一种汽轮机超速保护设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽轮机超速保护设备，该设备包括：测速装置，该测速装置用于监测所述汽轮机是否超速；继电器，与所述测速装置连接，用于根据所述测速装置发出的汽轮机超速信号发出控制指令；以及电磁阀，与所述继电器和所述汽轮机连接，用于根据所述控制指令停止所述汽轮机转动。本实用新型在汽轮机保护系统中增加了继电器并对测速装置进行了优化，使得在汽轮机超速时，汽轮机保护设备能够更加准确、及时地动作，并增强了设备的可靠性。
【专利说明】一种汽轮机超速保护设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及超速保护技术，具体地，涉及一种给水泵汽轮机超速保护设备。
【背景技术】
[0002]给水泵是发电厂的重要辅机之一，单机功耗最大，因此为了提高经济性多采用汽动给水泵，配合电动给水泵作为启停及备用。目前，许多工程不再配置启动电动给水泵，所以给水泵汽轮机的稳定、可靠运行特别重要。然而，目前很多厂商制造的给水泵汽轮机只有电气超速保护，或者给水泵汽轮机的超速保护功能全部由系统软件实现，没有超速保护硬件回路或者机械超速装置。此外，一些给水泵汽轮机的超速保护逻辑也存在许多不完善之处，这使得系统存在误动和拒动的风险，不能够安全可靠地实现给水泵汽轮机的超速保护，为电厂运行带来安全隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种汽轮机超速保护设备，该设备在给水泵汽轮机中设置了超速保护硬件回路，提高了给水泵汽轮机超速保护可靠性。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供了 一种汽轮机超速保护设备，该设备包括:测速装置，该测速装置用于监测所述汽轮机是否超速；继电器，与所述测速装置连接，用于根据所述测速装置发出的汽轮机超速信号发出控制指令；以及电磁阀，与所述继电器和所述汽轮机连接，用于根据所述控制指令停止所述汽轮机转动。
[0005]优选地，该设备包括两个并联连接的所述继电器和两个并联连接的所述电磁阀。
[0006]优选地，所述测速装置包括:测速板，用于测量所述汽轮机的转速；以及比较器，与所述测速板连接，用于将所述测速板所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在所测得的转速大于所述转速阈值时输出汽轮机超速信号。
[0007]优选地，所述测速装置包括:三个测速板，用于分别测量所述汽轮机的转速；三个比较器，分别与所述三个测速板连接，用于将所述测速板所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较；以及超速判决器，所述超速判决器的输入端分别与所述三个比较器连接，所述超速判决器的输出端与所述继电器连接，在所述三个比较器中至少两个比较器判断得出所测得的转速大于所述转速阈值时所述超速判决器向所述继电器发出所述汽轮机超速信号。
[0008]优选地，所述测速装置还包括:转速卡，用于测量所述汽轮机的超速情况，所述转速卡与所述继电器连接，当所述转速卡测得所述汽轮机的转速为超速时输出汽轮机超速信号。
[0009]优选地，所述测速装置还包括:三个转速卡，分别用于测量所述汽轮机的超速情况；以及超速判决器，所述超速判决器的输入端分别与所述三个转速卡连接，所述超速判决器的输出端与所述继电器连接，在所述三个转速卡中至少两个转速卡测得所述汽轮机的转速为超速时所述超速判决器向所述继电器发出汽轮机超速信号。[0010]优选地，所述测速装置包括:三个测速板，用于分别测量所述汽轮机的转速；三个比较器，分别与所述三个测速板连接，用于将所述测速板所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较；第一超速判决器，所述第一超速判决器的输入端分别与所述三个比较器连接，在所述三个比较器中至少两个比较器判断得出所测得的转速大于所述转速阈值时所述第一超速判决器输出所述汽轮机超速信号；三个转速卡，分别用于测量所述汽轮机的超速情况；第二超速判决器，所述第二超速判决器的输入端分别与所述三个转速卡连接，在所述三个转速卡中至少两个转速卡测得所述汽轮机的转速为超速时所述第二超速判决器输出汽轮机超速信号；以及或逻辑器件，所述第一超速判决器和所述第二超速判决器的输出作为所述或逻辑器件的输入，所述或逻辑器件的输出连接到所述继电器。
[0011]优选地，超速判决器包括:并联连接的三对控制开关，每对控制开关之间串联连接，所述三对控制开关与转速卡或比较器的连接如下:第一对控制开关控制端分别与第一转速卡或比较器、第二转速卡或比较器连接；第二对控制开关的控制端分别与第二转速卡或比较器、第三转速卡或比较器连接；第三对控制开关的控制端分别与第一转速卡或比较器、第三转速卡或比较器连接；其中，在所述转速卡或比较器得到所述汽轮机的转速为超速时，与该转速卡或比较器连接的控制开关得电，以使得在三个转速卡或比较器中至少两个转速卡或比较器测得所述汽轮机的转速为超速时向所述继电器发出所述汽轮机超速信号。
[0012]通过上述技术方案，本实用新型在汽轮机保护系统中增加了超速保护的硬件回路，此外还对测速装置进行了优化，使得在汽轮机超速时，汽轮机保护设备能够更加准确、及时地动作，并增强了设备的可靠性。
[0013]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0015]图1显示了本实用新型提供的汽轮机超速保护设备的结构框图；
[0016]图2显示了本实用新型的第一实施方式提供的测速装置的结构示意图；
[0017]图3显示了本实用新型的第二实施方式提供的测速装置的结构示意图；
[0018]图4显示了本实用新型的第三实施方式提供的测速装置的结构示意图；以及
[0019]图5显示了本实用新型的实施方式提供的超速判决器的示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0021]图1显示了本实用新型提供的汽轮机超速保护设备的结构框图，如图1所示，该设备包括测速装置1、继电器2和电磁阀3。测速装置I用于监测汽轮机是否超速，在汽轮机超速的情况下，该测速装置I发出汽轮机超速信号，继电器2与测速装置I连接，用于根据测速装置I发出的汽轮机超速信号发出控制指令，在继电器2接收到测速装置I发出的汽轮机超速信号的情况下，该继电器2发出停止汽轮机转动的控制指令，电磁阀3与继电器2和汽轮机(图中未示出)连接，用于根据继电器2发出的控制指令停止汽轮机转动。[0022]一般情况下，继电器2为常开继电器，在测速装置I因测得汽轮机转速超速而发出汽轮机超速信号而输出高电平的情况下，该继电器2得电，从而与该继电器2连接的电磁阀3得电，这使得汽轮机的油路主气门和调门泄油关闭，从而汽轮机停止运行。
[0023]为了优化本实用新型提供的汽轮机超速保护设备，该设备可以包括两个并联连接的继电器2和两个并联连接的电磁阀3，这样可以在其中一个继电器2或其中一个电磁阀3出现故障的情况下整个设备仍然保持正常的运行。
[0024]本实用新型提供的汽轮机超速保护设备中的测速装置I可以通过测速板11和比较器12来实现对汽轮机是否超速的监测，测速板11用于测量汽轮机的转速，比较器12与测速板11连接，用于将测速板11测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在所测得的转速大于该预先设定的转速阈值时输出汽轮机超速信号，也就是在汽轮机的转速超速时测速装置I发出汽轮机超速信号。
[0025]图2显示了本实用新型实施方式提供的测速装置的结构示意图，如图2所示，测速装置I包括三个测速板11、三个比较器12和超速判决器13，三个测速板11分别测量汽轮机的转速，三个比较器12分别与三个测速板11连接，并将测速板11所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，超速判决器13的输入端分别与三个比较器11连接，超速判决器
13的输出端与继电器2连接，在三个比较器12中至少两个比较器12判断得出所测得的转速大于预先设定的转速阈值的情况下该超速判决器13向继电器2发出汽轮机超速信号。
[0026]具体来说,三个测速板11分别为第一测速板11、第二测速板11和第三测速板11，三个比较器12分别为第一比较器12、第二比较器12和第三比较器12，其中，第一测速板11与第一比较器12连接，第二测速板11与第二比较器12连接，第三测速板11与第三比较器12连接，第一比较器12将第一测速板11所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在第一测速板11所测得的转速大于预先设定的转速阈值的情况下，第一比较器12输出汽轮机超速信号，第二比较器12将第二测速板11所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在第二测速板11所测得的转速大于预先设定的转速阈值的情况下，第二比较器12输出汽轮机超速信号，第三比较器12将第三测速板11所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在第三测速板11所测得的转速大于预先设定的转速阈值的情况下，第三比较器12输出汽轮机超速信号，在第一至第三比较器12中至少有两个比较器12输出汽轮机超速信号的情况下，超速判决器13向继电器2发出汽轮机超速信号。
[0027]另一方面，本实用新型提供的汽轮机超速保护设备中的测速装置I还可以通过转速卡14来实现对汽轮机是否超速的监测，转速卡14用于测量汽轮机的超速情况，该转速卡14与继电器2连接，在转速卡14测得汽轮机的转速为超速的情况下输出汽轮机超速信号。
[0028]图3显示了本实用新型的第二实施方式提供的测速装置的结构示意图，如图3所示，测速装置I包括三个转速卡14和超速判决器15，三个转速卡14分别测量汽轮机的超速情况，超速判决器15的输入端分别与三个转速卡14连接，超速判决器15的输出端与继电器2连接，在三个转速卡14中至少两个转速卡14测得汽轮机的转速为超速的情况下超速判决器15向继电器2发出汽轮机超速信号。
[0029]本实用新型通过设置三个测速点进行测速，并根据测得的三个信号中至少两个信号表示超速时采取停机动作，执行了重要信号的检测实行三取二的标准，提高了运行的可靠性。[0030]优选情况下，本实用新型提供的汽轮机超速保护设备中的测速装置I还可以通过测速板11、比较器12、转速卡14和或逻辑器件共同来实现对汽轮机是否超速的监测，具体来说，测速板11测量汽轮机的转速，比较器12与测速板11连接，用于将测速板11所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在所测量的转速大于该预先设定的转速阈值的情况下比较器12输出汽轮机超速信号，同时，测速卡14也测量汽轮机的超速情况，在转速卡测得汽轮机的转速为超速的情况下输出汽轮机超速信号，其中，比较器12和测速卡14同时与或逻辑器件连接，在比较器12和测速卡14中的至少一者输出汽轮机超速信号的情况下或逻辑器件向继电器2发出汽轮机超速信号。
[0031]图4显示了本实用新型的第三实施方式提供的测速装置的结构示意图，如图4所示，测速装置I包括三个测速板11、三个比较器12、三个转速卡14、第一超速判决器13、第二超速判决器15和或逻辑器件16。其中，三个测速板11、三个比较器12和第一超速判决器13 (与图2中示出的超速判决器13相同)之间的连接和原理与图2相同，三个转速卡14和第二超速判决器15 (与图3中示出的超速判决器15相同)之间的连接和原理与图3相同，于此不予赘述。
[0032]第一超速判决器13和第二超速判决器15与或逻辑器件16连接，也就是第一超速判决器13和第二超速判决器15的输出作为或逻辑器件16的输入，或逻辑器件16的输出与继电器2连接，通过或逻辑器件16的连接关系可以看出，在第一超速判决器13和第二超速判决器15中的至少一者输出汽轮机超速信号的情况下，该或逻辑器件16向继电器2发出汽轮机超速信号。
[0033]以上图2中示出的超速判决器13、图3中示出的超速判决器15及图4中示出的第一超速判决器13和第二超速判决器15可以为相同的判决装置。
[0034]图5显示了本实用新型的实施方式提供的超速判决器的示意图，如图5所示，超速判决器包括并联连接的三对控制开关17，每对控制开关17之间串联连接，三对控制开关17与转速卡14可以通过以下方式连接:第一对控制开关17的控制端分别与第一和第二转速卡14连接，第二对控制开关17的控制端分别与第二和第三转速卡14连接，第三对控制开关17的控制端分别与第一和第三转速卡连接，在转速卡14得到汽轮机的转速为超速的情况下，与该转速卡14连接的控制开关17得电，以使得在三个转速卡14中至少两个转速卡测得汽轮机的转速为超速的情况下向继电器2发出汽轮机超速信号。
[0035]于此详细描述了与转速卡14连接的超速判决器的一种实施方式，该实施方式也可以应用于与比较器12连接的超速判决器。该实施方式仅为超速判决器的一种硬回路实现方法，本领域技术人员能够想到超速判决器的实现也可以通过软逻辑来实现。
[0036]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0037]本实用新型提供的汽轮机超速保护设备不仅通过增加的继电器使得保护设备能够准确及时地动作，而且增加的超速判决器实现了严格意义上的三取二保护逻辑，使得设备的运行更加稳定可靠。
[0038]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0039] 此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种汽轮机超速保护设备，其特征在于，该设备包括: 测速装置，该测速装置用于监测所述汽轮机是否超速； 继电器，与所述测速装置连接，用于根据所述测速装置发出的汽轮机超速信号发出控制指令；以及 电磁阀，与所述继电器和所述汽轮机连接，用于根据所述控制指令停止所述汽轮机转动。
2.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，该设备包括两个并联连接的所述继电器和两个并联连接的所述电磁阀。
3.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，所述测速装置包括: 测速板，用于测量所述汽轮机的转速；以及 比较器，与所述测速板连接，用于将所述测速板测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较，在所测得的转速大于所述转速阈值时输出汽轮机超速信号。
4.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，所述测速装置包括: 三个测速板，用于分别测量所述汽轮机的转速； 三个比较器，分别与所述三个测速板连接，用于将所述测速板所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较；以及 超速判决器，所述超速判决器的输入端分别与所述三个比较器连接，所述超速判决器的输出端与所述继电器连接，在所述三个比较器中至少两个比较器判断得出所测得的转速大于所述转速阈值时所述`超速判决器向所述继电器发出所述汽轮机超速信号。
5.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，所述测速装置还包括: 转速卡，用于测量所述汽轮机的超速情况，所述转速卡与所述继电器连接，当所述转速卡测得所述汽轮机的转速为超速时输出汽轮机超速信号。
6.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，所述测速装置还包括: 三个转速卡，分别用于测量所述汽轮机的超速情况；以及 超速判决器，所述超速判决器的输入端分别与所述三个转速卡连接，所述超速判决器的输出端与所述继电器连接，在所述三个转速卡中至少两个转速卡测得所述汽轮机的转速为超速时所述超速判决器向所述继电器发出汽轮机超速信号。
7.根据权利要求1所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，所述测速装置包括: 三个测速板，用于分别测量所述汽轮机的转速； 三个比较器，分别与所述三个测速板连接，用于将所述测速板所测得的转速与预先设定的转速阈值进行比较； 第一超速判决器，所述第一超速判决器的输入端分别与所述三个比较器连接，在所述三个比较器中至少两个比较器判断得出所测得的转速大于所述转速阈值时所述第一超速判决器输出所述汽轮机超速信号； 三个转速卡，分别用于测量所述汽轮机的超速情况； 第二超速判决器，所述第二超速判决器的输入端分别与所述三个转速卡连接，在所述三个转速卡中至少两个转速卡测得所述汽轮机的转速为超速时所述第二超速判决器输出汽轮机超速信号；以及 或逻辑器件，所述第一超速判决器和所述第二超速判决器的输出作为所述或逻辑器件的输入，所述或逻辑器件的输出连接到所述继电器。
8.根据权利要求4、6或7所述的汽轮机超速保护设备，其特征在于，超速判决器包括:并联连接的三对控制开关，每对控制开关之间串联连接，所述三对控制开关与转速卡或比较器的连接如下:第一对控制开关控制端分别与第一转速卡或比较器、第二转速卡或比较器连接；第二对控制开关的控制端分别与第二转速卡或比较器、第三转速卡或比较器连接；第三对控制开关的控制端分别与第一转速卡或比较器、第三转速卡或比较器连接；其中，在所述转速卡或比较器得到所述汽轮机的转速为超速时，与该转速卡或比较器连接的控制开关得电，以使得在三个转速卡或比较器中至少两个转速卡或比较器测得所述汽轮机的转速为超 速时向所述继电器发出所述汽轮机超速信号。
【文档编号】F01D21/02GK203452857SQ201320496513
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】杨铁强, 吴铭治, 刘显军, 吴公宝 申请人:中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 广东国华粤电台山发电有限公司