CN212177236U - 一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，包括油阀、安全油通路和安全油泄放通路，油阀共三组，每组油阀包括第一插装阀和第二插装阀，每组油阀中的第一插装阀还连接有在线验证管路，所述在线验证管路包括安全油验证通路、带第一节流孔的进油支路和带第二节流孔的排油支路，第一插装阀上开设有与排油口相通的验证油口，进油支路的两端分别与验证油口和安全油验证通路连通，排油支路的两端分别与第一插装阀的排油口和安全油泄放通路连通。本实用新型所要解决的技术问题是能够采用机组运行时的信号通路对汽轮机保护系统进行完整的在线验证，从而达到提前排出相关故障点并保证系统正常运行的目的。

Description

一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置

技术领域

本实用新型涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置。

背景技术

汽轮机保护系统主要在汽轮机发生事故工况或监视数据异常时，完成汽轮机遮断跳机功能，是汽轮机保护的核心。而汽轮机的遮断跳机功能，最终是依靠保护系统控制的液压遮断装置来实现的。

目前，汽轮机保护系统主要采用三取二液压遮断装置来完成汽轮机的遮断跳机功能，如公开号为CN102518485A的现有技术在2012年6月27日公开了一种核电站汽轮机跳闸回油系统，其用于当核电反应堆或汽轮机发生故障时引发汽轮机保护系统动作，使得汽轮机截止门保护油回路快速回油卸压而停机。其技术方案为：核电站汽轮机跳闸回油系统的油阀设有三组，每组两个油阀回油腔串联，各组之间回油腔并联；电控组件有三个，电控组件一控制油阀组二、三的各一个油阀，电控组件二控制油阀组三的另一个油阀和油阀组一的一个油阀，电控组件三控制油阀组一的另一个油阀和油阀组二的另一个油阀。该技术方案中，油阀的回油由三个电控组件控制，只要三个电控组件中有两个或两个以上完好，接受到汽轮机保护动作信号时正常回油，仅有一个电控组件收到汽轮机保护信号动作信号时不会回油，因此可有效减小误动作概率，兼顾了汽轮机运行的安全性和可靠性。但该种液压遮断装置不能在不影响机组正常运行的情况下采用机组运行时的信号通路对汽轮机保护系统进行完整的在线验证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，本实用新型所要解决的技术问题是能够采用机组运行时的信号通路对汽轮机保护系统进行完整的在线验证，从而达到提前排出相关故障点并保证系统正常运行的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，其特征在于：包括油阀、安全油通路和安全油泄放通路，油阀共三组，每组油阀包括第一插装阀和第二插装阀，第一插装阀的排油口与第二插装阀的进油口连通，第一插装阀的进油口与安全油通道连通，第二插装阀的排油口与安全油泄放通路连通，其特征在于：每组油阀中的第一插装阀还连接有在线验证管路，所述在线验证管路包括安全油验证通路、带第一节流孔的进油支路和带第二节流孔的排油支路，第一插装阀上开设有与排油口相通的验证油口，进油支路的两端分别与验证油口和安全油验证通路连通，排油支路的两端分别与第一插装阀的排油口和安全油泄放通路连通。

所述的每组油阀中，第一插装阀的排油口与第二插装阀的进油口之间设置有压力监测器。

所述安全油验证通路通过验证节流孔与汽轮机的压力油通路连通。

所述第一节流孔和第二节流孔的孔径相等，且第一节流孔和第二节流孔的通流面积均小于转换节流孔。

所述安全油通路通过转换节流孔与汽轮机的压力油通路连通。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的关键改进点在于在现有三取二液压遮断装置的基础增加了在线验证管路，将该在线验证管路合理地连接到现有的三取二液压遮断装置上，就能够在不影响机组正常运行的情况下，采用机组运行时的信号通路，周期性作系统功能在线活动验证，从而达到提前排出相关故障点并保证系统正常运行的目的。

2、本实用新型在每组油阀中第一插装阀的排油口与第二插装阀的进油口之间设置有压力监测器，用更利于实现的油压力测量方式取代其他测量方式，既能表征出各元器件动作情况，又能更直接的反映出该油路段的畅通与否。

3、本实用新型通过验证节流孔将安全油验证通路与汽轮机的压力油通路连通，其优点在于进行在线验证试验时，无需再由外部提供油流条件；同时验证节流孔也隔绝试验时对其他工作油路的影响。

4、本实用新型将第一节流孔与第二节流孔的孔径相等，且使第一节流孔和第二节流孔的通流面积均小于转换节流孔，其优点在于能够通过压力变化来检测在线验证的准确性，从而有利于有效排出相关故障点以及保证系统正常运行。

5、本实用新型通过转换节流孔将安全油通路与压力油通路连通，其优点在于能够直接将压力油直接转化为安全油使用，使得本装置在用于汽轮机控制系统时，无需其他设备再为本装置提供安全油，相反的，本装置还可作为系统安全油的供给来源，为其他设备提供安全油，从而简化了整个控制系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标记为：1、电磁阀，2、第一插装阀，3、第二插装阀，4、压力油通路，5、压力油排放通路，6、安全油通路，7、安全油泄放通路，8、转换节流孔，9、压力监测器，10、安全油验证通路，11、第一节流孔，12、进油支路，13、第二节流孔，14、排油支路，15、验证节流孔。

具体实施方式

本实用新型公开了一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，包括油阀、电磁阀1、压力油通路4、压力油排放通路5、安全油通路6和安全油泄放通路7。其中，各组件的组成、位置及连接关系如下：

安全油通路6通过转换节流孔8与汽轮机的压力油通路4连通，安全油通路6中的安全油由压力油通路4中的压力油通过转换节流孔8后形成。

电磁阀1包括进油端、第一排油端和第二排油端，电磁阀1的数量为三个，电磁阀1的进油端均与压力油通路4连通，电磁阀1的第一排油端均与压力油排放通路5连通。

油阀共三组，每组油阀包括第一插装阀2和第二插装阀3，第一插装阀2和第二插装阀3均包括进油口、排油口和控制油口，第一插装阀2的排油口与第二插装阀3的进油口连通，第一插装阀2的进油口与安全油通道连通，第二插装阀3的排油口与安全油泄放通路7连通。每组油阀分别与其中两个电磁阀1的第二排油端连通，相当于将三个电磁阀1按两两一组分成三组，并分别与三组油阀对应连接；具体的，每组油阀中，第一插装阀2的控制油口和第二插装阀3中的控制油口分别与其中一组中两个电磁阀1的第二排油端连通。当电磁阀1带电时，电磁阀1的进油端与第一排油端不相通，与第二排油端相通，此时压力油将通过进油端和第二排油端进入与该电磁阀1相连的油阀。当电磁阀1失电时，电磁阀1的第一排油端与第二排油端相通，进油端与第一排油端和第二排油端均不相通，此时油阀内的压力油将通过第二排油端和第一排油端进入与该电磁阀1相连的压力油排放通路5。

本方案中，在每组油阀中的第一插装阀2上还连接有在线验证管路，所述在线验证管路包括安全油验证通路10、带第一节流孔11的进油支路12和带第二节流孔13的排油支路14，安全油验证通路10通过验证节流孔15与汽轮机的压力油通路4连通，第一插装阀2上开设有始终与排油口相通的验证油口，进油支路12的两端分别与验证油口和安全油验证通路10连通，排油支路14的两端分别与第一插装阀2的排油口和安全油泄放通路7连通，且优选第一插装阀2的排油口外接三通分别与第二插装阀3的进油口和排油支路14连通。其中，第一节流孔11和第二节流孔13的孔径相等，且第一节流孔11和第二节流孔13的通流面积均小于转换节流孔8的通流面积，具体的，第一节流孔11和第二节流孔13的孔径范围为0.8~0.5mm，转换节流孔8的孔径范围为4.0~3.0mm。

进一步的，在每组油阀中，第一插装阀2的排油口与第二插装阀3的进油口之间设置有压力监测器9。压力监测器9可采用压力变送器和/或压力开关组（包括带远传触点压力表或非远传压力表），使用测点处压力值的变化监测并反馈活动试验。压力监测器9可采用不同类型的压力检测器件以获得不同的反馈信号，例如，采用压力变送器可获得模拟信号，采用压力开关组（包括带远传触点压力表）可获得开关量信号；若就地监测可采用非远传压力表。

本方案在具体实施时，电磁阀1采用失电遮断动作的安全法则。按如图1所示将各部件连接成整体，其遮断动作逻辑关系如下：

当汽轮机正常运行时，三个电磁阀1均保持带电，此时每个电磁阀1的进油端与第一排油端不相通，与第二排油端相通。相应地，每个电磁阀1的第二排油端分别与对应相连的第一插装阀2和第二插装阀3相通。压力油通路4中的压力油先通过进油端进入电磁阀1，再通过第二排油端和控制油口进入三组油阀，之后在压力油的作用下，插装阀的阀芯向下移动并堵死进油口，安全油不进入安全油泄放通路7泄放。

当汽轮机异常需要遮断时，控制任意两个电磁阀1同时失电，并使第三个电磁阀1保持带电，此时这两个失电的电磁阀1的第一排油端与第二排油端相通,而这两个失电的电磁阀1的进油端与第一排油端和第二排油端均不相通。与这两个失电的电磁阀1对应相连的一组油阀内的压力油将通过第二排油端和第一排油端进入压力油排放通路5排出。由于该组油阀内的压力油被排出，因此该组油阀中第一插装阀2的阀芯和第二插装阀3的阀芯将向上移动，第一插装阀2的进油口和第二插装阀3的进油口均被打开。相应地，该组油阀中，第一插装阀2的进油口分别与排油口和安全油通路6连通，第一插装阀2的排油口与第二插装阀3的进油口连通，第二插装阀3的排油口与安全油泄放通路7连通，整个安全油泄放通路7被打开，安全油通路6中的安全油从该组油阀中第一插装阀2的进油口进入，并通过第一插装阀2的排油口和第二插装阀3的进油口进入第二插装阀3，再通过第二插装阀3的排油口进入安全油泄放通路7泄放。而由于第三个电磁阀1带电，因此与第三个电磁阀1有连接关系的两组油阀的安全油泄放通路7保持关闭。

通过以上逻辑关系，实现对遮断装置的三取二遮断控制。

本方案在进行在线验证时，按如图1所示将各部件连接成整体，在线活动验证逻辑关系如下：

当任意一电磁阀1失电，其余两电磁阀1保持带电时，与该失电电磁阀1相连的两个插装阀（第一插装阀2和第二插装阀3，但该第一插装阀2和第二插装阀3不属于同一组油阀）中的压力油被排放，此时安全油通道中的安全油通过进油口进入第一插装阀2，第一插装阀2排油口处的通油状态由电磁阀1失电前的，验证节流孔15与第一节流孔11串联供油，再由第二节流孔13排油变为验证节流孔15与第一节流孔11串联供油，外加转换节流孔8供油（安全油通道中的安全油供油），再由第二节流孔13排油，由于增加了转换节流孔8供油，而排油无变化，因此第一插装阀2排油口处的压力相比在线活动验证前将增大。

同时，第二插装阀3排油口与安全油泄放通路7相通，第二插装阀3进油口处的通油状态由电磁阀1失电前的，验证节流孔15与第一节流孔11串联，并经由与之相连的第一插装阀2排油口供油(由于验证油口与第一插装阀2的排油口始终相通，因此该处始终能够供油)、再由第二节流孔13排油变为验证节流孔15与第一节流孔11串联，并经由与之相连的第一插装阀2排油口供油、再由第二节流孔13和第二插装阀3的排油口一同排油，由于在排油方面除了原有的通过第二节流孔13排油，还增加了第二插装阀3的排油口排油，而供油无变化，因此第二插装阀3进油口处的压力相比在线活动验证前将降低。

通过以上逻辑关系，实现对遮断装置的在线活动试验。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。

Claims (5)

1.一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，包括油阀、安全油通路（6）和安全油泄放通路（7），油阀共三组，每组油阀包括第一插装阀（2）和第二插装阀（3），第一插装阀（2）的排油口与第二插装阀（3）的进油口连通，第一插装阀（2）的进油口与安全油通道连通，第二插装阀（3）的排油口与安全油泄放通路（7）连通，其特征在于：每组油阀中的第一插装阀（2）还连接有在线验证管路，所述在线验证管路包括安全油验证通路（10）、带第一节流孔（11）的进油支路（12）和带第二节流孔（13）的排油支路（14），第一插装阀（2）上开设有与排油口相通的验证油口，进油支路（12）的两端分别与验证油口和安全油验证通路（10）连通，排油支路（14）的两端分别与第一插装阀（2）的排油口和安全油泄放通路（7）连通。

2.根据权利要求1所述的一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，其特征在于：所述的每组油阀中，第一插装阀（2）的排油口与第二插装阀（3）的进油口之间设置有压力监测器（9）。

3.根据权利要求1或2所述的一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，其特征在于：所述安全油验证通路（10）通过验证节流孔（15）与汽轮机的压力油通路（4）连通。

4.根据权利要求3所述的一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，其特征在于：所述第一节流孔（11）和第二节流孔（13）的孔径相等，且第一节流孔（11）和第二节流孔（13）的通流面积均小于转换节流孔（8）。

5.根据权利要求1所述的一种集在线验证于一体的汽轮机保护装置，其特征在于：所述安全油通路（6）通过转换节流孔（8）与汽轮机的压力油通路（4）连通。

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