图中的频率发生器，是为启动前输出频率，代替测速头的信号，用以检查转速指示表的指示是否正确。固定电阻R1（粗调）和可变电阻R2（细调）用于调整给定电压，以保证在给定转速下，脱扣继电器能准确动作并通过AST停机。

图9－7     电超速遮断系统原理图

图9－8    电气超速遮断控制继电器逻辑

2．电气超速遮断控制继电器逻辑

图9－8为电气超速遮断控制继电器逻辑系统。机组正常运行时，继电器S1、S2的触点是闭合的，触点OST断开，线圈OS1和OS2带动ETS逻辑总系统的触点闭合。当机组达到脱扣转速（110％ N额定）时，OST的线圈通电，其触点闭合，断开了ETS上相应的触点OS1和OS2，切断逻辑总系统的电源，使AST电磁阀动作并泄去安全油，从而关闭所有的主汽阀、调节汽阀和抽汽阀，进行紧急停机，以确保机组的安全。

同样，可以对电气超速试验通道进行试验。例如在对通道1进行试验时，S2断开，这样当OST闭合时，只会使OS1动作，而不会引起OS2动作。

当进行电气超速试验时，由于未采用实际转速，所以当真正超速时，不能发现。所以万一发生真正的汽机超速，那么危急遮断功能将由机械超速遮断装置来完成。

七、轴向位移遮断系统（TB）

    在运行中，汽轮机的轴向位移是受到严格限制的，当汽轮机转子的推力过大，产生超过允许值的位移时，会引起推力轴承的磨损，严重的会使汽轮机的转动部分和静止部分产生摩擦，甚至会造成叶片断裂等重大事故，因此，汽轮机都必须设置轴向位移遮断系统，以实现对机组的安全保护。相对而言，电气遮断逻辑总系统还是比较可靠的，这样，轴向位移的遮断问题，实质上就是如何保证轴向位移测量准确性的问题，以便在轴向位移超标时，向危急遮断系统提供最可靠的遮断信息。

1．轴向位移遮断机构

引进型300MW汽轮机转子的总长度为17.269m，而允许的轴向位移量，两侧之和也不过2mm，是转子总长的0.116％，由于允许的位移量很小，因此，轴向位移遮断机构起着十分重要的安全保障作用。

在正常情况下，转子的轴向推力是由推力轴承平衡的，机组的失常导致轴向位移的超标，首先由这里有所觉察，因此，监视转子轴向位移的传感器，应当装在推力轴承的附近。

轴向位移测量装置由测量盘和传感器组成。测量盘装在推力轴承附近，而在该盘的发电机侧直径的两水平端面上，各装有2个作为重保护的传感器，用来测量转子向机头侧和发电机侧两个方向的轴向位移，测量盘和传感器之间间隙的变化，即表示轴向位移的变化。转子正常的轴向位移，由推力轴承的间隙、推力轴承的静扰度和推力瓦块的磨损来确定，会有一些正常缓慢的变化，但变化很小。当推力轴承损坏时，若转子向发电机方向移动，传感器与测量盘间的间隙变小；若向机头方向移动，则该间隙变大，这种间隙变化将引起传感器内磁阻的变化，通过变送器使输出的电气信号改变。

变送器提供的信息有两种监控功能，第一种是报警功能，表示过度的轴承挠曲和瓦片磨损使轴向位移超过第一个规定值，通过继电器向运行人员发出报警信号以提醒注意。第二种是遮断功能，表示位移已增加到第二个规定值，机组转动部分与静止部分即将接触，监控系统一方面通过声光信息说明位移已达到遮断状态，另一方面使继电器遮断触点动作，通过危急遮断系统使汽轮机紧急停机。

2．轴向位移遮断控制继电器逻辑

    图9-9为轴向拉移遮断控制继电器逻辑系统。为了确保动作的可靠，系统设有两个完全相同的独立通道，每个通道都由同一个安装板上的相邻两个变送器组成。

    根据制造厂的规定，每个通道中的轴向位移整定值均相同，即以3.56mm处的零位整定点为基准，每个通道的报警值分别为：调速器方向2.66mm，发电机方向4.39mm；而遮断（TB）值则相应为2.54mm和4.57mm。任何一个传感器，只要测到的位移超过报警位移值，都可以通过报警继电器发出声光报警。当位移达到第二个规定值时，只有在一个通道中的两个传感器同时测到，才能发出遮断报警信号，并通过危急遮断系统紧急停机，这种做法可以避免因单个传感器缺陷而引起错误停机。

由于该系统采用双传感器和双通道，当K1、K2都闭合时，遮断汽轮机。可进行在线试验，即当一个通道进行试验时，另一个仍起保护作用。

图9-9    轴向位移遮断控制继电器逻辑

八、外部遥控遮断系统（REM）

    ETS系统提供了一个遥控接口，用于接受外部遮断机组的命令，包括运行人员在紧急情况下的紧急停机按钮命令。

    图9－10为遥控遮断控制继电器逻辑，它也是一个双通道系统，每个通道各控制2个20/AST电磁阀，通过选择开关S1、S2（取消S1和A2的跳接线），可对两个20/AST进行在线试验，而另外两个20/AST仍可继续执行遥控任务，确保遮断的可靠。

图9－10   遥控遮断控制继电器逻辑

    遥控遮断命令包括：人工命令（2个）、MFT、DEH失电、高排温度高、高排压力高、发电机保护动作、旁路故障、冷段再热器压力变送器故障、高压缸压比低（或高排压力高）。

当用户遥控遮断机组的命令用单通道系统时，可取消虚线的继电器，但需保留S1和S2的跳接线，此时，遥控遮断机组的触点，将短接两个继电器RM1和RM2，并将图9－10上的2个触点REM1和REM2同时断开，释放4个20/AST电磁阀，实行紧急停机。此时，遥控通道将不能作在线试验。

第三节   机械超速危急遮断系统

一、机械超速危急遮断系统的工作原理

    在DEH系统中，对转速的保护是多重的。机械超速遮断系统是1个独立的系统，与常规液压调节系统中的超速保护基本相同，在机组超速时通过机械动作而实现停机。

图9－11为机械超速危急遮断系统的工作原理图。它的传感器为飞锤式传感器，装于转子延伸轴的横向孔中，其重心与转子的几何中心偏置，通过压弹簧，将飞锤紧压在横向小孔中，利用弹簧约束力与飞锤离心力平衡的原理来设计动作转速。设飞锤的质量为G，飞锤的重心与转子的几何中心距离为a，飞锤出击距离为x,离心力为c，转子角速度 ω，重力加速度为g，则飞锤的离心力与转子角速度的关系为

    从上式中看出，只要规定了动作转速ω，则离心力便可以求出。然后，设计压弹簧，其约束力p的方向与离心力的方向相反，当c时，飞锤不出击；当c>p，飞锤出击，通过碰钩使机械危急遮断机构动作并实行停机。

    机械超速保护系统的油系统，与电超速系统（ETS）互为独立，采用的是与润滑油主油泵相连接的油系统。当机组正常运行时，脱扣油母管中的油，自主油泵出口管经节流后分两路进入遮断油滑阀，其中一路经二级节流后，作用在危急遮断油滑阀并使之紧压在阀座上，把滑阀的泄油口关闭；另一路只经一级节流，引入超速保护试验滑阀，再进入危急遮断滑阀。由于危急遮断滑阀左侧的面积小于右铡的面积，所以油压的作用力把滑阀推和左侧，使蝶阀紧压在阀座上，堵住了泄油孔，结果，脱扣油母管中的油压等于主油泵出口的油压，遮断系统处于等待备用状态。

    飞锤出击的转速，一般为额定转速的110％～112％，。当机组正常运行时，飞锤因偏心所产生的离心力，不足以克服弹簧反方向的约束力，飞锤不能出击。当机组超速时，随着转速的升高，离心力和约束力随之增加，当离力大于约束力时，飞锤外移，偏心距加大，根据飞锤的设计特性，到达整定的转速后，离心力增加，克服约束而使飞锤出击。出击的飞锤作用在脱扣碰钩上，使碰钩围绕其短轴旋转，带动危急遮断滑阀向右运动，碟阀随之离开阀座并泄油，导致机械脱扣油母管中的油压降低，通过隔膜阀的作用，危急遮断管中的油泄放，使汽轮机紧急停机，关于这一点，下面将进一步介绍。