第一节 防止超速        原文：“9．1   防止超速。”       

机组的最高转速在汽轮机调节系统动态特性允许范围内称正常转速飞升，超过危急保安器动作转速至3600r／min称事故超速，大于3600r／min称严重超速。严重超速可以导致汽轮发电机组严重损坏，甚至毁坏报废，是汽轮发电机组设备破坏性最大的事故。另外，由于轴承失稳和轴系临界转速偏低等原因所造成的事故超速，也往往会产生毁灭性的后果。

         根据我国12台·次毁机事故的统计表明，约70％为严重超速，约30％为事故超速；其中3台为200MW机组，其余为50MW及以下的机组，抽汽机组约占30％；平均事故率约为1．5年1台·次，近年来曾有1年2台·次的记录。因此，超速引发轴系断裂事故在我国较为突出。

         因此，为了杜绝事故的重现，消除事故的隐患，防止事故的萌生和发展，要求严格执行运行、检修操作规程，严防部套卡涩、汽门漏汽和保护拒动，加强运行、检修管理，提高人员素质。提高运行人员对事故的判断、果断处理和应变能力，是防止机组严重超速和轴系断裂事故的根本措施。

  一、条文9．1．1        原文：“9．1．1   在额定蒸汽参数下，调节系统应能维持汽轮机在额定转速下稳定运行，甩负荷后能将机组转速控制在危急保安器动作转速以下。”        机组甩负荷后不使危急保安器动作并在额定转速下稳定运行+是汽轮机调节系统动态特性的重要指标。调节系统具有良好的动态品质是保障机组不发生超速事故的先决条件。因此，要求机组的控制系统必须保证在机组甩负荷时将转速控制在危急保安器动作转速之下，并能维持转速稳定。

二、条文9．1．2、9．1．3        原文：   “9．1．2   各种超速保护均应正常投入运行，超速保护不能可靠动作时，禁止机组起动和运行。

         9．1．3   机组重要运行监视表计，尤其是转速表，显示不正确或失效，严禁机组起动。运行中的机组，在无任何有效监视手段的情况下，必须停止运行。”

         超速保护和转速表是保障汽轮机安全运行必须的、重要的系统保护和监视表计，在《汽轮机运行规程》中均已有明确的规定：在危急保安器动作不正常、汽轮机主要保护不能正常投入、主要仪表(如转速表、轴向位移表)不能正常投入的情况下，禁止机组起动。而在实际工作中，往往由于不能严格执行规程、规定而产生了严重的后果。

         例如：1984年分宜电厂发生50MW机组超速事故。事故前在危急保安器拒动缺陷尚未消除、调速汽门严重漏汽的情况下，还是强行起动机组，使机组在发电机甩负荷的过程中严重超速，造成了毁机事故。        又如：1999年阜新电厂发生200MW机组轴系断裂事故。运行人员在主油泵轴与汽轮机主轴间齿型联轴器失效、机组转速失去控制，并在无任何转速监视手段的情况下再次起动，从而引发了轴系断裂事故。        因此，为了杜绝类似事故的继续发生，强调机组在无可靠的超速保护、转速无任何监视手段的情况下，严禁机组起动和运行。

  三、条文9．1．4、9．1．5        原文：“9．亚．4   透平油和抗燃油的油质应合格。在油质及清洁度不合格的情况下，严禁机组起动。

         9．1．5   机组大修后必须按规程要求进行汽轮机调节系统的静止试验或仿真试验，确认调节系统工作正常。在调节部套存在有卡涩、调节系统工作不正常的情况下，严禁起动。”

         透平油和抗燃油中含有杂质或清洁度不合格是造成汽门卡涩的最主要原因，因此，运行规程明确规定：在透平油和抗燃油油质不合格时，严禁机组起动。对于新建或大修后的机组，在油质检查合格前，不许向调节系统部套和轴承内通油，特别是对于调节油和润滑油为同一油源的机组，应提高透平油油质颗粒度的合格标准，在检验合格后才能向调节部套和轴承内通油。对正在运行的机组，要定期化验油质，建立油质监督档案，防止调节系统和保安系统部件锈蚀和卡涩。油净化装置、滤油装置应保持运行状态，连续或定期对油质进行处理。在机组大修或调节系统检修后，机械(液压)调速系统的机组一定要进行静止、静态试验，电液调节系统的机组要进行仿真试验，以确保调节系统、保安系统工作正常，调节部套、汽门无任何卡涩现象。        例如：新疆丰收电厂发生6MW机组严重超速损坏事故。1992年11月19日，丰收电厂1号机组在准备并网时，发生严重超速事故。其事故原因是由于油中含有杂质，造成调速汽门卡涩，危急保安器未能在规定的转速下动作，从而引起了机组严重超速事故。

         目前，由于油质不合格造成汽门卡涩的现象还时有发生，如不及时治理，将会造成严重后果。因此，要加强油质监督和管理工作，确保油质合格。

  四、条文9．1．6        原文：“9．重．6   正常停机时，在打闸后，应先检查有功功率是否到零，千瓦时表停转或逆转以后，再将发电机与系统解列，或采用逆功率保护动作解列。严禁带负荷解列。”

         由于机组运行时经常会出现一些紧急情况，因此必须采取紧急措施进行停机。为了防止汽轮机转速过度飞升，要求正常停机时先打闸，并确认功率为零后方可解列。带负荷解列相当于机组甩负荷，必定会出现转速飞升，而且在调节系统异常情况下，很容易引起超速事故。因此，严禁机组带负荷解列。

         例如：1993年11月，甘肃八O三电厂25MW机组发生严重超速损坏事故。其事故原因是由于当机组有功摆动时，又减不下来负荷，所以只好带负荷解列，从而引起汽轮机转速飞升；又由于调速汽门拒动，自动主汽门卡涩，使大量蒸汽继续进入汽轮机，转速骤升到4300r／min，结果造成了机组严重超速事故。

  五、条文9．1．7        原文：   “9．1．7   在机组正常起动或停机的过程中，应严格按运行规程要求投入汽轮机旁路系统，尤其是低压旁路；在机组甩负荷或事故状态下，旁路系统必须开启。机组再次起动时，再热蒸汽压力不得大于制造厂规定的压力值。”

         汽轮机旁路系统一般在机组起动过程中用于提升锅炉汽压、汽温，在正常停机过程中用于回收工质，在机组甩负荷过程中用于防止锅炉超压，但是决不可忽视在事故工况下汽轮机旁路系统对保障机组安全的作用。

         例如：珠江电厂发生引进型300MW机组超速事故。1993年9月24日，珠江电厂2号汽轮发电机组在甩负荷的过程中，联动开启高压旁路，低压旁路未投联锁而未能联动开启，而中压主汽门和调节汽门卡涩，未能关闭，使机组在17s后转速达4207r／min，最后，在手动开启低压旁路后，转速才得以控制。

         又如：阜新电厂发生200MW机组轴系断裂事故。1999年8月19日，在机组甩负荷后的热态起动恢复的过程中，由于旁路系统未能开启，而中压汽门又滞后于高压汽门开启，使再热蒸汽压力高达2．8MPa，结果导致了在中压汽门开启后产生了压力波冲击，低压隔板损坏，最终造成了轴系断裂的重大事故。

         因此，在机组起、停过程中和事故工况下，应严格按照规程要求开启旁路系统，尤其是低压旁路必须开启。在机组热态起动时，再热蒸汽压力不得大于制造厂的规定值。在机组运行中，旁路系统应处于热备用状态，并投入联锁保护，以确保事故状态下能正确动作。

  六、条文9．1．8        原文：“9．1．8   在任何情况下绝不可强行挂闸。”机组在保护动作跳闸后，应立即查明跳闸原因，禁止在跳闸原因不清的情况下，人为解除保护而强行起动，否则将可能导致重大设备事故或使事故扩大。

         例如：通辽发电厂发生1号汽轮机严重损坏事故。1987年9月，通辽发电厂1号200MW机组在运行时出现轴向位移突然增大，保护动作使机组跳闸。在未查明原因的情况下，人为地解除了轴向位移保护，又两次强行起动，结果导致设备严重损坏和事故扩大。

  七、条文9．1．9        原文：“9．1．9   机械液压型调节系统的汽轮机应有两套就地转速表，有各自独立的变送器(传感器)，并分别装设在沿转子轴向不同的位置上。”

         机械液压型调节系统的机组应有两套就地转速表，有各自独立的变送器(传感器)，并分别装设在沿转子轴向不同的位置上，其目的是在汽轮机机械(或液压)调速器故障、主油泵齿形联轴器对轮损坏、转速开环失控的情况下，提供对转速监视和故障判断的手段。此项措施是在秦岭电厂轴系断裂事故后提出的，通过对1999年阜新电厂200MW机组轴系断裂事故发展过程的分析表明，该项措施是有效的。目前已有部分125MW和200MW机组实施了此项措施。

         对汽轮机电液调节系统，应有在转速测量系统故障情况下的判断和限制功能。转速测量系统必须采用冗余配置，应具有当第1次采样与第2次采样的转速差大于设定的转速差值(一般为500ffmin)时，即可判断出为转速测量系统故障，并立即作出停机处理功能。

  八、条文9．1．10        原文：   “9．1．矍0   抽汽机组的可调整抽汽逆止门应严密、联锁动作可靠，并必须设置有能快速关闭的抽汽截止门，以防止抽汽倒流引起超速。”

         在统计的12台事故机组中有4台为抽汽机组，其中有2台是由于可调整供热抽汽逆止门故障，使热网蒸汽倒流，而引起机组严重超速，造成了轴系断裂事故。

         例如：1991年上海高桥电厂一台50MW机组在正常停机的过程中，未预先关闭工业抽汽热网电动隔离门，逆止门联锁保护也未投入，而机组打闸后逆止门又未能关闭，致使热网蒸汽倒流进入汽轮机，引起机组严重超速，造成了轴系断裂事故。

         又如：1999年新疆地方电厂发生一台50MW机组超速事故。其事故原因是由于在机组甩负荷的过程中，抽汽逆止门故障而未能关闭，致使热网蒸汽倒流，从而造成了机组严重超速损坏。

         因此，可调整供热抽汽逆止门应严密、动作可靠，联锁保护必须投入。一般电动截止门的关闭速度较慢，在异常事故工况下为确保机组的安全，有必要设置能快速关闭的抽汽截止门，以防止在抽汽逆止门失效的情况下，热网蒸汽倒流引起机组超速事故。关于快速关闭截止门的动作过程时间(包括动作延迟时间和关闭时间)，应根据抽汽参数和有害容积进行实际计算来确定。另外，对于新建抽汽供热机组或凝汽机组改造为供热机组，其热网加热器的布置应尽可能靠近汽轮机本体。

         另外，给水泵出口逆止门故障引起的事故次数虽然不多，但也曾有发生，应引起注意。

         例如：1996年潍坊电厂一台300MW机组，在锅炉灭火停机的过程中，汽动给水泵正常停泵，但因给水泵出口逆止门未能关闭，高压炉水倒灌，使给水泵汽轮机反转，转速高达8748ffmin，造成了泵组严重超速并损坏的事故。

         因此，对给水泵汽轮机出口逆止门的严密性和可靠性也应给予重视，以防后患。        原文：   “9．1．11   对新投产的机组或汽轮机调节系统经重大改造后的机组必须进行甩负荷试验。对已投产尚未进行甩负荷试验的机组，应积极创造条件进行甩负荷试验。

         9．1．12   坚持按规程要求进行危急保安器试验、汽门严密性试验、门杆活动试验、汽门关闭时间测试、抽汽逆止门关闭时间测试。

         9．1．13   危急保安器动作转速一般为额定转速的110％±1％。

         9．1．14   进行危急保安器试验时，在满足试验条件下，主蒸汽和再热蒸汽压力尽量取低值。”

         机组在运行中突然甩负荷是引起汽轮机组超速的一个主要原因，机组甩负荷后能否将转速控制在危急保安器动作转速之下，是考核汽轮机调节系统动态品质的重要指标。近年来，随着大容量机组投产数量的增加，甩负荷试验对保证机组安全运行的作用越来越重要。因此，要求新投产机组或汽轮机调节系统经过重大改造的机组必须进行甩负荷试验，并积极创造条件对已投产但未进行甩负荷试验的机组进行甩负荷试验。为了确保机组在运行中或甩负荷试验时不发生危险，要求机组必须进行危急保安器试验、汽门严密性试验、超速试验、汽门关闭时间试验、抽汽逆止门关闭时间试验和仿真试验。要严格按规程要求定期进行危急保安器试验，要求在满足试验条件的情况下，蒸汽参数要尽量选低值。运 行人员及热工人员要认真执行有关调节系统、保安系统和热工保护试验的规定，以避免重大超速事故的发生。

  十、条文9．1．15        原文：   “9．亚．亚5   数字式电液控制系统(DEH)应设有完善的机组起动逻辑和严格的限制起动条件；对机械液压调节系统的机组，也应有明确的限制条件。”

       汽轮机电液调节系统已被广泛应用于新建大型机组和老机组现代化改造，虽未出现过由于其自身故障而造成的重大事故案例，但也存在有不安全的因素。为了防患于未然，根据汽轮机电液调节系统的现状，提出了原则性的预防措施。汽轮机电液调节系统应根据机组的具体情况，设有完善的机组起动逻辑和严格的起动限制条件。尤其是将调节系统改造为电液并存的机组更为重要，如有的电液并存调节系统仅以一只高压主汽门开启、主油压大于1．6MPa，作为允许机组起动的条件，但当在其他任一只油动机卡涩等故障情况下，机组仍然能够起动，使机组存在严重的事故隐患，这已有了事故教训。因此，要根据机组的具体情况，完善已有的起动限制控制逻辑，特别要注意对转速测量和控制系统故障的判断和处理功能，以防止超速事故的发生。 十一、条文9．1．16        原文：   “9．1．16   汽机专业人员，必须熟知DEH的控制逻辑、功能及运行操作，参与DEH系统改造方案的确定及功能设计，以确保系统实用、安全、可靠。”

         汽轮机电液调节系统涉及汽机、热控、化学等专业，在电厂的管理模式基本是控制部分由热控专业管理、液压部分由汽轮机专业管理，汽轮机专业人员对控制系统总体设计介入较少，但是由于控制系统整体方案、功能必须与汽轮机主体结构相适应，因此，作为被控对象的主人，汽轮机专业人员应对系统改造方案的确定、功能设计、工程实施、试验和运行的全过程进行深入了解，并要求在电液调节系统的改造中，以汽轮机专业为主进行综合实施、全面管理，以确保系统实用、安全、可靠。

         在汽轮机电液调节系统中，控制、保护已融于一体，在基建施工或大修过程中要认真检查接线。尤其是对实施改造的机组，要熟知保护控制逻辑及与原系统的接口，严防脱节致使保护拒动或误动。

         例如：珠江电厂一台引进型300MW机组，由于左、右两只中压调节汽门控制信号接反，在进行中压主汽门活动试验时，致使左侧中压主汽门和右侧调节汽门同时关闭，截断了中压缸进汽，从而导致了推力瓦烧损事故的发生。

  十二、条文9．1．17        原文：   “9．1．17   电液伺服阀(包括各类型电液转换器)的性能必须符合要求，否则不得投入运行。运行中要严密监视其运行状态，不卡涩、不泄漏和系统稳定。大修中要进行清洗、检测等维护工作。发现问题及时处理或更换。备用伺服阀应按制造厂的要求条件妥善保管。”

         国产300MW及以上的大型机组，均采用纯电液型调节系统，其中电液伺服阀是电液调节系统的重要部件，其工作状态直接关系到机组的安全、稳定运行。近年来，电液伺服阀的故障在日渐增加，出现了性能降低、失效、卡涩等故障。因此，应加强控制油油质颗粒度的定期监测以及电液伺服阀的运行监视、维护管理，以消除隐患和避免重大事故的发生。新购电液伺服阀(包括各类型电液转换器)的性能必须符合要求，并按 制造厂的要求进行妥善保管，否则不得投入运行。在大修中，要进行清洗、检测等维护工作，发现问题应及时处理或更换。

  十三、条文9．1．18        原文：   “9．1．18   主油泵轴与汽轮机主轴间具有齿型联轴器或类似联轴器的机组，定期检查联轴器的润滑和磨损情况，其两轴中心标高、左右偏差，应严格按制造厂规定的要求安装。”        主油泵轴与汽轮机主轴间的齿型联轴器在运行中由于润滑不良或安装工艺等问题，造成齿型联轴器磨损时有发生，如果检查处理的不及时，极易发生重大事故。由于主油泵与汽轮机主轴间联轴器失效而造成转速失控的事故，在50、125、200、300MW机组上发生过数次，有的由于判断准确、处理及时，避免了事故的扩大，有的已造成了严重后果

例如：1999年9月，阜新电厂发生的200MW机组轴系断裂事故的主要起因是齿型联轴器失效。齿型联轴器的失效主要是因为内、外齿材料不匹配，左、右内齿和左外齿材料为38CrMoAl，右外齿错用材料为32Cr3MoV，而结构设计又造成了其润滑不良，加速了齿型联轴器的低寿命失效。此外，齿型联轴器装配的实际尺寸与图纸有偏差，也使内外齿更易磨损。

         因此，对主油泵与汽轮机主轴间的齿型联轴器的检查应作为大、小修中的重点项目进行，以防止因为齿型联轴器的失效而发生重大事故。

  十四、条文9．1．19        原文：“9．1．19   要慎重对待调节系统的重大改造，应在确保系统安全、可靠的前提下，进行全面的、充分的论证。”

       近年来，随着科学技术的飞速发展，电力系统新技术、新成果的出现，老机组的调节、控制系统越来越落后，调节、控制系统的改造也就成为必然，但是对调节系统的重大改造一定要谨慎，为了避免重大事故的发生，必须在确保系统安全、可靠的条件下，经过全面、充分的论证和必要的试验后，经过有关权威技术部门认可后方可进行。由于调节系统改造而造成的机组超速事故也曾有发生。

         例如：1988年2月秦岭电厂发生5号机组因超速而导致轴系断裂事故。事故中机组超速的原因是：D05型调速系统改造为D09型后，调速器滑阀的泄油口改变，其面积有所减少，而超速试验滑阀油口维持原尺寸，进油口面积为泄油口的2．1倍，使调速系统易于进入开环失控区域。这一设计变更，在此次事故之前，制造厂未通知运行单位。此次事故后，现场实际测量油口时，才发现这一重大变动。

         由此可见，不仅对调节系统的重大改造要慎重，而且制造厂与运行单位的技术信息交流也是非常重要的。 十五、条文9．1．20        原文：   “9．1．20   严格执行运行、检修操作规程，严防电液伺服阀(包括各类型电液转换器)等部套卡涩、汽门漏汽和保护拒动。”

         运行规程、检修规程是确保电力工业安全生产非常重要的两大法规。违反运行规程、检修规程，不仅会造成重大的设备事故，而且也会造成重大的人身伤害事故，所以在生产实际中必须严格遵守。防止调节系统的部套卡涩、汽门漏汽和保护拒动，关键在于日常运行维护和检修的质量必须过关，否则可能会造成机组超速重大事故的发生。

       例如：1987年7月，佳木斯发电厂发生12号机组超速事故。其事故主要原因就是由于大修中没有严格遵守检修规程，检修质量不过关，导致在由于发电机保护动作引起机组甩负荷时，主汽门未自动关闭，调速汽门不严，从而导致超速事故的发生。

         因此，严格执行各种电力运行、检修规程的规定，是防止发生重大生产事故最有效的措施。