（一）保护系统的作用

为了确保汽轮机的运行安全，防止设备损坏事故的发生，除了要求调节系统动作可靠以外，还应具备必要的保护系统。汽轮机保护系统的作用是当汽轮机由于某种原因而出现异常状态时，及时地自动切断汽轮机进汽而使汽轮机迅速停机。汽轮机的保护系统由感受机构、操作机构和油管路组成。现代汽轮机保护系统的保护功能有超速保护、轴向位移保护、低油压保护、低真空保护等。

（二）保护装置

1.自动主汽门

自动主汽门是汽轮机保护装置中最重要的设备之一。当汽轮机的任一个保护装置动作时，自动主汽阀都迅速关闭，切断汽轮机进汽，紧急停机。自动主汽门应动作迅速可靠，关闭严密，阻力损失小，提升力小。自动主汽门一般不用来调节进汽量，以防门芯磨损。

自动主汽阀有卧式、立式及与调节阀连成一体的联合式等形式。其结构由主汽阀及其操纵装置两部分组成。图3-62为一立式高压自动主汽阀，自动关闭器装在主汽阀的下部，可避免因漏油而引起火灾。主汽阀由预启阀5、主汽阀芯6、门杆7、阀座8、滤汽网外壳、压盖和导套等组成。操作装置（自动关闭器）由托盘1、活塞2、弹簧3、阻尼弹簧4、外壳和下盖等构成。

2.超速保护装置

当汽轮机转速超过额定转速10%～12%时，超速保护装置动作，使自动主汽门、调速汽门迅速关闭，紧急停机。超速保护装置由危急保安器和危急遮断油门组成。

危急保安器又称危急遮断器，或超速保安器。常用的有飞环式和飞锤式两种，其结构如图3-63和图3-64所示。它们的工作原理是完全相同的。飞锤式危急保安器装在汽轮机轴端，由偏心调整螺帽1、偏心飞锤2、压弹簧3等组成。飞锤的重心与轴心偏离一定距离，飞锤由弹簧压住。汽轮机在正常工作时，飞锤的离心力不足以克服弹簧预紧力，飞锤不动。当转速飞升到额定转速110%～112%时，飞锤的离心力大于弹簧预紧力，使偏心度增大，离心力也随之增大，飞锤向外飞出，撞击危急遮断器拉钩，危急遮断器动作，迅速关闭主汽门和调节阀，汽轮机立即停机，防止因超速而损坏设备。

如图3-65所示，危急遮断油门主要有挂钩1、活塞2、壳体3、弹簧4等组成。

3.轴向位移保护装置

在汽轮机由于水冲击等原因引起推力瓦损坏，发生汽轮机转子轴向位移超过规定值时，能够使主汽门关闭的装置称作轴向位移保护装置。当轴向位移超过规定值时，保护装置动作，使主汽门自动关闭，汽轮机停机。轴向位移保护有液压式和电动式两种。

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图3-62　立式自动主汽阀

1—托盘；2—活塞；3—弹簧；4—阻尼弹簧；5—预启阀；6—主汽阀芯；7—门杆；8—阀座

图3-63　飞锤式危急保安器

1—调整螺帽；2—偏心飞锤；3—压弹簧

图3-64　飞环式危急保安器

1—飞环；2—调整螺帽；3—主轴；4—弹簧；5—螺钉；6—圆柱销；7—螺钉；8—油孔；9—排油口；10—套筒

4.低油压保护装置

润滑系统的润滑油必须具有一定的压力。若油压过低，将导致润滑油膜破坏，造成轴瓦磨损或熔化的严重事故。为防止因润滑油压过低使轴承乃至汽轮机损坏而装设的保护装置称为低油压保护装置。当油压低于规定值时，保护装置动作，汽轮机被迫停机。同时辅助油泵自启动，以提高润滑油压。

5.低真空保护装置

汽轮机运行时，如果真空达不到额定值，机组的热效率会降低；真空恶化到某种程度可能造成汽轮机末级叶片及凝汽器铜管过热损伤。随着汽轮机容量的增大，末级叶片长度也增加，真空低时甚至会导致叶片断裂。为防止汽轮机因真空过低造成损伤而装设的装置称为低真空保护装置。当真空下降至规定值时，低真空保护装置动作，自动主汽门关闭，汽轮机停机。