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超全面的AST電磁閥工作原理
第二部分 AST遮斷詳解
一、危急遮斷控制簡介
汽輪機危急遮斷系統ETS（Emergency Trip System）是在汽輪發電機危急情況下的保護系統，它接收來自汽輪發電機組安全監視儀表系統（TSI）、鍋爐爐膛安全監控系統（FSSS）及其它系統主要參數，進行邏輯處理后，統一輸出停機、停爐、快關調門、關閉抽汽逆止門等保護信號及各種報警信號。ETS是電廠熱控設備中重要的保護系統之一，無論其拒動或誤動，都將造成非常嚴重的后果，必須保證汽輪機ETS的準確性、快速性和可靠性。本次主要介紹汽輪機危急遮斷系統的AST遮斷控制部分。
二、AST危急跳閘控制簡介
2.1 AST危急跳閘控制介紹
危急跳閘控制塊主要元件：2 個壓力開關、2 個節流孔、4 個AST電磁閥、ASP壓力表和壓力變送器，跳閘電磁閥布置成雙通道：奇數編號的一對AST電磁閥為1通道；偶數編號的一對AST電磁閥為2通道，電磁閥采用串并混合連接，機組掛閘后四個電磁閥都帶電。圖1為危急跳閘控制塊的示意圖。
P1-為遮斷母管壓力；63-1/ASP-ASP油壓高（大于10.6Mpa）；63-2/ASP-ASP（小于4.8Mpa）油壓低 P2為ASP油壓。從圖1可以看出，危急跳閘控制塊有如下特點：
當機組掛閘，即AST油壓建立后， P2≈P1/2，滿足主汽門和調門開啟條件。
當兩個通道同時動作時，卸去AST油壓，關閉機組主汽門和調門，實現機組保護跳機。
當通道動作時，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中一個失電時，P2≈P1。
當第二通道動作時，即〔（20－1）/AST和（20－3）/AST〕其中一個失電時，P2≈0。
當只有其中一通道動作時，比如任意電磁閥誤動，P1不變，機組不跳閘。同時任意一個電磁閥拒動時，機組保護還能正常動作。
AST模塊中設置兩道節流孔一來是這樣的串并聯結構讓系統更可靠，也可以讓系統的需要流量小點，降低功耗。
由于采用雙路雙閥門的順序或交叉連接系統，不僅確保系統的動作可靠，而且當任何一個閥門不動作或在線試驗時，系統仍然有保護功能。即該系統只有在一對奇數號或偶數號電磁閥都不起作用的雙重故障下，保護系統才會失效。
2.2 具體危急跳閘功能實現
要了解AST試驗塊功能，首先由了解主汽門和調門的控制原理，先介紹主汽門工作原理，下圖2是二期
圖中綠線表示AST油壓，白線表示EH有母管油壓，藍線表示有壓回油，黃線表示OPC油壓，閥門主要的主要控制元件有卸荷閥、伺服閥、電磁閥、油動機、節流孔、逆止閥、手動門等。接下來先介紹卸荷閥，卸荷閥分三個腔，安全油腔、壓力油腔、回油腔。當安全油建立起來后，安全油口的壓力幾乎等于壓力油口的壓力，而且由于安全油的作用面積大于下面壓力油口的作用面積，所以壓力油口的油是不能把閥芯打開，壓力油也就不能從回油口走掉。
油泵出來的油經高壓母管進入油動機，一路流到電磁閥或伺服閥，由電磁閥或伺服閥控制進入油動機的高壓腔，而油動機的高壓腔與我們卸荷閥的壓力腔是相通的，而另外一路經過一個節流孔，進入油動機卸荷閥的安全油腔，這時的安全油在卸荷閥安全油腔另外的小孔流出經過油動機上的逆止閥進入AST母管，這樣一來油動機的安全油壓力就*由AST.模塊控制，只要AST.模塊做相應的動作，那么相關的油動機就實現關閉。
調門的控制基本與主汽門相同，下圖3是高調門油路圖，圖中黃線表示OPC油壓，和主汽門的主要區別是安全油在卸荷閥安全油腔的小孔流出，經過油動機上的逆止閥進入OPC母管，油動機的安全油壓力就*由OPC模塊控制。
圖3 高調門油路圖
回到AST.OPC模塊圖4，圖中白線表示高壓油，綠線表示AST油，粉線表示無壓回油，黃線表示OPC油壓。四個AST電磁閥分別是1、2、3、4。1、3一組，2、4一組。我們先以圖中AST1閥為例。SAT是個二級閥，電磁閥帶電后，圖中電磁閥高壓油回路油路關閉，高壓油進入后形成壓力腔室，封住AST油通道，反之，電磁閥失電，回路油路打開，高壓油卸掉，卸荷閥在彈簧作用下打開，AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中，如果2、4中沒有一個動作，AST油是卸不掉的。所以，一組中至少有一個閥動作，才能卸掉AST油壓。這就具體解釋了4個閥中任何一個誤動，AST油壓是卸不掉的，任何一個拒動，都不會造成油壓無法卸掉。
OPC電磁閥是超速保護控制電磁閥，它們是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常運行時該兩個電磁閥是不帶電常閉的，封閉了OPC總管油液的泄放通道，使主汽調節汽閥和再熱調節汽閥的執行機構活塞下腔能夠建立起油壓，一旦OPC動作時，例如轉速達到103％額定轉速時該兩個電磁閥就被勵磁（通電）打開使OPC母管油液泄放。這樣，相應執行機構上的卸荷閥就快速開啟，使調節汽閥和再熱調節汽閥迅速關閉。
通過圖4再分析OPC和AST的聯系，圖4中的綠線就是EH油泵出來的油經過每個油動機內部的一個節流孔和一個逆止閥后出油動機來到AST母管的AST油， OPC油也是這樣來的，只不過OPC油是經過調門油動機出來到OPC母管，而AST油是經過主汽門油動機出來來到AST母管，而且OPC母管到AST母管是有個單向閥的，方向為OPC至AST，所以當OPC電磁閥動作，OPC油卸壓后是調門關閉但AST油壓正常而主汽門不動作，但是如果AST電磁閥動作，AST油卸壓后，由于OPC的壓力比AST高，所以OPC也通過單向閥流到AST管路而同時卸壓，這時調門和主汽門同時關閉。
小結：AST.OPC模塊中的卸荷閥和油動機上卸荷閥的區別：在于AST.OPC上的卸荷閥有一個電磁閥（圖中的AST和OPC電磁閥）控制安全油是建立還是流到無壓回油，也就是說油動機的安全油由AST.OPC模塊控制，而AST.OPC的安全油由電磁閥控制，AST油能控制OPC油壓。就地AST.OPC實際設備
三、ETS試驗塊在線試驗
3.1 邏輯說明
進行在線試驗的原理：即利用AST電磁閥一個失電不能引起機組跳機，一個AST電磁閥失電，保護功能能正常動作，壓力開關 63-1/ASP、63-2/ASP顯示每一通道電磁閥在線結果。
將使一個通道中一個電磁閥失電，當通道AST1或3失電，即通道完成打開， ASP油壓上升至P2≈P1，壓力開關 63-1/ASP（大于10.6Mpa）動作，作為實驗是否成功的反饋信號，但P1遮斷油壓不會變，確保機組安全。
當第二通道AST2或4失電，即第二通道完成打開， ASP油壓下降至P2≈0，壓力開關 63-2/ASP（大于4.8Mpa）動作，作為實驗是否成功的反饋信號，但P1遮斷油壓不會變，確保機組安全。
AST在線試驗具體邏輯如下：
（1）AST1/3邏輯（AST2/4與AST1/3類似）：
試驗投入條件（與）：
在線試驗允許（ETS畫面運行手動投入）
無其他ETS通道試驗
試驗切除條件（或）：
ASP-1壓力高延時兩秒
切除在線試驗允許
ASP-2壓力低
手動切除
3.2 危急跳閘控制塊實際操作
實驗前注意與檢查事項：
就地是否漏油。
就地ASP壓力表顯示壓力是否正常
AST1、3 電磁閥試驗的順序如下：
用鼠標左鍵選擇“在線試驗允許”按鈕并觀察文字后面點亮。
在 AST 電磁閥顯示區點擊 AST1 或 AST3 電磁閥，打開操作端，點擊“投 入”按鈕，相應電磁閥失電動作， ASP1夠檢測到壓力信號，ASP1 的狀態變化顯示在 ETS 畫面上。
在 AST 電磁閥顯示區點擊 AST1 或 AST3 電磁閥，打開操作端，點擊“切除”按鈕，相應電磁閥帶電動作， ASP1 (ASP壓力高)報警復位。正常情況是自動復位
進行 20-1/AST 或 20-3/AST 電磁閥單個試驗時，20-2/AST、20-4/AST 試驗功能被閉鎖。
AST2、4 電磁閥試驗的順序如下：
用鼠標左鍵選擇“在線試驗允許”按鈕并觀察文字后面點亮。
在 AST 電磁閥顯示區點擊 AST2 或 AST4 電磁閥，打開操作端，點擊“投 入”按鈕，相應電磁閥動作， ASP2 能夠檢測到，ASP2 的狀態變化將 被顯示在 ETS 畫面上。
在 AST 電磁閥顯示區點擊 AST2 或 AST4 電磁閥，打開操作端，點擊“切除”按鈕，相應電磁閥帶電動作， ASP2 (ASP壓力低)報警復位。正常情況是自動復位
進行 20-2/AST 或 20-4/AST 電磁閥單個試驗時，20-1/AST、20-3/AST 試驗功能被閉鎖。
四、ETS試驗塊電源
4.1、大機AST電源
大機AST電源為220V交流，分別取自電子間熱控UPS配電柜，其中（20－1）/AST和（20－3）/AST電磁閥電源取自#1UPS機柜，（20－2）/AST和（20－4）/AST電磁閥電源取自#2UPS機柜。
4.2、小機AST電源
小機AST電源為直流110V，取自電子間繼保直流機柜，其中（20－1）/AST和（20－3）/AST電磁閥電源為一路電源，（20－2）/AST和（20－4）/AST電磁閥電源為另一路電源。
五、日常事故和處理
5.1、EH油壓無法建立
出現無法建立EH油壓，一般出現在機組檢修后，試運過程中，一期都二期出現過此現象。在機組未掛閘啟油泵時，如果油動機上的伺服閥或者電磁閥工作在打開狀態，這樣高壓母管的壓力油通過油動機高壓腔，然后打開卸荷閥流到回油管路，液壓系統的功率是P×Q（壓力乘以流量），泵輸出流量肯定不夠而不能穩定壓，當然還有油管滲漏，這就不考慮分析。
5.2、AST模塊異常
通過ASP壓力開關和ASP壓力表讀數可確認AST模塊的工作狀況， 如果中間點ASP的壓力為10.6MPa以上，說明級當中的卸荷閥1或3卡澀不嚴或其對應的電磁閥沒得電或電磁閥本身卡澀、或者節流孔丟失。如果中間點ASP的壓力為0，則說明第二級當中的卸荷閥2或4卡澀不嚴或其對應的電磁閥沒得電或電磁閥本身卡澀、或者節流孔丟失，二期就出現過節流孔丟失的問題，一二期都出現過檢修后電磁閥不帶電情況。對于電磁閥是否帶電用一般的鐵鑰匙接近電磁閥就可以判別，但一般是檢修人員判斷，正常運行過程中，一般不建議不直接查電磁閥，以免引起設備誤動。