专利名称：一种汽轮机超速保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机领域，尤其涉及一种汽轮机超速保护装置。
背景技术：
汽轮发电机组是高速旋转的机械，额定转速一般为3000r/min。一旦发生超速，将 会发生重大的财产和人员损失。汽轮机超速保护系统，传统方法为安装在汽轮机小轴上的 机械危急遮断器，在机组超速后，由带偏心的飞锤在离心力作用下动作，泄去安全油将机组 停机。它采用一个机械式危急遮断器，加一套电子超速装置实现超速保护的目的。由于采用 机械式危急遮断器，引起机械磨损导致其动作转速不准确。另一方面，其设定值靠调整弹簧 的紧力，因此无法精确。启动前需进行超速试验，将机组转速提高到动作转速后调整其动作 值，通常要试验多次才能完成。另外，由于机械部件还存在卡涩拒动的问题，影响机组的安 全。这样既不经济(诸如每次调整需要重新启动汽轮机组，并进行试验，需花费数十万元)， 同时，超速试验由于要将机组超速到超过3000r/min，又影响了汽轮机转子的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种汽轮机超速保护装置，本发明 采用电子装置，动作可靠，试验时不需要将机组转速提高到动作转速，既保证了安全动作， 又节约了成本，保护了汽轮机，使系统更加简单。实现上述目的的技术方案是一种汽轮机超速保护装置，所述的汽轮机包括停机 电磁阀、给停机电磁阀供电的停机电磁阀供电回路以及测速齿轮，其中，所述的汽轮机超速 保护装置包括两套相同的电子超速保护装置以及一或门，该或门的输入端分别与所述的 两电子超速保护装置的输出端相连，或门的输出端与所述的停机电磁阀供电回路相连，其 中所述的每一电子超速保护装置均包括三个测量通道以及一三选二超速保护器，该 三选二超速保护器的输入端分别接受三个测量通道的输出信号，输出端与所述的或门的输 入端相连，所述每一测量通道包括依次相连的安装在测速齿轮上的测速探头、转速模块以 及继电器，所述的同一电子保护装置中的任意一转速模块的输入端均与另外两个测量通道 中的转速模块的输入端相连；所述的测速探头监测测速齿轮的转速，并且发出转速信号给所述转速模块；所述的转速模块接受测速探头的转速信号，存储转速的测量值，并且发出动作信 号给所述继电器。上述的汽轮机超速保护装置，其中，每一电子超速保护装置还包括一监视模块，该 监视模块实时监测三个通道内转速模块的测量值，若某通道的测量值同时与其它两通道的 数值有偏差，则认定该测量通道的测速探头故障。上述的汽轮机超速保护装置，其中，所述的监视模块包括一数字信号发生器，该数 字信号发生器发出数字信号给所述的转速模块以模拟测速齿轮的转速来对转速模块进行在线试验，检测其是否发生故障。上述的汽轮机超速保护装置，其中，所述的监视模块还包括一逻辑切换开关，该逻 辑切换开关实现测速齿轮的实际转速与数字信号发生器发出的模拟转速之间的切换。上述的汽轮机超速保护装置，其中，还包括一危急遮断系统，该危急遮断系统包括 输入卡模件、一对微处理器以及输出卡模件，其中所述的输入卡模件分别与每一转速模块的输出的动作信号相连，并且将该信号转 换成为微处理器可以接受的数字信号；所述的微处理器将接受的信号进行三取二的逻辑处理，即只要检测到在同一电子 超速保护装置里的三个信号中的两个信号动作，则通过输出卡模件发出超速保护信号给所 述停机电磁阀。上述的汽轮机超速保护装置，其中，所述的微处理器包括两三选二模块以及一或 门模拟模块，该或门模拟模块的输入端与所述的两三选二模块的输出端相连，其输出端与 所述的输出卡模件相连，其中所述的每一三选二模块的输入端分别接受位于同一电子超速保护装置的三个测 量通道的输入卡模件的输出信号，该三选二模块模拟三选二超速保护器，即对输入的信号 进行三选二逻辑处理；所述的或门模拟模块模拟或门的动作，即只要监测到有输入，即输出信号至输出 卡模件。上述的汽轮机超速保护装置，其中，所述的转速模块为转速保护卡。本发明的有益效果是本发明取消了机械式危急遮断器，由两套电子式的超速保 护装置构成，使系统更加简单，省去了启动时的超速试验，节省的大笔费用，同时，还减少了 超速试验对汽轮机寿命的影响。
图1是本发明的汽轮机超速保护装置的结构示意图；图2是本发明的汽轮机超速保护装置的危急遮断系统的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图1和图2，图中示出了本发明的一种汽轮机超速保护装置，汽轮机包括停 机电磁阀1、给停机电磁阀1供电的停机电磁阀供电回路2以及测速齿轮3，本发明的汽轮 机超速保护装置包括两套相同的电子超速保护装置4以及一或门5，该或门5的输入端分别 与两电子超速保护装置4的输出端相连，或门5的输出端与停机电磁阀供电回路2相连，其 中每一电子超速保护装置4均包括三个测量通道41以及一三选二超速保护器42，该 三选二超速保护器42的输入端分别接受三个测量通道41的输出信号，输出端与或门5的 输入端相连，每一测量通道41包括依次相连的安装在测速齿轮3上的测速探头411、转速模 块412以及继电器413，同一电子保护装置4中的任意一转速模块412的输入端均与另外两 个测量通道41中的转速模块412的输入端相连；4
测速探头411监测测速齿轮3的转速，并且发出转速信号给转速模块412 ；转速模块412接受测速探头411的转速信号，存储转速的测量值，并且发出动作信 号给继电器413，本发明中，转速模块412为转速保护卡。为了监测转速模块412以及测速探头411是否发生故障，本发明的每一电子超速 保护装置4还包括一监视模块43，该监视模块43实时监测三个通道41内转速模块412的 测量值，若某通道的测量值同时与其它两通道的数值有偏差，则认定该测量通道41的测速 探头411故障，偏差值可调整，一般设定为30r/min。监视模块43包括一数字信号发生器(图中未示出)，用以模拟转速信号，该数字信 号发生器发出数字信号给转速模块412以模拟测速齿轮3的转速来对转速模块412进行在 线试验，检测其是否发生故障，其动作过程如下在机组运行时，定期对转速模块412进行 测试，模拟一个略大于动作值的转速信号，分别送到三个转速模块412，测定是否发出动作 信号。模拟一个略小于动作值的转速信号，分别送到三个转速模块412，测定是否发出动作 信号。然后再强制每个模块动作，测定是否发出动作信号。在试验时，监视模块还包括一逻辑切换开关(图中未示出)，该逻辑切换开关实现 测速齿轮3的实际转速与数字信号发生器发出的模拟转速之间的切换，以对模块进行在线 试验。由于是三取二逻辑处理，一个模块动作，不会影响机组运行。一旦系统检测到某个模 块发生故障，将立即停止检测。为了进一步检测汽轮机是否超速，本发明还包括一危急遮断系统6，该危急遮断系 统6包括输入卡模件61、一对微处理器62以及输出卡模件63，其中输入卡模件61分别与每一转速模块412的输出的动作信号相连，并且将该信号转 换成为微处理器62可以接受的数字信号；微处理器62将接受的信号进行三取二的逻辑处理，即只要检测到在同一电子超 速保护装置4里的三个信号中的两个信号动作，则通过输出卡模件63发出超速保护信号给 停机电磁阀1。微处理器62包括两三选二模块621以及一或门模拟模块622，该或门模拟模块 622的输入端与两三选二模块621的输出端相连，其输出端与输出卡模件63相连，其中每一三选二模块621的输入端分别接受位于同一电子超速保护装置4的三个测量 通道41的输入卡模件61的输出信号，该三选二模块621模拟三选二超速保护器，即对输入 的信号进行三选二逻辑处理；或门模拟模块622模拟或门的动作，即只要监测到有输入，即输出信号至输出卡 模件63。本发明的三个转速通道41独立地测量显示机组转速并发出可靠的报警信号。转 速模块412发出的动作信号通过继电器413回路，进行三取二逻辑处理。两套电子超速保 护装置4串联进停机电磁阀的供电回路2。当其中有一套装置动作后，停机电磁阀1将失 电，阀门在关闭弹簧的作用下快速关闭，使汽轮机组停机。每个转速模块412不仅接收本通道的测速信号，而且接收其它两个通道的信号。 监视模块43持续地检查3通道信号的数值。如果某通道的测量值同时与其它两通道的数 值有明显偏差，则认定该通道的测速探头411故障。当三个测量通道41的测量结果不同 时，报警信号的发出由3个通道中的2个通道同时确定。系统不断检查测速探头411输入回路，不同通道的测速探头411输出信号被同时监测，并对各通道进行合理的控制，以便发 现功能故障。任何一个故障都发出报警信号。综上所述，本发明的两套冗余的电子超速保护装置4，每套分别进行三取二处理； 转速模块412超速动作信号通过继电器41进行三取二处理；每套的动作信号送到停机电磁 阀的电源回路，直接切断电磁阀电源，使机组迅速停机；转速模块412超速动作信号还送到 危急遮断系统6，在危急遮断系统6进行三取二逻辑处理，进行停机保护。以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上 述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本 发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种汽轮机超速保护装置，所述的汽轮机包括停机电磁阀、给停机电磁阀供电的停 机电磁阀供电回路以及测速齿轮，其特征在于，所述的汽轮机超速保护装置包括两套相同 的电子超速保护装置以及一或门，该或门的输入端分别与所述的两电子超速保护装置的输 出端相连，或门的输出端与所述的停机电磁阀供电回路相连，其中所述的每一电子超速保护装置均包括三个测量通道以及一三选二超速保护器，该三选 二超速保护器的输入端分别接受三个测量通道的输出信号，输出端与所述的或门的输入端 相连，所述每一测量通道包括依次相连的安装在测速齿轮上的测速探头、转速模块以及继 电器，所述的同一电子保护装置中的任意一转速模块的输入端均与另外两个测量通道中的 转速模块的输入端相连；所述的测速探头监测测速齿轮的转速，并且发出转速信号给所述转速模块；所述的转速模块接受测速探头的转速信号，存储转速的测量值，并且发出动作信号给 所述继电器。
2.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护装置，其特征在于，每一电子超速保护装置 还包括一监视模块，该监视模块实时监测三个通道内转速模块的测量值，若某通道的测量 值同时与其它两通道的数值有偏差，则认定该测量通道的测速探头故障。
3.根据权利要求2所述的汽轮机超速保护装置，其特征在于，所述的监视模块包括一 数字信号发生器，该数字信号发生器发出数字信号给所述的转速模块以模拟测速齿轮的转 速来对转速模块进行在线试验，检测其是否发生故障。
4.根据权利要求3所述的汽轮机超速保护装置，其特征在于，所述的监视模块还包括 一逻辑切换开关，该逻辑切换开关实现测速齿轮的实际转速与数字信号发生器发出的模拟 转速之间的切换。
5.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护装置，其特征在于，还包括一危急遮断系统， 该危急遮断系统包括输入卡模件、一对微处理器以及输出卡模件，其中所述的输入卡模件分别与每一转速模块的输出的动作信号相连，并且将该信号转换成 为微处理器可以接受的数字信号；所述的微处理器将接受的信号进行三取二的逻辑处理，即只要检测到在同一电子超速 保护装置里的三个信号中的两个信号动作，则通过输出卡模件发出超速保护信号给所述停 机电磁阀。
6.根据权利要求5所述的汽轮机超速保护装置，其特征在于，所述的微处理器包括两 三选二模块以及一或门模拟模块，该或门模拟模块的输入端与所述的两三选二模块的输出 端相连，其输出端与所述的输出卡模件相连，其中所述的每一三选二模块的输入端分别接受位于同一电子超速保护装置的三个测量通 道的输入卡模件的输出信号，该三选二模块模拟三选二超速保护器，即对输入的信号进行 三选二逻辑处理；所述的或门模拟模块模拟或门的动作，即只要监测到有输入，即输出信号至输出卡模件。
7.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护装置，其特征在于，所述的转速模块为转速 保护卡。
全文摘要
本发明公开了一种汽轮机超速保护装置，汽轮机包括停机电磁阀、停机电磁阀供电回路及测速齿轮，本发明包括两套相同的电子超速保护装置及一或门，该或门的输入端分别与两电子超速保护装置的输出端相连，输出端与停机电磁阀供电回路相连，其中每一电子超速保护装置包括三测量通道及一接受该三个测量通道输出信号的三选二超速保护器，每一测量通道包括依次相连的安装在测速齿轮上的测速探头、转速模块及继电器，同一电子保护装置中的任意一转速模块的输入端均与另外两个转速模块的输入端相连。本发明采用电子装置，动作可靠，试验时不需要将机组转速提高到动作转速，既保证了安全动作，又节约了成本，保护了汽轮机，使系统更加简单。
文档编号F01D21/02GK102042047SQ20091019722
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者包锦华, 黄勇 申请人:上海电气电站设备有限公司