相關(guān)申請交叉引用

本申請要求享有2012年6月8日提交的美國專利臨時申請61/657366的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

總體上本發(fā)明涉及一種例如結(jié)合渦輪機(jī)使用的冗余的電子可控且可測試的跳閘系統(tǒng)，更具體地，涉及當(dāng)渦輪機(jī)以一種在測試期間不會妨礙渦輪機(jī)跳閘的方式運(yùn)行時，以及以一種在渦輪機(jī)跳閘系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時能實(shí)現(xiàn)跳閘系統(tǒng)的泄放組件的斷開聯(lián)接和移除的方式運(yùn)行時，用于控制和測試渦輪機(jī)跳閘組件的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

液壓控制系統(tǒng)通常被用于控制發(fā)電機(jī)械，比如渦輪機(jī)。已知的液壓控制系統(tǒng)可以包括跳閘控制系統(tǒng)或被配置為在檢測到異常運(yùn)行條件或其他系統(tǒng)故障時停止渦輪機(jī)(即，使渦輪機(jī)跳閘)的其他保護(hù)系統(tǒng)。不幸地，與跳閘控制系統(tǒng)相連以正確運(yùn)行的一個或多個組件的失效可能妨礙在緊急情況下渦輪機(jī)的跳閘運(yùn)行，這可能導(dǎo)致渦輪機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞和其他災(zāi)難，比如電廠員工的損害和受傷。

已有的緊急跳閘系統(tǒng)例如通用電氣公司(GE)制造的機(jī)械式緊急跳閘系統(tǒng)，包括若干通過管道連在一起的組件(例如閥、調(diào)節(jié)器、阻斷器、端口等)，從而形成一種機(jī)械運(yùn)行的跳閘系統(tǒng)。按純機(jī)械的觀點(diǎn)，阻斷和泄放功能都通過使用非冗余的液壓驅(qū)動閥來實(shí)現(xiàn)。但是，在某些情況下，這個系統(tǒng)已經(jīng)被改裝過從而包含了執(zhí)行泄放操作以從根據(jù)三分之二表決方案運(yùn)行渦輪機(jī)的蒸汽閥跳閘回路中瀉出或排出壓力的電子控制冗余的泄放閥。一旦執(zhí)行了泄放操作，然而，GE的機(jī)械式跳閘系統(tǒng)要求阻斷對蒸汽閥控制端口的液壓流體輸送。這種機(jī)械系統(tǒng)導(dǎo)致具有那些可能造價高昂的分離部件的設(shè)計(jì)龐大復(fù)雜。另外，GE的機(jī)械式跳閘系統(tǒng)要求操作者人工地執(zhí)行阻斷部件的測試。再有，GE的機(jī)械式跳閘系統(tǒng)的阻斷系統(tǒng)的機(jī)械本質(zhì)要求操作者前往渦輪機(jī)現(xiàn)場，這是不期望的。

自動跳閘系統(tǒng)已經(jīng)被研發(fā)出來了，其中所述機(jī)械調(diào)節(jié)器和相關(guān)聯(lián)動裝置被能自動執(zhí)行跳閘操作的控制器取代，所述自動跳閘系統(tǒng)典型地包括單獨(dú)的隔開閥或者被限制為跳閘系統(tǒng)的泄放功能。特別地，如前面關(guān)于改裝GE渦輪機(jī)系統(tǒng)所述那樣，已知的是使用被連接到控制器的三個一組的控制閥來執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)渦輪機(jī)跳閘控制系統(tǒng)內(nèi)泄放功能的三分之二表決方案。在這種配置中，每個控制閥操作兩個DIN閥，所述DIN閥以這樣一種方式被彼此連接，即，保證如果三分之二控制閥被打開，則通過兩個一組的DIN閥產(chǎn)生液壓路徑從而使得壓力被從給渦輪機(jī)提供蒸汽的蒸汽閥的跳閘端口泄放。在蒸汽閥的跳閘端口的壓力損失使得蒸汽閥關(guān)閉并跳閘或停止渦輪機(jī)的運(yùn)行。利用這種配置，在需要或要求的情況下，任何一個控制閥的失效，都不會妨礙跳閘操作被執(zhí)行，同樣的，在不需要跳閘的情況下將不會引起跳閘發(fā)生。另外，因?yàn)樗鋈种頉Q的方案，在渦輪機(jī)運(yùn)行期間能測試泄放回路的單個組件而不會引起跳閘發(fā)生。

不幸地，跳閘控制系統(tǒng)的阻斷回路或阻斷部分是控制回路的一個很重要的部分，并且在很多系統(tǒng)中，沒有方法能在阻斷回路中提供冗余的以保證如果其及其組件之一因此失效，阻斷回路也正確運(yùn)行，而且沒有電子地測試或運(yùn)行所述阻斷回路的方法。事實(shí)上，很多已知渦輪機(jī)跳閘控制系統(tǒng)的阻斷回路必須人工操作，這是很困難的，因?yàn)檫@要求操作者在跳閘運(yùn)行的泄放部分發(fā)生之后前往并實(shí)際手工操作阻斷回路的組件(通常位于渦輪機(jī)附近)。同樣地，在采用人工操作組件的系統(tǒng)中，沒有遠(yuǎn)程測試跳閘控制系統(tǒng)的阻斷部分的運(yùn)行的簡單方法。

在解決這些系統(tǒng)中諸多不足的一個嘗試中，美國專利No.7874241公開了一種與例如渦輪機(jī)配合使用的跳閘控制系統(tǒng)，其包括具有在壓力供給管線內(nèi)串聯(lián)的兩個或多個冗余的阻斷閥的阻斷回路，所述冗余的阻斷閥用以阻斷在壓力供給管線內(nèi)的液壓流體供給，還包括具有在跳閘管線和返回或切斷管線之間并聯(lián)的兩個或多個泄放閥的泄放回路，所述泄放閥用以從跳閘系統(tǒng)泄放液壓流體。所述阻斷閥和泄放閥在一種程序或安全控制器的控制下由一個或多個控制閥驅(qū)動，所述控制閥以通過先采用至少一個泄放閥執(zhí)行泄放功能然后采用至少一個阻斷閥執(zhí)行阻斷功能來引起跳閘。另外，壓力傳感器被設(shè)置在跳閘控制系統(tǒng)內(nèi)的多個位置，并向控制器提供反饋，使得控制器能在渦輪機(jī)運(yùn)行期間單獨(dú)地測試每一個阻斷閥和泄放閥，而不會導(dǎo)致渦輪機(jī)真的跳閘。以這種方式，通過提供冗余的的阻斷功能和泄放功能，以及使得在渦輪機(jī)聯(lián)網(wǎng)并運(yùn)行的時候阻斷回路和泄放回路的單獨(dú)組件能被測試，但在測試期間，如果需要的話，不會妨礙渦輪機(jī)被跳閘，美國專利No.7874241的跳閘控制系統(tǒng)提供了可靠的跳閘操作。

雖然美國專利No.7874241公開的跳閘控制系統(tǒng)克服了已知跳閘控制系統(tǒng)的部分問題，但是它仍有不足。具體地，雖然美國專利No.7874241所描述的跳閘控制系統(tǒng)能被用于在聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的時候探測泄放回路中有故障的螺線管或閥，但是泄放回路的有故障的組件不能被維修或替換，除非渦輪機(jī)系統(tǒng)停機(jī)或者不再運(yùn)行，這使得有故障的組件更難以修理。另外，美國專利No.7874241的跳閘控制系統(tǒng)通過小孔從壓力管線給跳閘閥以及跳閘聯(lián)箱管線提供壓力，所述孔的尺寸必須為在渦輪機(jī)正常運(yùn)行期間能在跳閘聯(lián)箱管線(trip header lines)處提供足夠壓力以防止跳閘，但是當(dāng)跳閘裝置被接合時，孔要足夠小而不能從壓力管線泄放大量的油(或其他液壓流體)到跳閘聯(lián)箱管線，然后到排油管或油箱。因此，這些小孔的使用和尺寸，以及這些小孔的運(yùn)行，當(dāng)在正常運(yùn)行狀態(tài)相對跳閘狀態(tài)時，常常做折衷處理。而且，美國專利No.7874241中描述的跳閘控制系統(tǒng)包括歧管，歧管要求利用管和連接件與多個油管相連，其導(dǎo)致系統(tǒng)更難以安裝和配置，并且在油供給方面存在多個失效點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種配合例如渦輪機(jī)使用的跳閘控制系統(tǒng)，包括支撐并提供流體給兩個或多個跳閘歧管的入口歧管，其中每個跳閘歧管包括具有在跳閘聯(lián)箱管線(header line)和返回或?yàn)a出管線之間并聯(lián)的兩個或多個泄放閥的泄放回路，其用于將液壓流體壓力從跳閘聯(lián)箱管線泄放出，進(jìn)而形成跳閘。每個跳閘歧管的泄放閥由在一種程序或安全控制器的控制下的一個或多個控制閥驅(qū)動，所述控制閥運(yùn)行以通過先采用至少一個泄放閥執(zhí)行泄放功能然后采用被安裝在阻斷回路上的阻斷閥執(zhí)行阻斷功能來引起跳閘。另外，壓力傳感器被設(shè)置在每個跳閘歧管內(nèi)的多個位置，并且這些傳感器向控制器提供反饋，使得控制器能在渦輪機(jī)運(yùn)行期間單獨(dú)地測試每一個泄放閥，而不會引起渦輪機(jī)真的跳閘。通過這種方式，通過提供冗余的的泄放功能以及使得在渦輪機(jī)聯(lián)網(wǎng)并運(yùn)行時泄放回路的單獨(dú)組件能被測試，但在測試期間如果需要的話，不會妨礙渦輪機(jī)被跳閘，所述跳閘控制系統(tǒng)提供了可靠的跳閘操作。而且，由于使用了入口歧管和多個跳閘歧管來實(shí)施所述泄放回路，所以在渦輪機(jī)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行期間所述任一跳閘歧管能從使用多個閥的跳閘控制系統(tǒng)中被去除或者被隔開，從而使得能對任一跳閘歧管和/或安裝在歧管上的任何組件之一進(jìn)行替換，同時，如果需要的話，其他跳閘歧管繼續(xù)運(yùn)行以控制跳閘，。通過這種方式，跳閘控制系統(tǒng)具有雙倍冗余的，其中所述跳閘控制系統(tǒng)包括(1)并列運(yùn)行的冗余的跳閘歧管，以使得每個跳閘歧管能被用于獨(dú)立地接合渦輪機(jī)的跳閘裝置，這意味著跳閘歧管之一能被隔開和被去除或者被修理，同時其他跳閘歧管繼續(xù)運(yùn)行以驅(qū)動渦輪機(jī)的跳閘裝置，如果需要的話，以及(2)每個跳閘歧管包括在跳閘歧管的一組組件中的一個出現(xiàn)失效的情況下或者在跳閘歧管的多個組件被測試時，能使跳閘歧管運(yùn)行以接合渦輪機(jī)跳閘裝置的冗余的閥組和其他跳閘組件。

另外，一種用于跳閘控制系統(tǒng)中的入口歧管，所述跳閘控制系統(tǒng)利用從流體壓力源輸送到受控裝置輸入端的系統(tǒng)壓力來控制所述受控裝置的運(yùn)行，所述入口歧管包括具有第一泄放跳閘回路的第一跳閘歧管和具有第二泄放跳閘回路的第二跳閘歧管。所述入口歧管包括連接到系統(tǒng)壓力管線的第一流體通道。所述第一流體通道被設(shè)置在入口歧管內(nèi)，并在系統(tǒng)壓力入口端口、第一系統(tǒng)壓力出口端口和第二系統(tǒng)壓力出口端口之間延伸，其中第一系統(tǒng)壓力出口端口便于將第一流體通道液壓地耦接到第一跳閘歧管，第二系統(tǒng)壓力出口端口便于將第一流體通道液壓地耦接到第二跳閘歧管。另外，入口歧管包括耦接到系統(tǒng)排出管線的第二流體通道。第二流體通道被設(shè)置在入口歧管內(nèi)，并在系統(tǒng)排出出口端口、第一系統(tǒng)排出入口端口和第二系統(tǒng)排出入口端口之間延伸，其中第一系統(tǒng)排出入口端口便于將第二流體通道液壓地耦接到第一跳閘歧管，第二系統(tǒng)排出入口端口便于將第二流體通道液壓地耦接到第二跳閘歧管。

再有，一種用于跳閘控制系統(tǒng)的冗余的跳閘歧管系統(tǒng)，所述跳閘控制系統(tǒng)利用從流體壓力源輸送到受控裝置輸入端的系統(tǒng)壓力來控制受控裝置的運(yùn)行，所述冗余的跳閘歧管系統(tǒng)包括被液壓耦接在跳閘聯(lián)箱管線和返回管線之間的泄放回路，其中所述泄放回路液壓地并可控地將跳閘聯(lián)箱管線連接到返回管線，從而減少受控裝置處跳閘聯(lián)箱管線內(nèi)的流體壓力。所述泄放回路包括具有多個設(shè)置在入口歧管內(nèi)的流體通道的入口歧管。每個流體通道包括在入口歧管表面上的入口端口，和在入口歧管表面上的出口端口。另外，泄放回路包括可拆卸地耦接到入口歧管的第一和第二跳閘歧管。第一跳閘歧管包括具有多個冗余的閥系統(tǒng)的第一泄放系統(tǒng)，所述冗余的閥系統(tǒng)產(chǎn)生了在跳閘聯(lián)箱管線和返回管線之間并聯(lián)的冗余的泄放流體路徑，第二跳閘歧管包括具有多個冗余的閥系統(tǒng)的第二泄放系統(tǒng)，所述冗余的閥系統(tǒng)產(chǎn)生了在跳閘聯(lián)箱管線和返回管線之間并聯(lián)的冗余的泄放流體路徑，其中第一和第二泄放系統(tǒng)被液壓地耦接，從而同時且彼此獨(dú)立地運(yùn)行，以使得從一個或兩個跳閘聯(lián)箱管線中去除系統(tǒng)壓力。

再有，一種利用從流體壓力源輸送到受控裝置輸入端的流體壓力來控制受控裝置的運(yùn)行的跳閘控制系統(tǒng)包括控制器、能被連接在流體壓力源和受控裝置之間的流體壓力管線、低壓流體返回管線、至少部分地設(shè)置在所述流體壓力管線內(nèi)并耦接到所述低壓流體返回管線的阻斷回路，以及液壓地耦接在流體壓力管線和低壓流體返回管線之間的泄放回路，其中所述泄放回路液壓地和可控地將流體壓力管線連接到低壓流體返回管線，從而減少在受控裝置處流體壓力管線內(nèi)的流體壓力。泄放回路包括具有多個流體通道的入口歧管。多個流體通道的每個流體通道從入口歧管表面上的第一端口到入口歧管表面上的第二端口延伸穿過入口歧管。第一跳閘歧管可拆卸地耦接到入口歧管并包括第一泄放系統(tǒng)，第二跳閘歧管可拆卸地耦接到入口歧管并包括第二泄放系統(tǒng)，其中第一和第二泄放系統(tǒng)被液壓地耦接，從而同時且彼此獨(dú)立地運(yùn)行，以使得從一個或兩個跳閘聯(lián)箱管線中去除系統(tǒng)壓力。

再有，一種用于跳閘控制系統(tǒng)中的跳閘歧管，所述跳閘控制系統(tǒng)利用從流體壓力源輸送到受控裝置輸入端的系統(tǒng)壓力來控制受控裝置的運(yùn)行，所述跳閘歧管系統(tǒng)包括液壓地耦接在跳閘聯(lián)箱管線和返回管線之間的泄放回路，其中所述泄放回路通過多個跳閘分支液壓地和可控地將跳閘聯(lián)箱管線耦接到返回管線，從而減少在受控裝置處跳閘聯(lián)箱管線內(nèi)的流體壓力。所述泄放回路包括多個控制閥系統(tǒng)，其中每個控制閥系統(tǒng)包括致動閥，所述致動閥液壓地和可控地耦接到供給壓力截止閥的控制輸入和一對跳閘閥的控制輸入上，其中兩個或更多個閥系統(tǒng)的運(yùn)行導(dǎo)致在跳閘聯(lián)箱管線和返回管線之間的至少一個泄放路徑被產(chǎn)生，但是僅一個控制閥系統(tǒng)的運(yùn)行不會在跳閘聯(lián)箱管線和返回管線之間產(chǎn)生泄放路徑。

再有，跳閘控制系統(tǒng)包括位于每個跳閘歧管的每個冗余的路徑上的分隔閥，當(dāng)系統(tǒng)處于非跳閘狀態(tài)時它徹底連通系統(tǒng)壓力管線和跳閘聯(lián)箱管線，但當(dāng)系統(tǒng)處于跳閘狀態(tài)時它徹底斷開系統(tǒng)壓力管線和跳閘聯(lián)箱管線的連接。這種配置使得在非跳閘狀態(tài)期間壓力管線和跳閘聯(lián)箱管線之間實(shí)現(xiàn)徹底壓力連接，從而使得由于跳閘聯(lián)箱管線上的受壓狀態(tài)所導(dǎo)致的錯誤或者意外跳閘最小化，同時防止在跳閘狀態(tài)期間通過跳閘聯(lián)箱管線從壓力管線到油箱或者到泄放回路的過度泄放。

再有，冗余的跳閘控制回路的泄放部分能夠被整合為一種能容易地裝配到現(xiàn)有渦輪機(jī)系統(tǒng)上的小型單獨(dú)包裝，并且在使歧管內(nèi)各種流體管道彼此連接的端口上使用O形環(huán)配件，從而最小化了對跳閘系統(tǒng)的各組件之間的安裝管的需求。這些特征能使現(xiàn)有渦輪機(jī)跳閘控制系統(tǒng)被相對廉價的改裝或升級。

再有，一種操作使用冗余的跳閘歧管系統(tǒng)的受控裝置的方法，該冗余的跳閘歧管系統(tǒng)以一種將一對冗余的跳閘歧管中的一個從入口歧管上拆除同時受控裝置的運(yùn)行不會妨礙跳閘動作的方式提供從系統(tǒng)壓力源輸送到受控裝置輸入端的控制壓力，而該方法包括斷開第一冗余的跳閘歧管與系統(tǒng)壓力源的連接，斷開第一冗余的跳閘歧管與控制壓力的連接，斷開第一冗余的跳閘歧管與排出管線的連接，從入口歧管上拆除第一冗余的跳閘歧管，以及以一種在第一冗余的跳閘歧管被拆除時不會妨礙第二冗余的跳閘歧管上的跳閘動作的方式繼續(xù)運(yùn)行受控裝置。

再有，一種操作使用跳閘歧管的受控裝置以將控制壓力從系統(tǒng)壓力源輸送到受控裝置輸入端的方法，該方法包括從控制器接收跳閘信號，響應(yīng)于從控制器接收跳閘信號執(zhí)行跳閘歧管的跳閘動作。跳閘動作包括對第一控制閥系統(tǒng)的致動器閥斷電，從而將第一控制閥系統(tǒng)的控制閥的控制輸入耦接到排出管線，其中所述控制閥關(guān)閉在系統(tǒng)壓力管線和控制壓力管線之間的第一流體路徑；對第二控制閥系統(tǒng)的致動器閥斷電，從而將第二控制閥系統(tǒng)的控制閥的控制輸入耦接到排出管線，其中所述控制閥關(guān)閉在系統(tǒng)壓力管線和控制壓力管線之間的第二流體路徑；以及對第三控制閥系統(tǒng)的致動器閥斷電，從而將第三控制閥系統(tǒng)的控制閥的控制輸入耦接到排出管線，其中所述控制閥關(guān)閉在系統(tǒng)壓力管線和控制壓力管線之間的第三流體路徑，而且其中所述控制壓力管線通過所述第一、第二和第三控制閥系統(tǒng)的所述控制閥與系統(tǒng)壓力管線密封。

再有，一種測試冗余的跳閘歧管系統(tǒng)的運(yùn)行的方法，該冗余的跳閘歧管系統(tǒng)以一種對多個控制閥系統(tǒng)的一個進(jìn)行測試但不妨礙跳閘動作的方式從系統(tǒng)壓力源向受控裝置的輸入端輸送控制壓力，該方法包括對第一控制閥系統(tǒng)的致動器閥斷電，從而將第一控制閥系統(tǒng)的控制閥的控制輸入耦接到排出管線，其中控制閥關(guān)閉系統(tǒng)壓力管線和控制壓力管線之間的流體路徑。第一控制閥系統(tǒng)的被斷電的致動器閥進(jìn)一步導(dǎo)致第一控制閥系統(tǒng)的第一跳閘閥耦接到排出管線，以及第一控制閥系統(tǒng)的第二跳閘閥的控制輸入被耦接到排出管線。該方法包括監(jiān)控在第一控制閥系統(tǒng)的第一跳閘閥的輸出處的壓力，以及監(jiān)控在第一控制閥系統(tǒng)的第二跳閘閥的輸入處的壓力。該方法進(jìn)一步包括將在第一控制閥系統(tǒng)的第一跳閘閥的輸出處所監(jiān)控到的壓力與第一冗余的跳閘閥出口壓力水平進(jìn)行比較，將在第一控制閥系統(tǒng)的第二跳閘閥的輸入處所監(jiān)控到的壓力與第二冗余的跳閘閥入口壓力水平進(jìn)行比較，基于在第一控制閥系統(tǒng)的第一跳閘閥的輸出處所監(jiān)控到的壓力與第一冗余的跳閘閥出口壓力水平的比較，執(zhí)行表示第一控制閥系統(tǒng)的第一跳閘閥的操作狀態(tài)的第一命令；基于在第一控制閥系統(tǒng)的第二跳閘閥的輸入處所監(jiān)控到壓力與第一冗余的跳閘閥入口壓力水平的比較，執(zhí)行一種表示第一控制閥系統(tǒng)的第二跳閘閥的操作狀態(tài)的第二命令。

進(jìn)一步根據(jù)本文所描述的本發(fā)明的其他方面，任何一個或多個前述實(shí)施例可以進(jìn)一步包括下列形式的任何一個或多個。

在一個形式中，附接機(jī)構(gòu)將第一和/或第二跳閘歧管附接到入口歧管。所述附接結(jié)構(gòu)可以包括用于容納螺釘以將第一跳閘歧管或第二跳閘歧管可拆卸地附接到入口歧管的鏜孔。所述鏜孔還可以包括螺紋部分。

在另一個形式中，第一閥可以被安裝到入口歧管并被耦接到第一系統(tǒng)壓力出口端口以打開第一系統(tǒng)壓力出口端口以及將第一跳閘歧管液壓地耦接到第一流體通道，或者關(guān)閉第一系統(tǒng)壓力出口端口以及將跳閘歧管與第一流體通道液壓地隔開。所述第一閥可以是電子可控或手動可控的針閥。

在另一個形式中，第二閥可以被安裝到入口歧管并被耦接到第二系統(tǒng)壓力出口端口以打開第二系統(tǒng)壓力出口端口以及將第二跳閘歧管液壓地耦接到第一流體通道，或者關(guān)閉第二系統(tǒng)壓力出口端口以及將第二跳閘歧管與第二流體通道液壓地隔開。所述第二閥可以是電子可控或手動可控的針閥。

在另一個形式中，入口歧管的第一表面和/或側(cè)面包括系統(tǒng)壓力出口端口、第二系統(tǒng)壓力出口端口、第一系統(tǒng)排出入口端口、和第二系統(tǒng)排出入口端口；入口歧管的第二表面和/或側(cè)面包括系統(tǒng)壓力入口端口和系統(tǒng)排出出口端口；第三表面和/或側(cè)面包括第一和/或第二閥組的第一閥。

在另一個形式中，第三閥可以被安裝到入口歧管并被耦接到第一排出入口端口以打開第一排出入口端口以及將第一跳閘歧管液壓地耦接到第二流體通道，或者關(guān)閉第一排出入口端口以及將第一跳閘歧管與第二流體通道液壓地隔開。所述第三閥可以是電子可控或手動可控的針閥。

在另一個形式中，第四閥可以被安裝到入口歧管并被耦接到第二排出入口端口以打開第二排出入口端口以及將第二跳閘歧管液壓地耦接到第二流體通道，或者關(guān)閉第二排出入口端口以及將第二跳閘歧管與第二流體通道液壓地隔開。第四閥可以是電子可控或手動可控的針閥。

在另一個形式中，入口歧管包括耦接到第一跳閘聯(lián)箱管線的第三流體通道。第三流體通道被設(shè)置在入口歧管內(nèi)并在第一跳閘聯(lián)箱入口端口和第一跳閘聯(lián)箱出口端口之間延伸，其中第一跳閘聯(lián)箱入口端口便于將第三流體通道液壓地耦接到第一跳閘歧管。

在另一個形式中，入口歧管包括被耦接到第一跳閘聯(lián)箱入口端口的第五閥，它能打開第一跳閘聯(lián)箱入口端口以將第一跳閘歧管液壓地耦接到第三流體通道，或者關(guān)閉第一跳閘聯(lián)箱入口端口以將第一跳閘歧管與第三流體通道液壓地隔開。

在另一個形式中，入口歧管包括耦接第二跳閘聯(lián)箱管線的第四流體通道。第四流體通道被設(shè)置在入口歧管內(nèi)并在第二跳閘聯(lián)箱入口端口和第二跳閘聯(lián)箱出口端口之間延伸，其中第二跳閘聯(lián)箱入口端口便于將第四流體通道液壓地耦接到第二跳閘歧管。

在另一個形式中，入口歧管包括被耦接到第二跳閘聯(lián)箱入口端口的第六閥，它能打開第二跳閘聯(lián)箱入口端口以將第二跳閘歧管液壓地耦接到第四流體通道，或者關(guān)閉第二跳閘聯(lián)箱入口端口以將第二跳閘歧管與第四流體通道液壓地隔開。

在另一個形式中，入口歧管包括耦接到油箱的第五流體通道。第五流體通道被設(shè)置在入口歧管內(nèi)并在第一油箱入口端口和第一油箱出口端口之間延伸，其中第一油箱入口端口便于將第一跳閘歧管液壓地耦接到油箱。

在另一個形式中，入口歧管包括被耦接到第一油箱入口端口的第七閥，它能打開第一油箱入口端口以將第一跳閘歧管液壓地耦接到第五流體通道，或者關(guān)閉第一油箱入口端口以將第一跳閘歧管與第五流體通道液壓地隔開。

在另一個形式中，入口歧管包括耦接到油箱的第六流體通道。第六流體通道被設(shè)置在入口歧管內(nèi)并在第二油箱入口端口和第二油箱出口端口之間延伸，其中第二油箱入口端口便于將第二跳閘歧管液壓地耦接到油箱。

在另一個形式中，入口歧管包括被耦接到第二油箱入口端口的第八閥，它能打開第二油箱入口端口以將第二跳閘歧管液壓地耦接到第六流體通道，或者關(guān)閉第二油箱入口端口以將第二跳閘歧管與第六流體通道液壓地隔開。

在另一個形式中，跳閘歧管系統(tǒng)或者冗余的跳閘歧管系統(tǒng)的第一和/或第二泄放系統(tǒng)包括第一、第二和第三閥系統(tǒng)。泄放系統(tǒng)的每一個第一、第二和第三閥系統(tǒng)都包括能操作兩個跳閘閥和供給壓力截止閥的致動閥，其中泄放系統(tǒng)的第一、第二和第三閥系統(tǒng)的兩個或更多個的運(yùn)行導(dǎo)致在流體壓力管線和低壓流體返回管線之間產(chǎn)生至少一個泄放流體路徑，當(dāng)只有第一泄放系統(tǒng)的一個閥系統(tǒng)運(yùn)行時，不產(chǎn)生在流體壓力管線和低壓流體返回管線之間的泄放流體路徑。

在另一個形式中，泄放路徑包括在跳閘分支內(nèi)打開的一對跳閘閥。

在另一個形式中，壓力傳送器被可操作地耦接在跳閘分支內(nèi)的一對跳閘閥之間，具體地，在第一跳閘閥的出口端口和第二跳閘閥的入口端口之間。

在另一個形式中，減壓孔被可操作地耦接在跳閘分支的第一跳閘閥的出口端口、跳閘分支的第二跳閘閥的入口端口和跳閘聯(lián)箱管線之間。

在另一個形式中，第一減壓孔被可操作地耦接在跳閘分支的第一跳閘閥的出口端口、跳閘分支的第二跳閘閥的入口端口和排出管線之間。

在另一個形式中，離開端口被可操作地耦接到跳閘閥的控制輸入，從而便于與控制和/或監(jiān)控裝置連接。

在另一個形式中，經(jīng)跳閘閥的流動路徑大于經(jīng)供給壓力截止閥的流動路徑。

附圖說明

圖1是包含泄放回路和阻斷回路的渦輪機(jī)液壓控制系統(tǒng)的一個實(shí)施例的功能框圖；

圖2是具有在多個跳閘歧管上的冗余的電子可測試跳閘回路的液壓跳閘控制系統(tǒng)的泄放回路的一個實(shí)施例的透視圖；

圖3是圖2所示的入口歧管的透視圖；

圖4是用于圖1和2的且包含了圖2和3的入口歧管以及圖2的電子可測試跳閘歧管的液壓跳閘控制系統(tǒng)的泄放回路的泄放回路的流動回路圖；

圖5是被布置在圖2和4的跳閘歧管之一上的泄放回路的實(shí)施例的功能框圖；

圖6是在圖2和4的跳閘歧管之一上的泄放回路組件的更詳細(xì)的功能框圖；

圖7是具有多個跳閘歧管、入口歧管和油箱以及可拆卸地安裝在它們之上的各種閥和傳感器組件從而形成整體的跳閘泄放回路的泄放回路的三維透視圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1，配合渦輪機(jī)11使用的跳閘控制系統(tǒng)10包括提供內(nèi)部(自動)驅(qū)動和可測試阻斷功能的阻斷回路20，以及提供冗余的電子驅(qū)動和可測試泄放功能的泄放回路30，它們一起控制蒸汽閥40的運(yùn)行從而在安全跳閘期間為渦輪機(jī)11提供可靠的跳閘操作，并且能以一種在跳閘控制系統(tǒng)10和/或渦輪機(jī)11運(yùn)行時使得系統(tǒng)的組件能被維修或替換的方式提供。

一般而言，阻斷回路20和泄放回路30包括冗余的阻斷和冗余的泄放功能，其使得阻斷回路20和泄放回路30的組件能在渦輪機(jī)11并網(wǎng)運(yùn)行時被測試和替換，并且以一種在阻斷回路20或泄放回路30的任何組件的測試或替換期間都不會妨礙跳閘動作的方式被測試和替換。另外，阻斷回路20和/或泄放回路30能被集成為一種能容易地裝配在現(xiàn)有渦輪機(jī)跳閘控制系統(tǒng)上的小型單獨(dú)包裝，從而使得現(xiàn)有系統(tǒng)能利用本文所述的增強(qiáng)冗余的的可測試且可替換泄放功能來實(shí)施改裝。

從圖1能明白，管線50以系統(tǒng)壓力從流體或壓力源(未示出)經(jīng)阻斷回路20然后向泄放回路30供給液壓流體，從而大體上給這些回路內(nèi)的單個閥提供控制壓力，以及給跳閘聯(lián)箱管線(trip header line)裝料。更具體地，管線50被連接到阻斷回路20上游的液壓流體源，并且流體源以系統(tǒng)壓力給阻斷回路20上游和下游的管線50供應(yīng)液壓流體。根據(jù)阻斷回路20的運(yùn)行，液壓流體還以系統(tǒng)壓力或稍低的壓力被提供在阻斷回路20下游的一個或多個管線52中(以下稱為跳閘聯(lián)箱或跳閘聯(lián)箱管線)。管線52被用在泄放回路30中并被連接到蒸汽閥40的控制輸入(下文中也被稱為跳閘輸入)，從而控制蒸汽閥40的運(yùn)行。一般而言，在蒸汽閥40的輸入處跳閘聯(lián)箱管線52內(nèi)的壓力超過某個量會導(dǎo)致蒸汽閥40保持打開，這允許蒸汽通過管線55進(jìn)入渦輪機(jī)11，因此允許或者導(dǎo)致渦輪機(jī)11運(yùn)行。另外，返回液壓或壓力管線60，是一種低壓流體管線，被從蒸汽閥40經(jīng)泄放回路30耦接到返回容器62(也被稱為油箱)，同時排出管線70，其也是一種低壓流體管線，將泄放回路30和阻斷回路20連接到液壓流體排出槽72。如果需要，流體排出槽72和返回容器或油箱62可以是同一個容器，由此低壓流體管線60和70可以通過油箱62或其他方式被液壓地耦接到一起。

如圖1所示，控制器75可以是一種安全控制器、一種程序控制器或可以采用分布式控制系統(tǒng)DSC技術(shù)、PLC技術(shù)或任何其他類型的控制技術(shù)來實(shí)施的其他所需類型的控制器，控制器75被可操作地耦接到每個阻斷回路20和泄放回路30。在運(yùn)行期間，控制器75被配置為自動地操作泄放回路30，所述泄放回路30從跳閘聯(lián)箱管線52中去除壓力造成渦輪機(jī)11的跳閘并且造成阻斷回路20因?yàn)榱鬟^跳閘壓力管線52的壓力損失而自動關(guān)閉。另外，控制器75被配置為接收來自阻斷回路20和泄放回路30的壓力測量值，使控制器75執(zhí)行對阻斷回路20和泄放回路30的單個組件的測試，由此測試這些回路的組件的運(yùn)行。但是，通過下面的討論能明白，阻斷回路20和泄放回路30被配置為能夠在這些回路都被測試時以及至少泄放回路30的單個組件正被維修或替換時執(zhí)行跳閘。所述功能使得在渦輪機(jī)11的運(yùn)行期間能對組件進(jìn)行維修和替換，在以前只有在渦輪機(jī)11停機(jī)時才能進(jìn)行維修(至少泄放回路30)。

應(yīng)當(dāng)明白，控制器75可以遠(yuǎn)離或接近阻斷回路20和泄放回路30。另外，控制器75可包括能運(yùn)行并測試阻斷回路20和泄放回路30的單個控制單元或多個控制單元，比如每個控制單元都被配置為操作阻斷回路20和泄放回路30的不同組件的分布式控制單元。一般而言，控制器75的結(jié)構(gòu)和配置是常規(guī)的，所以本文不再贅述。

在渦輪機(jī)11的正常運(yùn)行期間，其可以被配置為例如驅(qū)動發(fā)電機(jī)，在壓力下的液壓流體(例如工作油)從液壓流體源(例如泵)通過管線50被供給到阻斷回路20和泄放回路30，然后通過由跳閘聯(lián)箱管線52形成的液壓流體路徑到蒸汽閥40，如下面所更詳細(xì)描述，所述跳閘聯(lián)箱管線52被耦接到管線50。液壓流體可以包括任何合適類型的能沿著液壓流體路徑50和52以及返回路徑60和排出管線70流動的液壓物質(zhì)。如前面提到的，當(dāng)蒸汽閥40的跳閘輸入處流體管線52中的壓力處于預(yù)定系統(tǒng)壓力時，蒸汽閥40允許或使得蒸汽流到渦輪機(jī)11。但是，當(dāng)蒸汽閥40的跳閘輸入處流體管線52中的壓力低于系統(tǒng)壓力或跳閘聯(lián)箱壓力(其通常稍小于系統(tǒng)壓力)一個預(yù)定數(shù)量或明顯數(shù)量時，蒸汽閥40關(guān)閉或跳閘，這導(dǎo)致渦輪機(jī)11停機(jī)。

一般而言，為了使渦輪機(jī)11跳閘，控制器75首先操作泄放回路30從蒸汽閥40跳閘輸入處的一個或多個跳閘聯(lián)箱管線52中泄放流體到返回管線60，然后到油箱62，由此從蒸汽閥40的跳閘輸入處去除系統(tǒng)壓力并導(dǎo)致渦輪機(jī)11跳閘。一旦渦輪機(jī)11發(fā)生跳閘，阻斷回路20因?yàn)楣芫€52中的跳閘壓力損失而自動地運(yùn)行，從而阻斷液壓流體在管線52內(nèi)的流動，進(jìn)而在渦輪機(jī)11處于跳閘狀態(tài)時阻止繼續(xù)從供給管線50到管線52的液壓流體供給。另外，如將被更詳細(xì)說明那樣，在渦輪機(jī)11的正常運(yùn)行期間，控制器75可以控制泄放回路30和阻斷回路20的各種組件，從而在不導(dǎo)致渦輪機(jī)11跳閘的前提下測試那些組件。這種測試功能使得跳閘系統(tǒng)10的組件被周期性地測試，而且如果需要的話可被替換，在渦輪機(jī)11運(yùn)行期間不要求渦輪機(jī)11停機(jī)，或在測試行為或維修和替換行為期間不要求取消管線。這種測試功能還使得在實(shí)際跳閘發(fā)生之前，阻斷回路20和泄放回路30的失效組件被探測到且被替換或維修。由此有助于在有需要時保證可靠的跳閘操作。如將被更詳細(xì)說明那樣，泄放回路30被配置為使得該回路的組件能在渦輪機(jī)運(yùn)行期間被維修或替換，同時不影響控制器75的能力，從而導(dǎo)致渦輪機(jī)11能通過蒸汽閥40發(fā)生跳閘。

在一個實(shí)施例中，控制器75操作泄放回路30從而響應(yīng)于渦輪機(jī)11所在的機(jī)組內(nèi)的一個或多個異常條件或故障的探測而執(zhí)行渦輪機(jī)11的跳閘。為了有助于保證即使在與泄放回路30相關(guān)的一個或多個組件不能正確運(yùn)行的情況下或者在泄放回路30的組件正被維修或替換時，也能執(zhí)行跳閘操作，泄放回路30優(yōu)選包括多個，例如兩個，能同時運(yùn)行且并聯(lián)的泄放系統(tǒng)。

而且，泄放回路30內(nèi)的每個泄放系統(tǒng)優(yōu)選地包括能產(chǎn)生在跳閘聯(lián)箱管線52和返回管線60之間并聯(lián)的冗余的泄放流體路徑的多個冗余的閥系統(tǒng)，其中任何一個并聯(lián)泄放流體路徑的運(yùn)行都足以從蒸汽閥40的跳閘輸入去除跳閘聯(lián)箱壓力，并且由此導(dǎo)致渦輪機(jī)11跳閘。在一個實(shí)施例中，泄放回路30的每個泄放系統(tǒng)可以包括三個這樣的閥系統(tǒng)，并且每個閥系統(tǒng)可以包括能控制兩個跳閘閥和供給壓力截止閥的致動閥。在這種情況下，如將被更詳細(xì)描述那樣，任一泄放系統(tǒng)的兩個或更多個閥系統(tǒng)的運(yùn)行導(dǎo)致在管線52之一和返回管線60之間產(chǎn)生至少一條泄放流體路徑，然而任一泄放系統(tǒng)的僅一個閥系統(tǒng)的運(yùn)行不會在管線52和返回路徑60之間產(chǎn)生泄放路徑。這種配置是已知的三分之二表決系統(tǒng)，它保證了在控制器75沒有嘗試啟動跳閘裝置時，任一泄放系統(tǒng)的單獨(dú)一個閥系統(tǒng)的故障不能導(dǎo)致跳閘，同時還保證了當(dāng)控制器75嘗試啟動跳閘裝置時，每個泄放系統(tǒng)的單獨(dú)一個閥系統(tǒng)的故障將不會阻止跳閘的發(fā)生。

圖2示出了可以被用作圖1的泄放回路30的液壓泄放回路80的實(shí)施例的透視圖。圖2的液壓泄放回路80包括油箱82(其可以是圖1的油箱62)、入口歧管84和具有安裝在其上的各種組件的兩個跳閘歧管86a和86b(也被稱為泄放跳閘歧管)。應(yīng)當(dāng)明白的是，每個泄放跳閘歧管86a和86b包括實(shí)施泄放操作所需要的閥、傳送器(或傳感器)、流體路徑和控制管線，如下面參考泄放系統(tǒng)所描述的那樣，由跳閘歧管86和86b所實(shí)現(xiàn)的泄放跳閘回路獨(dú)立地并同時地運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)能啟動或阻止圖1的蒸汽閥40跳閘的泄放功能。如圖2所示，跳閘歧管86a和86b被安裝在入口歧管84上并與其匹配，從而在跳閘歧管86a和86b之間，在入口歧管84和油箱82(其被安裝在與跳閘歧管86a和86b相反的入口歧管84的側(cè)面上)之間形成各種流體路徑。具體地，加壓流體管線、一個或多個跳閘聯(lián)箱管線、返回或油箱管線以及排出管線都被設(shè)置在入口歧管84內(nèi)，并且都被耦接到泄放跳閘歧管86a和86b，并且在某些情況下還被連接到油箱82。由每個泄放跳閘歧管86a和86b所實(shí)施的泄放回路獨(dú)立且同時地操作，以響應(yīng)于控制器75(圖2中未示出)從一個或兩個跳閘聯(lián)箱管線52中去除系統(tǒng)壓力(或接近系統(tǒng)壓力)，從而由此導(dǎo)致圖1的渦輪機(jī)11跳閘。但是，如下面更詳細(xì)所述那樣，一個跳閘歧管86a或86b可以從入口歧管84中除去，同時其他跳閘歧管86a或86b繼續(xù)運(yùn)行，從而允許渦輪機(jī)11在聯(lián)網(wǎng)時，被實(shí)施在跳閘歧管86a，86b上的部分跳閘回路能被維修或替換，并且沒有在維修或替換行為期間對控制器75啟動跳閘裝置的能力產(chǎn)生負(fù)面影響。

如圖2所示，入口歧管84包括流體輸入和輸出端口90，91a，91b和92，以系統(tǒng)壓力輸入端口90、兩個跳閘聯(lián)箱輸出端口91a，91b和排出管線輸出端口92的形式存在。入口歧管84還包括在油箱頂部和底部的油箱端口(圖2未示出)。另外，在圖2的實(shí)施例中，八個機(jī)械或手動驅(qū)動的閥95，例如針閥，被設(shè)置在入口歧管84的一側(cè)上，各個閥95都被流體地連接并且是可操作的關(guān)閉入口歧管84內(nèi)被連接在端口90-92之間的一組流體管線中的一個，跳閘歧管86a和86b之一的各個端口或被連接在跳閘歧管86a和86b與油箱82之間的流體管線。同樣地，如圖2所示，螺釘97延伸穿過跳閘歧管86a和86b，并且操作以通過入口歧管84內(nèi)的螺紋接合部將跳閘歧管86a和86b固定到入口歧管84。

圖3示出了圖2的入口歧管84的放大視圖，其中跳閘歧管86a和86b以及油箱82被移除。如圖3中虛線所示，入口歧管84包括被設(shè)置在入口歧管內(nèi)大致上將端口90-92以及如圖3所示被設(shè)置在入口歧管84的頂部和底部的各種其他端口彼此連接的一組流體通道或管線(即，流體路徑)。具體地，流體通道100被設(shè)置在系統(tǒng)壓力入口端口90和兩個系統(tǒng)壓力出口端口110a和110b之間，該流體通道100可以是圖1的系統(tǒng)壓力流體管線50。同樣地，流體通道101a被設(shè)置在跳閘聯(lián)箱出口端口91a和跳閘聯(lián)箱入口端口111a之間，而流體通道101b被設(shè)置在跳閘聯(lián)箱出口端口91b和跳閘聯(lián)箱入口端口111b之間。通道101a和101b可以實(shí)施為圖1的跳閘聯(lián)箱流體管線52(也被稱為管線52a和52b)。流體通道102被設(shè)置在排出管線輸出端口92和排出管線入口端口112a和112b之間，并可以被用于實(shí)施為圖1的排出管線70。再有，油箱流體管線116a和116b被分別連接在被設(shè)置在入口歧管84頂部中的油箱入口端口117a，117b和被設(shè)置在入口歧管84底部中的油箱出口端口118a，118b之間。而且，如圖3示意性所示，各種不同的針閥95被安裝在入口歧管84的側(cè)面上，并且運(yùn)行以將各種不同的端口110，111，112，和117與流體通道100，101，102和116連通或隔開。應(yīng)當(dāng)明白的是，圖3中用A表示的第一組四個針閥95被關(guān)聯(lián)到與第一跳閘歧管86a上的端口(圖3中未示出)相匹配的端口110a，111a，112a，和117a，而在圖3中用B表示的第二組四個針閥95被關(guān)聯(lián)到與第二跳閘歧管86b上的端口(圖3中未示出)相匹配的端口110b，111b，112b，和117b。雖然這里所描述的針閥95是手工驅(qū)動的閥，但是所述閥可以是以任何所需的方式被手動控制或電子控制的并且能操作以關(guān)閉或隔開入口歧管上的將跳閘歧管86a和86b連接到其余跳閘回路的端口的其他類型的閥或流體開關(guān)。

圖4示出了油箱82和控制元件的功能示意圖，當(dāng)跳閘歧管86a和86b和油箱82被安裝在入口歧管84(圖3所示)的相反側(cè)面上時，所述控制元件被設(shè)置在入口歧管84和跳閘歧管86a和86b上。如所見那樣，當(dāng)以所述方式被安裝在一起時，流體管線100，101a，101b，102，116a和116b如參考圖3所描述那樣延伸穿過入口歧管84，并且被連接到跳閘歧管86a和86b中的各種流體管線。如圖4所示，油箱82包括可以通過例如軟管連接與返回或低壓油槽或容器流體連通的油箱出口端口119。如圖4所示，單獨(dú)的一個針閥95被連接到每個流體管線100，101a，101b，102，116a和116b，并且是可操作的從而切斷或者允許各流體管線100，101a，101b，102，116a和116b上從一個端口到另一個端口的流動，由此將端口90，91a，91b，92，118a和118b與跳閘歧管86a和86b上的各個端口隔開或連通。應(yīng)當(dāng)明白的是，針閥95通?？梢允窃试S經(jīng)流體通道的完全流動或?qū)惭b了針閥的通道封閉的兩位置(打開或關(guān)閉)型閥。但是其他類型的閥可以被用來替換，包括那些可控制以被設(shè)置在完全打開位置和完全關(guān)閉位置之間的位置范圍內(nèi)的閥。

圖5示出了被設(shè)置在圖4的跳閘歧管86a和86b之一上的一個泄放系統(tǒng)的大概的運(yùn)行圖，跳閘歧管86a和86b之一被更詳細(xì)示出，應(yīng)當(dāng)明白，被設(shè)置在其他跳閘歧管86a和86b上的其他泄放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行與之相似。具體地，被設(shè)置在跳閘歧管86a或86b上的部分泄放回路30包括多個冗余的跳閘分支200，210和220，通過這些分支液壓流體可以從系統(tǒng)壓力管線50流到壓力跳閘聯(lián)箱管線52，以及在跳閘操作期間從跳閘聯(lián)箱管線52流到返回路徑60，由此從蒸汽閥40的跳閘輸入處的管線52中去除或泄放壓力，從而停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行。如圖5所示，每個跳閘分支200-220包括控制閥系統(tǒng)(例如，閥系統(tǒng)232，234或236之一)和兩個跳閘閥(例如，跳閘閥230和280，240和260，或者250和270)。當(dāng)控制閥系統(tǒng)232，234和236的兩個或更多個在運(yùn)行時，并且單個跳閘分支的兩個跳閘閥被打開時，在跳閘聯(lián)箱管線52和返回路徑60之間形成泄放路徑，由此液壓流體被允許從跳閘聯(lián)箱流52到返回路徑60，這降低了跳閘聯(lián)箱管線52內(nèi)的壓力。但是，當(dāng)單個分支200-220的兩個閥的任何一個被關(guān)閉時，液壓流體被阻斷或者被阻止從跳閘聯(lián)箱管線52經(jīng)該分支流到返回管線60。如果所有的分支都被阻斷，則跳閘聯(lián)箱管線52中的壓力保持在系統(tǒng)壓力或接近系統(tǒng)壓力，這使得蒸汽閥40(圖1)保持打開并允許渦輪機(jī)11繼續(xù)運(yùn)行。

從圖5可看到，多個跳閘閥230-280包括第一跳閘閥(A1)230、第二跳閘閥(B1)240、第三跳閘閥(C1)250、第四跳閘閥(C2)260、第五跳閘閥(A2)270，和第六跳閘閥(B2)280。在一個實(shí)施例中，第一到第六跳閘閥230-280的每一個可能是一種具有一對工作端口(A，B)和一個控制端口(X)的雙路DIN插裝閥，其中工作端口(A，B)通常被彈簧或其他機(jī)械裝置(未示出)偏置到打開位置(即，在該位置流體在兩個端口之間的流動被允許)。在該偏置位置，液壓流體可以穿過跳閘閥230-280的工作端口(A，B)或者端口之間流動，由此閥230-280會響應(yīng)于控制端口(X)處的控制壓力的損失而打開。DIN插裝閥是已知的，所以本文不再贅述。應(yīng)當(dāng)明白的是，當(dāng)任一跳閘閥230-280處于打開位置時，液壓流體可以從閥的端口A流到端口B。相反地，當(dāng)控制壓力被施加給任一跳閘閥230-280的控制端口(X)時，跳閘閥230-280被控制壓力鎖定在關(guān)閉位置，從而阻斷或防止液壓流體在閥的工作端口(A，B)之間的流動。如將在下面被詳細(xì)描述那樣，控制閥系統(tǒng)232，234或236工作以控制每個分支200-220中流體從系統(tǒng)壓力管線50到跳閘聯(lián)箱管線52的流動，還控制從系統(tǒng)壓力管線50到閥230-280的控制輸入(X)的流體流動，從而控制跳閘閥230-280的運(yùn)行。

如圖5所示，第一跳閘分支200包括被耦接在液壓流體路徑52(即，跳閘聯(lián)箱管線)和返回路徑60之間的第一跳閘閥(A1)230和第六跳閘閥(B2)280。特別地，第一跳閘閥(A1)230的端口A通過液壓管道282液壓地耦接到液壓流體路徑52，第一跳閘閥(A1)230的端口B通過液壓管道283液壓地耦接到第六跳閘閥(B2)280的端口A，第六跳閘閥(B2)280的端口B通過液壓管道284液壓地耦接到返回管線60。

如圖5所示，第二跳閘分支210包括被耦接在液壓流體路徑52(即，跳閘聯(lián)箱管線)和返回路徑60之間的第二跳閘閥(B1)240和第四跳閘閥(C2)260。特別地，第二跳閘閥(B1)240的端口A通過液壓管道285液壓地耦接到液壓流體路徑52，第二跳閘閥(B1)240的端口B通過液壓管道286液壓地耦接到第四跳閘閥(C2)260的端口A，第四跳閘閥(C2)260的端口B通過液壓管道287液壓地耦接到返回管線60。

再有，第三跳閘分支220包括被耦接在液壓流體路徑52和返回路徑60之間的第三跳閘閥(C1)250和第五跳閘閥(A2)270。特別地，第三跳閘閥(C1)250的端口A通過液壓管道288液壓地耦接到液壓流體路徑52，第三跳閘閥(C1)250的端口B通過液壓管道289液壓地耦接到第五跳閘閥(A2)270的端口A，第五跳閘閥(A2)270的端口B通過液壓管道290液壓地耦接到返回管線60。

為了展示，組成能運(yùn)行以控制跳閘閥230-280的運(yùn)行的控制閥系統(tǒng)232，234和236的控制閥沒在圖5中畫出。但是，如圖5所示，每個控制閥系統(tǒng)232，234和236被耦接在系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間，且每個控制閥系統(tǒng)232，234和236被連接以控制不同的跳閘分支200-220的兩個不同跳閘閥的運(yùn)行。因此，如圖5所示，第一控制閥系統(tǒng)232被連接到(第一跳閘分支200中)跳閘閥230的控制輸入(X)和(第三跳閘分支220中)第五跳閘閥270的控制輸入(X)。同樣地，第二控制閥系統(tǒng)234被連接到(第二跳閘分支210中)跳閘閥240的控制輸入(X)和(第一跳閘分支200中)第六跳閘閥280的控制輸入(X)，同時第三控制閥系統(tǒng)236被連接到(第三跳閘分支220中)第三跳閘閥250的控制輸入(X)和(第二跳閘分支210中)第四跳閘閥260的控制輸入(X)。

如將參考圖6被更詳細(xì)描述那樣，控制閥系統(tǒng)232，234和236內(nèi)的一個或多個控制閥或致動器控制每一對跳閘閥230-280的運(yùn)行。更具體地，閥系統(tǒng)232中的第一致動器同時控制閥A1和A2(230，270)的運(yùn)行，閥系統(tǒng)234中的第二致動器同時控制跳閘閥B1和B2(240，280)的運(yùn)行，閥系統(tǒng)236中的第三致動器同時控制跳閘閥C1和C2(250，260)的運(yùn)行。

圖6示出了實(shí)施圖5的泄放回路的一種方式的示意圖，其中第一到第六跳閘閥(A1，A2，B1，B2，C1，C2)230-280被連接在液壓流體管線52和返回管線60之間。另外，每個閥系統(tǒng)232，234，236被示出為包括兩個控制閥232a，232b或234a，234b，或236a，236b，以及用A3，B3，C3分別表示的控制閥232a，234a，236a。另外，每個閥232b，234b，236b是一種電子控制的電磁閥，它被耦接到圖1的控制器75并由控制器75控制。這些電磁閥在圖6中用SQL-A，SQL-B，SQL-C來表示。在運(yùn)行期間，當(dāng)電磁閥232b，234b或236b被通電，電磁閥232b，234b，236b打開以將系統(tǒng)壓力管線52連接到兩個跳閘閥的控制輸入，如參考圖5所述那樣，并且給其他控制閥232a，234a或236a的控制輸入(3)提供系統(tǒng)壓力。在通電時(即，在系統(tǒng)壓力被施加給控制輸入3時)，控制閥232a，234a或236a打開以在系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間形成連通，由此在跳閘聯(lián)箱管線52處建立跳閘聯(lián)箱壓力。一般而言，閥系統(tǒng)232，234，236被配置為故障防護(hù)的，以至于控制器75必須給電磁閥232b，234b，236b通電才能使系統(tǒng)壓力管線50被流體連通到跳閘聯(lián)箱管線52，以及使跳閘閥對A1，A2，或B1，B2，或C1，C2(由電磁閥232b，234b，236b控制)關(guān)閉從而阻斷跳閘聯(lián)箱管線52和返回管線60之間的泄放路徑。在這種情況下，電磁閥232b，234b或236b的電子控制丟失將會導(dǎo)致相關(guān)控制閥232a，234a或236a的關(guān)閉(然后由此導(dǎo)致從系統(tǒng)壓力管線50到跳閘聯(lián)箱管線52的路徑之一斷開)和其控制輸入被連接到電磁閥的跳閘閥的打開(這可以打開一條從跳閘聯(lián)箱管線52到返回管線60的泄放路徑)。

再如圖6所示，閥系統(tǒng)232內(nèi)的第一電磁致動器232b通過液壓管道295可操作地耦接到第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的控制端口(3)，并且同時控制在第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的控制端口(3)處的控制壓力的施加。當(dāng)被通電后，第一致動器232b被配置為激活第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270從而將第一和第二跳閘閥230，240鎖定在各自的關(guān)閉位置。同時，致動器232b給控制閥232a(A3)提供控制壓力從而打開控制閥232a并在系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間提供第一流體連通。類似地，第二致動器234b通過液壓管道296可操作地耦接到第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280的控制端口(3)，并且控制在第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280的控制端口(3)處的控制壓力的施加。由此，當(dāng)被通電后，第二致動器232b被配置為激活第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280從而將第二和第三跳閘閥240，280鎖定在各自的關(guān)閉位置。同時，致動器234b給控制閥234a(B3)提供控制壓力從而打開控制閥234a并在系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間提供第二流體連通。再有，第三致動器236b通過液壓管道297可操作地耦接到第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的控制端口(3)，并且控制在第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的控制端口(3)處的控制壓力的施加。當(dāng)被通電后，第三致動器236b被配置為激活第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260從而將第三和第四跳閘閥250，260鎖定在各自的關(guān)閉位置。同時，致動器236b給控制閥236a(C3)提供控制壓力從而打開控制閥236a并在系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間提供第三流體連通。經(jīng)過跳閘閥230-280的流動路徑的尺寸可以大于經(jīng)過或者在控制閥232a，234a和236a的輸入(1)和(2)之間的流動路徑，從而保證即使兩個或更多個控制閥232a，234a和236a被打開，任何一個泄放路徑都能從管線52中泄放跳閘聯(lián)箱壓力，。

應(yīng)當(dāng)明白，第一、第二和第三致動器232b，234b，236b的每一個都被可操作地耦接到控制器75，所述控制器被配置為單獨(dú)地或同時地給第一、第二和第三致動器232b，234b，236b的每一個通電或斷電。在一個實(shí)施例中，當(dāng)被控制器75通電時，第一、第二和第三致動器232b，234b，236b的每一個從系統(tǒng)壓力管線50給關(guān)聯(lián)跳閘閥230-280的控制端口提供控制壓力，從而將關(guān)聯(lián)跳閘閥230-280鎖在各自的關(guān)閉位置。同樣地，當(dāng)被控制器75斷電時，第一、第二和第三致動器232b，234b，236b將關(guān)聯(lián)跳閘閥230-280的控制端口連接到排出管線70。

如圖5和6所示，被設(shè)置在每個跳閘歧管86a和86b上的泄放回路30進(jìn)一步包括位于液壓管道283和液壓流體路徑52之間的減壓孔299a，位于液壓管道286和液壓流體路徑52之間的減壓孔299b，以及位于液壓管道289和液壓流體路徑52之間的減壓孔299c。另外，泄放回路30包括位于液壓管道283和排出管線70之間的減壓孔301a，位于液壓管道286和排出管線70之間的減壓孔301b，以及位于液壓管道289和排出管線70之間的減壓孔301c。在正常運(yùn)行狀態(tài)期間，當(dāng)所有的第一至第六跳閘閥230-280都處于關(guān)閉位置時，液壓管道283中的壓力、液壓管道286中的壓力和液壓管道289中的壓力都被保持在一個小于跳閘壓力但是在零壓力以上(即，管線52內(nèi)的壓力)的，，流體壓力量或壓力值以孔299a-299c和301a-301c的尺寸和構(gòu)造為基礎(chǔ)的折算壓力下。一般而言，孔299a-299c的尺寸能允許流體從管線52逐漸地流入管道283，286和289，而孔301a-301c的尺寸能允許流體在管道283，286和289內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定量(一個小于管線50內(nèi)壓力的壓力，比如管線50內(nèi)的系統(tǒng)壓力的一半)時從管道283，286和289逐漸地流出。在一個實(shí)施例中，孔299a-299c和301a-301c可以具有大約0.031英寸的直徑，但是如果需要的話也可以采用其他尺寸。在管道283，286和289內(nèi)提供經(jīng)過換算的流體壓力的目的將在后面的討論中被更詳細(xì)地說明。

為了保證所有的組件都正確地工作以在需要或要求時執(zhí)行跳閘操作，這些與泄放回路30關(guān)聯(lián)的組件可以在渦輪機(jī)11并網(wǎng)運(yùn)行時被測試，同時不會中斷渦輪機(jī)11的運(yùn)行。出于測試的目的，泄放回路30包括被配置為能分別感應(yīng)第一、第二和第三跳閘分支200-220中的跳閘閥之間的壓力的第一、第二和第三壓力傳送器(PT1-PT3)300-320，并且具體地，能分別感應(yīng)管道283，286和289中的流體壓力。另外，如圖6中最佳示出的，泄放回路30可以包括用于在圖6中用TP-A，TP-B和TP-C表示的外接壓力傳感器的第一、第二和第三輸出(take offs)，傳感器被配置為能分別感應(yīng)液壓管道295-297內(nèi)的流體壓力。同樣地，如圖6所示，壓力傳感器連接可以被建立在回路上的其他點(diǎn)，從而測量排出管線70內(nèi)(在TP-DR處)的壓力、在系統(tǒng)壓力管線50內(nèi)(在TP-P處)的壓力、在跳閘聯(lián)箱管線52內(nèi)(在TP-TH處)的壓力以及在返回管線60內(nèi)(在TP-R處)的壓力。雖然Schrader閥被用于圖6的實(shí)施例，但是其他類型的閥也可以被用于實(shí)現(xiàn)將外部壓力傳感器安裝或連接到圖6的跳閘回路。替換地，壓力傳感器或壓力傳送器可以被安裝在跳閘歧管之上或之內(nèi)，從而測量跳閘回路上的各種壓力。

在任何情況下，如圖6所示，壓力傳感器在TP-A處被連接從而檢測將第一致動器232b耦接到第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的控制端口的液壓管道295中的流體壓力，壓力傳感器在TP-B處能被連接從而檢測將第二致動器234b連耦接到第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280的控制端口的液壓管道296中的流體壓力，以及壓力傳感器在TP-C處被連接從而檢測將第三致動器236b耦接到第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的控制端口的液壓管道297中的流體壓力。如果需要的話，這些壓力傳感器還可以被連接到控制器75，盡管它們不是必須的。如下面更詳細(xì)描述那樣，可以通過監(jiān)控液壓管道283、286、289，需要的話還包括295、296、297，中的流體壓力，測試與多個冗余的閥系統(tǒng)或分支200-220相關(guān)的組件的運(yùn)行。

在正常運(yùn)行狀態(tài)期間(即，當(dāng)渦輪機(jī)11沒有被跳閘時)，控制器75被配置為同時給第一、第二和第三電磁致動器232b，234b，236b通電，從而激活第一至第六跳閘閥230-280。當(dāng)?shù)谝弧⒌诙偷谌姶胖聞悠?32b，234b，236b被通電后，在第一至第六跳閘閥230-280的每一個的控制端口處提供控制壓力，由此導(dǎo)致第一至第六跳閘閥230-280被鎖定在關(guān)閉位置。與此同時，液壓流體被阻斷或防止在那些閥的工作端口之間流動，因此，在液壓流體路徑52和返回路徑60之間不存在直接路徑。這種配置保持液壓流體路徑52內(nèi)在蒸汽閥40的跳閘輸入處具有足夠的液體壓力，以保持蒸汽閥40處于打開位置。當(dāng)蒸汽閥40被保持在打開位置時，蒸汽被送到渦輪機(jī)11，并且渦輪機(jī)11正常運(yùn)行。

在異常狀態(tài)或故障期間，可能需要停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行以防止損壞渦輪機(jī)11和/或防止其他災(zāi)難。為此，控制器75在液壓流體路徑52和返回路徑60之間產(chǎn)生泄放流體路徑，從而從液壓流體路徑52中去除液體壓力。從流體路徑52中泄放壓力導(dǎo)致蒸汽閥40的跳閘輸入被減壓，從而是蒸汽閥40移動到關(guān)閉位置，并阻止蒸汽輸入渦輪機(jī)11。該行為導(dǎo)致并被稱為渦輪機(jī)11的跳閘或停機(jī)。

為了確定是否需要跳閘，控制器75可以采用各種傳感器(未示出)來監(jiān)控渦輪機(jī)參數(shù)，比如渦輪機(jī)速度、渦輪機(jī)負(fù)載、真空壓力、軸承油壓、推力油壓等等。應(yīng)當(dāng)明白，控制器75可以被配置為在渦輪機(jī)11的運(yùn)行期間接收來自所述傳感器的信息，從而監(jiān)控渦輪機(jī)11的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而探測可以要求渦輪機(jī)11停機(jī)的渦輪機(jī)11相關(guān)的異常運(yùn)行狀態(tài)和問題。根據(jù)從運(yùn)行傳感器所接收到的信息比如超速狀態(tài)的探測，控制器75可以導(dǎo)致跳閘操作被執(zhí)行。為了切實(shí)地完成跳閘，僅需正確運(yùn)行與泄放回路30的冗余的閥系統(tǒng)或分支200-220中的兩個相關(guān)聯(lián)的組件。但是，為了導(dǎo)致跳閘，控制器75通常會操作(實(shí)際上是停止)每個致動器232b，234b，236b，從而嘗試打開每個跳閘閥230-280，并在液壓流體路線52和返回路徑60之間產(chǎn)生三條平行的泄放流體路徑。通過這種方式，跳閘控制系統(tǒng)有助于保證即使泄放回路30的一個組件不能正確運(yùn)行也能執(zhí)行跳閘，因?yàn)椋谀欠N情況下，在液壓流體路徑52和返回路徑60之間的至少一個泄放流體路徑仍然會被產(chǎn)生或被打開，從而導(dǎo)致跳閘。

更具體地，在跳閘操作期間，控制器75可以被配置為同時使第一、第二和第三致動器232b，234b，236b斷電，從而使得液壓流體被允許流過第一跳閘分支200、第二跳閘分支210和第三跳閘分支220的每一個，由此從蒸汽閥40的跳閘輸入中排出壓力以停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行。另外，控制閥232a，234a，236a會因?yàn)樵谒鼈兛刂戚斎胩幍膲毫p失而關(guān)閉，并將系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52斷開聯(lián)接。從圖3能明白，當(dāng)控制器75對第一致動器232b斷電后，第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的控制端口通過該致動器232b被耦接到排出槽70。因此，來自系統(tǒng)壓力管線50的控制壓力或系統(tǒng)壓力從第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的每個控制端口被釋放或去除，在控制管線內(nèi)這些閥的壓力被轉(zhuǎn)移或泄放到排出槽或油箱70。同時，第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270從關(guān)閉位置移動到打開位置，同時液壓流體被允許流過第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的工作端口(圖5中的A，B或圖6中的1，2)。

類似地，當(dāng)控制器75對第二致動器234b斷電后，第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280的控制端口通過該致動器234b被連接到排出管線70。因此，來自系統(tǒng)壓力管線50的控制壓力或系統(tǒng)壓力從第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280的每個控制端口被釋放或去除，在控制管線內(nèi)這些閥的壓力被立即轉(zhuǎn)移或泄放到排出槽70。同時，第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280從關(guān)閉位置移動到打開位置，使得液壓流體能流過第二跳閘閥(B1)240和第六跳閘閥(B2)280的工作端口。

同樣地，當(dāng)控制器75對第三致動器236b斷電后，第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的控制端口通過該致動器236b被耦接到排出槽70。因此，控制壓力或系統(tǒng)壓力從第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的每個控制端口被釋放或去除，在控制管線內(nèi)這些閥的壓力被立即轉(zhuǎn)移或泄放到排出槽70。同時，第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260從關(guān)閉位置移動到打開位置，允許液壓流體流過第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的工作端口。

應(yīng)當(dāng)明白的是，為了實(shí)現(xiàn)跳閘操作，流體路徑52中的液壓流體僅需要經(jīng)過第一、第二或第三跳閘分支200-220之一流到返回路徑60，從而對蒸汽閥40的跳閘輸入減壓，并且停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行。所以，僅需要與冗余的閥系統(tǒng)A1，A2，A3，B1，B2，B3或C1，C2，C3中的兩個相關(guān)聯(lián)的組件正確地運(yùn)行以執(zhí)行跳閘操作。換句話說，如果與第一閥系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有組件(例如，第一致動器232b，第一跳閘閥(A1)230，第五跳閘閥(A2)270和控制閥(A3)232a)都正確地運(yùn)行，而且與第二閥系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有組件(例如，第二致動器234b，第二跳閘閥(B1)240，第六跳閘閥(B2)280和控制閥(B3)234a)都正確地運(yùn)行，那么液壓流體就可以從液壓流體路徑52經(jīng)第一跳閘分支200流到返回路徑60，由此從蒸汽閥40排出跳閘壓力，并且停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行。類似地，如果與第二閥系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有組件都正確地運(yùn)行，而且如果與第三閥系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有組件(例如，第三致動器236b，第三跳閘閥(C1)250，第四跳閘閥(C2)260和控制閥(C3)236a)都正確地運(yùn)行，那么液壓流體就可以從液壓流體路徑52經(jīng)第二跳閘分支210流到返回路徑60，由此從蒸汽閥40排出跳閘壓力，并且停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行。再有，如果與第三和第一閥系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有組件都正確地運(yùn)行，那么液壓流體就可以從液壓流體路徑52經(jīng)第三跳閘分支220流到返回路徑60，由此從蒸汽閥40排出跳閘壓力，并且停止渦輪機(jī)11的運(yùn)行。通過這種方式，通過僅要求與三個閥系統(tǒng)中的兩個相關(guān)聯(lián)的組件正確運(yùn)行以執(zhí)行跳閘操作實(shí)現(xiàn)了冗余的度。換句話說，與分支200-220之一相關(guān)聯(lián)的一個或多個組件的失效不會妨礙控制器75執(zhí)行跳閘操作以停止渦輪機(jī)11。

再有，有時候需要在渦輪機(jī)11并網(wǎng)運(yùn)行時測試與泄放回路30相關(guān)聯(lián)的組件，以保證所有的這些組件正確地工作。但是，期望在不中斷渦輪機(jī)11運(yùn)行的前提下測試這些組件，因?yàn)闉榱藴y試或維護(hù)而使渦輪機(jī)11停止是高成本的且是不期望的。在圖5和6所示的系統(tǒng)中，控制器75可以在渦輪機(jī)11并網(wǎng)運(yùn)行時，遠(yuǎn)程地獨(dú)立測試每個冗余的閥分支200-220的運(yùn)行。具體地，為了執(zhí)行測試，控制器75可以單獨(dú)地驅(qū)動(或停止)所述致動器232b，234b，236b，并采用壓力傳送器(PT1-PT3)300，310，320以及被連接在例如TP-A，TP-B和TP-C處的壓力傳送器來監(jiān)控液壓管283，286，289的一個或多個中的壓力，如果需要的話還包括管道295，296和297，從而確定與泄放回路30相關(guān)聯(lián)的組件是否在正確地運(yùn)行。通過這種方式，操作人員不需要在各種閥(A1，A2，B1，B2，C1，C2)230-280和致動器232b，234b，236b上執(zhí)行要求渦輪機(jī)11停機(jī)的人工測試。而且，當(dāng)控制器75正在測試與泄放回路30相關(guān)聯(lián)的組件時，控制器75保有一旦發(fā)生異常狀況或故障就停止渦輪機(jī)11運(yùn)行(即，跳閘渦輪機(jī)11)的能力，從而防止損壞渦輪機(jī)11和/或防止其他災(zāi)害。

更特別地，為了測試第一致動器系統(tǒng)232(包括控制閥232a和電磁閥232b)、與第一閥系統(tǒng)232相關(guān)聯(lián)的第一跳閘閥(A1)230以及第五跳閘閥(A2)270的運(yùn)行，控制器75對電磁閥232b斷電，同時保持給電磁閥234b和236b通電。當(dāng)控制器75對第一電磁閥232b斷電后，第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的控制端口應(yīng)該被耦接到排出槽70，由此控制壓力應(yīng)該被從第一跳閘閥(A1)230以及第五跳閘閥(A2)270的每一個控制端口釋放或去除。另外，控制閥232a(它在其控制端口處損失壓力)關(guān)閉，從而斷開從系統(tǒng)壓力管線50到跳閘聯(lián)箱管線52的路徑。如果所有的這些組件都正確運(yùn)行，當(dāng)?shù)谝恢聞悠?32b被斷電時，第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270被從關(guān)閉位置移動到打開位置。通過監(jiān)控第一壓力傳送器(PT1)300在液壓管道283處所檢測到的壓力、第二壓力傳送器(PT2)310在液壓管道286處所檢測到的壓力，和/或第三壓力傳送器(PT3)320在液壓管道289處所檢測到的壓力，控制器75能確定第一致動器232b、第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的一個或多個是否正確地運(yùn)行。

具體地，如果第一電磁致動器232b、第一跳閘閥(A1)230和第五跳閘閥(A2)270的每一個都正確地運(yùn)行，在控制器75對第一電磁致動器232b斷電后，第一壓力傳送器(PT1)300應(yīng)當(dāng)在液壓管道283處檢測到系統(tǒng)壓力或跳閘聯(lián)箱壓力(由于第一跳閘閥(A1)230的打開)，第二壓力傳送器(PT2)310應(yīng)當(dāng)在液壓管道286處檢測到很小的或可忽略的壓力變化，第三壓力傳送器(PT3)320應(yīng)當(dāng)在液壓管道289處檢測到排出壓力，由于第五跳閘閥(A2)270打開以連通管道289和返回管線60。

但是，如果在控制器75對第一致動器232b斷電后第一壓力發(fā)送器(PT1)300在液壓管道283處沒有檢測到或僅檢測到很小的壓力變化，同時在發(fā)送器(PT3)320處檢測到排出壓力，控制器75，就其接收來自壓力發(fā)送器300的測量值而言，可以確定第一跳閘閥(A1)230沒有在正確地工作。另一方面，如果在控制器75對第一致動器232b斷電后第一壓力發(fā)送器(PT1)300在液壓管道283處檢測到跳閘聯(lián)箱壓力，同時在發(fā)送器(PT3)320處沒有檢測或僅檢測到很小的壓力變化，控制器75可以確定第五跳閘閥(A2)270沒有在正確地工作。如果在控制器75對第一致動器232b斷電后第一壓力發(fā)送器(PT1)300和第三壓力發(fā)送器(PT3)320在液壓管道283和289處都沒有檢測到或僅檢測到很小的壓力變化，那么控制器75也可以確定電磁閥232b沒有在正確地工作。在以上任何情況下，控制器75可以產(chǎn)生失效或報警信號或采取任何所需要的其他措施來告知使用者該特定問題。當(dāng)然，如果當(dāng)控制器75正給電磁閥232b通電時，控制器檢測到壓力傳送器PT1和PT3所測得的壓力值發(fā)生變化，那么控制器75也可以檢測到電磁閥232b出了問題，因?yàn)檫@表示電磁閥232b可能已經(jīng)停止工作并且在該閥的偏置作用下被關(guān)閉。

第二閥系統(tǒng)234、與第二閥系統(tǒng)234相關(guān)聯(lián)的第二跳閘閥(B1)250和第六跳閘閥(B2)280可以用類似于上面關(guān)于第一閥系統(tǒng)232所描述的方式進(jìn)行測試。特別地，當(dāng)控制器75對第二致動器234b斷電后，同時保持第一電磁致動器223b和第三電磁致動器236b通電，第二跳閘閥(B1)250和第六跳閘閥(B2)280的控制端口應(yīng)當(dāng)通過致動器234b被耦接到排出槽70，所以控制壓力或系統(tǒng)壓力從第三跳閘閥(B1)250和第六跳閘閥(B2)280的每個控制端口被釋放或去除。因此如果當(dāng)致動器234b被斷電時，第二閥系統(tǒng)234正確地運(yùn)行，第三跳閘閥(B1)250和第六跳閘閥(B2)280應(yīng)當(dāng)從關(guān)閉位置移動到打開位置。通過監(jiān)控第一壓力傳送器(PT1)300在液壓管道283處所檢測到的壓力、第二壓力傳送器(PT2)310在液壓管道286處所檢測到的壓力，和/或第三壓力傳送器(PT3)320在液壓管道289處所檢測到的壓力，控制器75可以確定第二致動器234b、第二跳閘閥(B1)250和第六跳閘閥(B2)280的一個或多個是否在正確地運(yùn)行。

具體地，如果當(dāng)在控制器75對第二致動器234b斷電時，第二致動器234b、第三跳閘閥(B1)250和第六跳閘閥(B2)280都在正確地運(yùn)行，由于將第一跳閘閥(A1)230的出口耦接到返回管線60的跳閘閥280的打開，第一壓力傳送器(PT1)300應(yīng)當(dāng)在液壓管道283處檢測到排出壓力。另外，由于閥240(B1)的打開，第二壓力傳送器(PT2)310應(yīng)當(dāng)在管道286處檢測到跳閘聯(lián)箱壓力，同時跳閘閥(C2)260保持關(guān)閉。而且，第三壓力傳送器(PT3)320應(yīng)當(dāng)在液壓管道283處僅檢測到很小的或可忽略的壓力變化，因?yàn)樘l閥250和270的操作仍然是無效果的。

但是，如果在控制器75對第二致動器234b斷電后，第二壓力發(fā)送器(PT2)310在液壓管道286處沒有檢測到或僅檢測到很小的壓力變化，同時在發(fā)送器(PT1)300處檢測到排出壓力，控制器75可以確定第二跳閘閥(B1)240沒有在正確地工作。另一方面，如果在控制器75對第一致動器234b斷電后第一壓力發(fā)送器(PT2)310在液壓管道286處檢測到跳閘聯(lián)箱壓力，同時在壓力發(fā)送器(PT1)300處沒有檢測或僅檢測到很小的壓力變化，控制器75可以確定第六跳閘閥(B2)280沒有在正確地工作。如果在控制器75對第二電磁致動器234b斷電后，第一壓力發(fā)送器(PT1)300和第二壓力發(fā)送器(PT3)310在液壓管道283和289處都沒有檢測到或僅檢測到很小的壓力變化，那么控制器75可以確定電磁閥234b沒有在正確地工作。在這些任何情況下，控制器75可以產(chǎn)生失效或報警信號或采取任何所需要的其他措施來告知使用者具體的問題以及所探測到的問題根源或原因。當(dāng)然，當(dāng)控制器75正給電磁閥234b通電時，如果控制器75檢測到壓力傳送器PT1和PT2所測得的壓力值發(fā)生變化，那么控制器75也可以檢測到電磁閥234b出了問題，因?yàn)檫@種情況表示電磁閥234b可能已經(jīng)停止工作并且響應(yīng)于閥的偏置被關(guān)閉，而不是根據(jù)控制器75的指令這樣做。

第三致動器或閥系統(tǒng)236、與第三閥系統(tǒng)236相關(guān)聯(lián)的第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260可以用類似于上面關(guān)于第一閥系統(tǒng)和第二閥系統(tǒng)所描述的方式進(jìn)行測試。特別地，當(dāng)控制器75對第三電磁致動器236b斷電后，同時保持第一電磁致動器232b和第二電磁致動器234b通電，第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的控制端口應(yīng)當(dāng)被耦接到排出槽70，并且控制壓力應(yīng)該從第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)280的每個控制端口被釋放或去除。另外，如果當(dāng)被控制器75斷電時，第三電磁致動器236b正確地運(yùn)行，第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260應(yīng)當(dāng)從關(guān)閉位置移動到打開位置。通過監(jiān)控第二壓力傳送器(PT2)310在液壓管道286處所檢測到的一個或多個壓力，第三壓力傳送器(PT3)320在液壓管道289處所檢測到的壓力，控制器75可以確定第三致動器系統(tǒng)236、第三跳閘閥(C1)250和第四跳閘閥(C2)260的一個或多個是否在正確地運(yùn)行。

具體地，如果當(dāng)控制器75對第三致動器236b斷電時第三致動器236b、第四跳閘閥(C1)250和第五跳閘閥(C2)260的每一個都在正確地運(yùn)行，同時保持第一致動器232b和第二致動器234b通電時，由于第四跳閘閥(C2)260的打開，第二壓力傳送器(PT2)310應(yīng)當(dāng)在將第二跳閘閥(B1)240耦接到第四跳閘閥(C2)260的液壓管道286處檢測到排出壓力。另外，由于第三閥(C1)250處于打開位置且第五跳閘閥(A2)270處于關(guān)閉位置，所以第三壓力傳送器(PT3)320應(yīng)當(dāng)在液壓管道289處檢測到跳閘聯(lián)箱壓力。通過以類似于前面關(guān)于測試其他流動路徑所描述的方式監(jiān)控壓力發(fā)送器PT2和PT3處的壓力，控制器75可以確定是哪個組件失效。

當(dāng)然，如果需要的話，控制器75可以從被安裝在圖6中所示位置處的其他壓力傳感器接受信號，如果有這樣要求的話，除了以前述的方式使用來自壓力發(fā)送器PT1，PT2和PT3的信號外，可以額外地或代替地使用這些信號診斷跳閘閥內(nèi)的或與跳閘閥相關(guān)的一個或多個失效。

如所見那樣，在與跳閘閥230-280相關(guān)聯(lián)的閥系統(tǒng)232，234，236的任何一個的測試期間渦輪機(jī)11的跳閘操作不受妨礙，因?yàn)樵跍y試期間，控制器75本質(zhì)上控制三個閥系統(tǒng)之一以模擬該閥系統(tǒng)的跳閘。所以，為了在測試期間驅(qū)動真正的跳閘，控制器75僅需要通過使與其他閥系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的致動器232b，234b，236b的一個或兩個斷電的方式來給其他的一個或兩個閥系統(tǒng)(未被測試的)發(fā)送跳閘信號。

而且，如圖6所示，人工操作的閥，比如針閥350，可以被設(shè)置在壓力發(fā)送器300，310和320和這些發(fā)送器所在的管線之間，例如從而使得這些發(fā)送器能與流體管線隔開，從而允許這些發(fā)送器被維修或替換。再有，如果需要的話，其他閥，比如人工操作的針閥可以被設(shè)置在給泄放回路30提供系統(tǒng)壓力的管線50和管線52之間，從而使得用戶能在任何時候人工地對管線52加壓或者補(bǔ)償管線52中的泄漏。

應(yīng)當(dāng)明白的是，前面所描述的泄放回路30被配置為，從一個遠(yuǎn)程位置響應(yīng)于異常狀況或故障，通過以三分之二表決的方案從液壓流體路徑52中泄放液壓流體到返回路徑60，來電子地執(zhí)行跳閘操作，因此從蒸汽閥40的跳閘輸入去除壓力。另外，因?yàn)槿种頉Q的冗余的度，泄放回路30的組件能在渦輪機(jī)11的運(yùn)行期間被單獨(dú)地測試，同時不會妨礙控制器75在測試期間實(shí)施真實(shí)的跳閘。所以，操作人員不被要求人工地操作或測試與泄放回路30相關(guān)聯(lián)的組件。另外，前面所述的與泄放回路30相關(guān)聯(lián)的多個冗余的閥系統(tǒng)有助于保證即使與泄放回路相關(guān)聯(lián)的一個組件不能運(yùn)行，也能執(zhí)行跳閘操作。所以，本文所述的泄放回路30提供在需要或要求時能執(zhí)行跳閘操作的更大可靠性。

但是，由于入口歧管84和設(shè)置在其上的針閥95的運(yùn)行，以及由于包括了兩個跳閘歧管86a和86b，每一個都具有設(shè)置在其上的獨(dú)立泄放回路，跳閘歧管86a或86b之一上的組件能被維修或替換，同時另一個跳閘歧管86a或86b繼續(xù)運(yùn)行，從而使得渦輪機(jī)11能在需要時跳閘。事實(shí)上，跳閘歧管86a或86b之一能與入口歧管84隔開并物理地拆卸，同時渦輪機(jī)11并網(wǎng)運(yùn)行而不影響其他跳閘歧管運(yùn)行以導(dǎo)致渦輪機(jī)11在需要時發(fā)生跳閘的能力。在被拆卸之后，其上的各種組件能被維修或替換，然后該跳閘歧管能被重新連接到系統(tǒng)，同時渦輪機(jī)11仍在運(yùn)行。這個泄放回路配置因此提供了結(jié)合針閥95(其被用于將跳閘歧管之一與泄放回路隔開，同時其他跳閘歧管繼續(xù)運(yùn)行)使用冗余的跳閘歧管，從而使得泄放回路的組件能被拆卸和維修或替換，同時渦輪機(jī)與跳閘系統(tǒng)仍在并網(wǎng)運(yùn)行。這種配置因此提供一種不要求操作者或其他使用者為了修理在前述的測試操作期間所檢測的問題或失效組件而停止渦輪機(jī)11的系統(tǒng)。

更具體地，為了在渦輪機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行期間將跳閘歧管之一隔開，操作者，維護(hù)人員或其他人可以驅(qū)動與正被拆卸的跳閘歧管(如圖3所示A組或B組)相關(guān)聯(lián)的針閥95，從而將正被拆卸的跳閘歧管的端口與入口歧管84內(nèi)的流體管線隔開。然后，與跳閘歧管相關(guān)聯(lián)的螺釘97(圖2)被擰松并拆除，從而使得跳閘歧管能從入口歧管上拆除。但是，因?yàn)樵谄渌l歧管上的泄放回路是獨(dú)立并平行于正被拆除的跳閘歧管上的泄放回路運(yùn)行的，所以這種行為不會引起渦輪機(jī)跳閘，因此使得跳閘歧管之一被拆除，同時渦輪機(jī)和跳閘控制系統(tǒng)繼續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行。一般地，為了保證跳閘歧管的拆除不會導(dǎo)致跳閘聯(lián)箱管線52中的壓力下降，關(guān)閉針閥95是理想的。具體地，最好先關(guān)閉隔開被連接到正被拆除的跳閘歧管的跳閘聯(lián)箱管線(52a或52b)的針閥95，再關(guān)閉將系統(tǒng)壓力管線50與正被拆除的跳閘歧管隔開的針閥95。然后，排出管線和油箱管線按任意順序通過驅(qū)動合適的針閥95被隔開。當(dāng)然，當(dāng)渦輪機(jī)11正在并網(wǎng)運(yùn)行時，相反的順序可以被用于將跳閘歧管和相關(guān)組件連接到入口歧管84，以保證正確的后續(xù)操作而不會跳閘。雖然沒有像圖2-3那樣示出，但是針閥95可以按照所述的順序(例如從右到左或從左到右)被設(shè)置在沿入口歧管84側(cè)面的管線中，其中這些閥應(yīng)當(dāng)被驅(qū)動以將跳閘歧管86移除或連接到入口歧管84，同時渦輪機(jī)11并網(wǎng)運(yùn)行而不會跳閘。

再有，為了使將跳閘歧管86a和86b安裝到入口歧管84上更容易，O形環(huán)連接360被用在兩個歧管之間的每個端口處。所述O形環(huán)連接360在圖6中被示出在排出管線70、系統(tǒng)壓力管線50、跳閘聯(lián)箱52和返回管線60的每一個上。當(dāng)螺釘97(圖2)被上緊后，這些O形環(huán)連接360提供在入口歧管86和跳閘歧管86之間的密封連接，而不需要管子或外部流體管道。所述O形環(huán)連接可以被用在入口歧管84的端口90，91a，91b和92上，并使得入口歧管84能被直接地安裝到支持其他回路，比如阻斷回路，的歧管。

另外，因?yàn)樵谔l歧管86a，86b上的泄放回路的每條泄放路徑都有響應(yīng)于關(guān)聯(lián)電磁閥232b，234b，236b的操作或致動而打開以將系統(tǒng)壓力管線50連接到跳閘聯(lián)箱管線52的控制閥(即，閥232a，234a，236a之一)，當(dāng)跳閘狀態(tài)沒有啟動時，在系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間總是有一個或多個完全打開的流體路徑，從而在這段時間內(nèi)能給跳閘聯(lián)箱管線52提供全壓力。而且，當(dāng)電磁閥232b，234b，236b被關(guān)閉或被斷電后，例如在跳閘狀態(tài)，控制閥232a，234a，236a完全關(guān)閉以密封系統(tǒng)壓力管線50和跳閘聯(lián)箱管線52之間的所有連接。這種操作不需要像以前那樣在這些管線之間設(shè)置小型流體端口，這種端口需要以一種在非跳閘狀態(tài)期間的最優(yōu)運(yùn)行和在跳閘狀態(tài)期間的最優(yōu)運(yùn)行之間達(dá)成平衡的方式來確定尺寸。本文所描述的在泄放回路中的控制閥系統(tǒng)克服了這個問題并且能結(jié)合控制系統(tǒng)自動運(yùn)行。

圖7以舉例的方式描述了一種泄放跳閘回路的方案，其示出了關(guān)于圖5和6所描述的各種組件可以被安裝在跳閘歧管86a和86b以及入口歧管84上的方式。當(dāng)然，可以用其他實(shí)施本文所述泄放回路的方式進(jìn)行替換。

參見圖1，當(dāng)圖1-6的泄放回路30執(zhí)行泄放功能從而啟動渦輪機(jī)11的跳閘時，阻斷回路20運(yùn)行以阻止或阻斷液壓流體從液壓流體源流到渦輪機(jī)跳閘聯(lián)箱，同時渦輪機(jī)11處于跳閘狀態(tài)。如圖1所示，阻斷回路20被液壓地定位在泄放回路30的上游并與其耦接以實(shí)現(xiàn)阻斷功能。具體地，阻斷回路20可以運(yùn)行以將壓力管線52與液壓源(圖中未示出，但是位于阻斷回路20的上游)阻斷或者阻斷系統(tǒng)壓力管線50，從而在渦輪機(jī)11的跳閘狀態(tài)期間阻止經(jīng)壓力管線50和52以及返回管線60的不必要的液壓流體循環(huán)。阻斷回路20可以通過檢測渦輪機(jī)跳閘聯(lián)箱壓力52的損失來自動運(yùn)行。如果在泄放回路30去除管線52中的壓力后，阻斷回路20沒能充分地阻斷到渦輪機(jī)跳閘聯(lián)箱的系統(tǒng)壓力，液壓泵或源以一種嘗試提高管線50內(nèi)壓力的方式進(jìn)行不必要的運(yùn)行，當(dāng)然，由于抽回回路30的運(yùn)行這不可能發(fā)生在跳閘期間。

優(yōu)選地，阻斷回路20包括冗余的度從而使得阻斷回路20能在阻斷回路20中出現(xiàn)失效組件的情況下正確地工作。另外，阻斷回路20優(yōu)選地可以在渦輪機(jī)11運(yùn)行期間以一種在阻斷回路20的測試期間不會導(dǎo)致渦輪機(jī)11跳閘但在需要時又能使渦輪機(jī)11跳閘的方式遠(yuǎn)程測試。在一個實(shí)施例中，阻斷回路20可以包括在液壓流體管線50內(nèi)串聯(lián)的并被配置為在跳閘發(fā)生之后以一種冗余的的方式將系統(tǒng)壓力與渦輪機(jī)跳閘聯(lián)箱阻斷的多個冗余的阻斷組件。但是，多種不同的阻斷回路是已知的，并且與本文所述的泄放回路能一起使用。所以，阻斷回路的細(xì)節(jié)不在本文中詳細(xì)描述。但是，在美國專利No.7874241中所描述的一個阻斷回路以及這個回路公開內(nèi)容通過在本文中引用被納入。

應(yīng)當(dāng)明白，跳閘控制系統(tǒng)10，如前面所述，可以被改裝，利用已有的機(jī)械式液壓控制(MHC)渦輪機(jī)，通過例如拆除緊急跳閘閥、相關(guān)連接件和其他組件，以及在液壓流體路徑50中插入跳閘控制系統(tǒng)10。再有，應(yīng)當(dāng)明白，雖然閥、致動器和其他組件已經(jīng)被多樣地描述為能被常規(guī)地偏置到打開或關(guān)閉位置的電子控制或液壓控制的組件，但是這些致動器和閥之一能夠以本文沒有描述過的方式被電子地或液壓地控制，并且能以本文中沒有描述的方式被偏置。再有，在某些情況下，多個閥或致動器可以被省卻或者其功能性可以被合并到單個閥裝置。再有，應(yīng)當(dāng)明白，本文所述的控制器75包括一個或多個處理器以及存儲了執(zhí)行本文所述的跳閘、測試和監(jiān)控功能的一個或多個程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲器。當(dāng)被實(shí)施時，所述程序可以被存儲在任何計(jì)算機(jī)可讀儲存器中，比如磁碟、光碟、或其他存儲介質(zhì)，在計(jì)算機(jī)或處理器的RAM或ROM中，作為特定用途集成電路一部分，等等。同樣地，該軟件可以被傳送給使用者、處理設(shè)備、控制器等等，采用任何已知的或需要的傳送方法，包括例如，計(jì)算機(jī)可讀磁盤或其他可傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)存儲機(jī)制或通信通道比如電話線、因特網(wǎng)、萬維網(wǎng)、其他局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)等等(這種傳輸被認(rèn)為是相同的或者可互換為通過可傳輸存儲介質(zhì)來提供所述軟件)。另外，所述軟件可以被直接提供而不經(jīng)調(diào)制或加密，或者在被經(jīng)通信通道發(fā)送之前，可以采用任何合適的調(diào)制載波和/或加密技術(shù)進(jìn)行調(diào)制和/或加密。

雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定例子被描述，但這僅意味著示意性且不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可以對已公開的實(shí)施例進(jìn)行變化、添加或刪減。