李 倩

（中核核电运行管理有限公司 维修四处，浙江 海盐 314300）

0 引言

汽轮机是在高压、高温的蒸汽环境下高速运转的大型旋转机械设备，转动部分工作时承受着相当大的离心力。随着转速的升高，其离心力会急剧上升，当超过极限转速时，需要通过汽轮机超速保护装置快速减小离心力、降低转速，避免机组出现飞车事故。核电机组不同于火电机组等其它电厂，具有单机容量大、核安全要求高等特点。因此，汽轮机超速保护系统的可靠性是保证核电厂安全稳定运行的重要标准之一，对汽轮机超速保护的研究，具有极其重要的安全意义。

图1 超速保护系统结构图Fig.1 Structure diagram of over-speed protection system

1 汽轮机超速的原因及危害

汽轮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 称为“严重超速”。“严重超速”可以导致汽轮发电机严重损坏甚至报废，是电厂的汽轮发电设备破坏性最大的事故[1]。

1.1 汽轮机超速的原因

汽轮机超速事故是由于汽轮机在调速和保护系统故障及本身的缺陷造成的，具体原因有很多：有如调门不能关闭或漏汽量大、抽汽逆止阀不严或拒绝动作、危急保安装置拒动、AST（Auto Shut-down Trip 自动停机遮断）电磁阀卡涩，主汽门或主调门卡涩等。

1.2 汽轮机超速的危害

汽轮机转子的强度在设计上有一定要求，一般规定为额定转速的110%～120%，零部件的强度裕量相对比较小。当转速超过了其强度极限，可能会造成动静摩擦、叶片断裂、对轮松脱、大轴断裂等严重事故，同时还往往伴有重大人员伤亡等特大事故。……