速和ETS超速都叫做電超速保護，DEH用的探頭一般是磁阻式的探頭，ETS的則是電渦流的探頭，磁阻式的比電渦流的稍微敏感一點。在做超速實驗時，先做DEH超速，再做ETS超速。

圖一：高壓遮斷試驗畫面

圖二：現場 6YV、7YV、8YV、9YV電磁閥

DEH超速是指從現場來的三個轉速信號經過三個測速卡后，送出110%超速保護，這個都是硬接線，邏輯是沒有的。    

 ETS超速是從現場來的三路轉速信號，首先經過TSI之后，送出三路超速停機信號到ETS，經過邏輯三取二，送出超速停機信號，即ETS超速停機。

（四）DEH超速和ETS超速保護的區別

1、測量原理有區別:ETS取自TSI測速，一般是電渦流；DEH測速一般是磁阻。

2、DEH測速，啟機時調速要用到。正常運行時，監視轉速及超速試驗用，103%時關閉調門，110%時關閉主汽門，去AST電磁閥，發指令到ETS，跳機。

         

（五）機械超速保護

機械超速保護是機組超速110%保護不動或拒動時的緊急停機后備手段，當汽輪機的轉速超過（109%～112%）n時，超速遮斷裝置動作，迅速切斷汽輪機進汽，使汽輪機停止運轉。危急保安（遮斷）器主要有飛錘和飛環兩種形式，它們的工作原理大體相同。

隨著汽輪機轉速升高，飛錘的離心力增大，當轉速升高到危急保安器動作轉速時，飛錘的離心力將大于彈簧的約束力，飛錘開始飛出。飛錘一旦飛出后，偏心距增大，此時離心力與彈簧約束力同時增大，但離心力增大量大于彈簧力的增大量，使飛錘迅速飛出，一直飛到碰到限制凸肩位置。這種結構可以保證飛錘在一定轉速下準確地出擊，而且出擊迅猛有力，急速打擊危急遮斷油門上的掛鉤，使危急遮斷油門脫鉤，泄去安全油，關閉所有汽門，緊急停機。

下圖為機械超速試驗噴油口（含主油泵）：

（來源：網絡，版權歸原作者）