一、前言
焦作電廠原裝機(jī)容量為6×2OOMW,經(jīng)過幾年來的增容改造,現(xiàn)總裝機(jī)容量已達(dá)到了132OMW。從1999年10月開始,焦作電廠利用大修,先后對(duì)6臺(tái)汽輪機(jī)的低壓透平油調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了*的DEH系統(tǒng)改造。這6臺(tái)機(jī)的DEH系統(tǒng)全部采用新華控制工程有限公司生產(chǎn)的DEH-ⅢA型系統(tǒng),2個(gè)高壓主汽門、2個(gè)中壓主汽門和8個(gè)調(diào)速汽門都分別由單獨(dú)的高壓抗燃油油動(dòng)機(jī)控制。
汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)改造后,轉(zhuǎn)速控制和負(fù)荷控制的精度都大大提高,充分體現(xiàn)出了機(jī)組啟動(dòng)平穩(wěn)、控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),在運(yùn)行中也暴露出一些異常問題,其中調(diào)速汽門的位移傳感器故障較為典型。汽輪機(jī)每個(gè)主汽門配一只位移傳感器,每個(gè)調(diào)速汽門配二只位移傳感器,系統(tǒng)以反饋值高的
傳感器為控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)。主汽門在掛閘后保持全開,無調(diào)節(jié)作用,其位移傳感器只在做閥門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)才動(dòng)作;調(diào)速汽門根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和負(fù)荷控制的要求而經(jīng)常開關(guān),其位移傳感器亦隨調(diào)門的開關(guān)而不停動(dòng)作,故容易損壞。當(dāng)一只傳感器損壞將其拆除后,另一只可以正常工作,不影響機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié);若兩只都損壞,則必須在線更換,以保證對(duì)調(diào)門的控制。下面針對(duì)一些由于位移傳感器故障產(chǎn)生的典型現(xiàn)象進(jìn)行剖析,進(jìn)而找出相應(yīng)的解決辦法。
二、故障現(xiàn)象與分析
1.現(xiàn)象一
自2000年3月27日開始,#3機(jī)#2中壓調(diào)門反復(fù)出現(xiàn)間歇性小幅劇烈晃動(dòng),調(diào)門指令為110%且不變化,反饋值在86~95mm之間變化,就地調(diào)門和EH油管路晃動(dòng)劇烈。嚴(yán)重時(shí),曾出現(xiàn)過位移傳感器信號(hào)線連接插頭因振動(dòng)過大而脫落的現(xiàn)象。
原因分忻:調(diào)門的位移傳感器故障,引起反饋信號(hào)失真;伺服閥指令控制線松動(dòng),造成伺服閥所接受的DEH控制指令信號(hào)變異。
檢查和處理:檢查伺服閥指令控制線時(shí),發(fā)現(xiàn)接線有松動(dòng)現(xiàn)象,緊固后晃動(dòng)現(xiàn)象消失;檢查位移傳感器時(shí),發(fā)現(xiàn)反饋線插頭脫落,重新安裝緊固后晃動(dòng)現(xiàn)象消失,后來更換為無插頭的一體化傳感器,避免了此類故障的發(fā)生。
2.現(xiàn)象二
在2000年11月~2001年2月期間,#6機(jī)#2高壓調(diào)門反復(fù)出現(xiàn)間歇?jiǎng)×一蝿?dòng)的現(xiàn)象。起初,通過采取單、多閥切換和小量調(diào)整負(fù)荷的方法可避免調(diào)門晃動(dòng),但此方法無規(guī)律可言,仍不能*消除該現(xiàn)象。2001年2月2日出現(xiàn)的一次晃動(dòng)zui為嚴(yán)重(當(dāng)時(shí)機(jī)組帶18OMW運(yùn)行),并且導(dǎo)致了負(fù)荷在160~2OOMW之間大幅波動(dòng),#2高壓調(diào)門跳動(dòng)幅度達(dá)20%;穩(wěn)定15分鐘后又出現(xiàn)劇列晃動(dòng),負(fù)荷在130~19OMW之間大幅波動(dòng),#2高壓調(diào)門在50~之間跳動(dòng)。其間,#2軸振由116μm突變到16Oμm,軸向位移在-0.lmm~-0.3mm之間擺動(dòng)。整個(gè)過程中,#2高壓調(diào)門指令一直為。
原因分析:#2高壓調(diào)門晃動(dòng)時(shí),其#1位移傳感器反饋信號(hào)有突增現(xiàn)象,引起VCC卡的DEH指令值(A值)遠(yuǎn)低于高選后的調(diào)門反饋值(P值),從而導(dǎo)致調(diào)門突關(guān)引起負(fù)荷降低。負(fù)荷突降后,在功率回路的作用下又開大其它高壓調(diào)門來維持目標(biāo)負(fù)荷,因此又出現(xiàn)了負(fù)荷突增的現(xiàn)象。另外,高壓調(diào)門重疊度的設(shè)置較大,#1、#2高壓調(diào)門在18OMW時(shí)仍未全開,造成調(diào)門的調(diào)整穩(wěn)定性差,從而也加劇了閥門的晃動(dòng)幅度。
處理:增加兩只位移傳感器的頻率差(由5OHz增至100Hz),減小兩只傳感器共振的可能性;拆除#1位移傳感器,晃動(dòng)現(xiàn)象消失;改變高壓調(diào)門的重疊度,#1、#2調(diào)門開至75%時(shí)#3調(diào)門開始開,#3調(diào)門開至50%時(shí)#4調(diào)門開始開。
3.現(xiàn)象三
2003年3月18日#2機(jī)組負(fù)荷突變,DEH畫面顯示#2高壓調(diào)門全開,調(diào)門后壓力由12.3NPa降至9.2MPa。
原因分析:經(jīng)過分析歷史數(shù)據(jù),看出當(dāng)時(shí)LVDTl反饋值突然增大,使系統(tǒng)認(rèn)為#2高壓調(diào)門開度過大,從而發(fā)出關(guān)閉指令。由于LVDTl己經(jīng)損壞,調(diào)門雖然已關(guān)閉,該反饋值仍為zui大,顯示為全開。可見,負(fù)荷突降是由于LVDTl損壞造成的。
處理:由于LVDT2在此之前已經(jīng)損壞,兩路傳感器都失靈后,必須進(jìn)行在線更換,以保證正常的負(fù)荷控制。
三、位移傳感器的在線更換
按照供貨廠商提供的更換方法,必須多次全開全關(guān)調(diào)門,以調(diào)整閥門控制卡(VCC卡)的零位和滿度。采用此方法,勢(shì)必給機(jī)組的負(fù)荷帶來大幅度的突變,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。在實(shí)踐中,通過多次試驗(yàn),我們總結(jié)出了一套行之有效的萬法,采用該方法不會(huì)對(duì)機(jī)組的負(fù)荷產(chǎn)生擾動(dòng)。在線更換位移傳感器的方法簡述如下:
(1)機(jī)組退出協(xié)調(diào)運(yùn)行方式。因?yàn)樵趨f(xié)調(diào)方式下,CCS將DEH的4個(gè)高壓調(diào)門作為一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)待,人為改變某一個(gè)高壓調(diào)門的開度會(huì)使系統(tǒng)誤認(rèn)為調(diào)門動(dòng)作,進(jìn)而使其它調(diào)門跟著動(dòng)作。造成負(fù)荷波動(dòng)。
(2)DEH投入功率回路,手動(dòng)打開該調(diào)門的泄荷閥(該調(diào)門的位移傳感器故障),該調(diào)門的油動(dòng)機(jī)失去油壓而自動(dòng)關(guān)閉,調(diào)門不會(huì)隨伺服閥指令的變化而動(dòng)作。
(3)將新傳感器接在VCC卡的端子板上,應(yīng)該注意的是,在接線時(shí)按照3-2-1的順序接,拆線時(shí)按照1-2-3的順序拆,否則會(huì)產(chǎn)生虛假閥位(開度顯示為zui大),若未退出協(xié)調(diào)方式,會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的擾動(dòng)。
(4)人為移動(dòng)傳感器的鐵芯,模擬調(diào)門的全行程開關(guān)(如高壓調(diào)門行程為4Omm),參照伺服系統(tǒng)調(diào)試圖調(diào)整VCC卡的零位和滿度為0~4V。
(5)調(diào)整完畢后,將傳感器安裝在調(diào)門上,人為給調(diào)門發(fā)關(guān)閉指令0%,再手動(dòng)關(guān)閉調(diào)門的泄荷閥,保證調(diào)門不會(huì)突開;人為給調(diào)門發(fā)開度指令,每次增加3%,使調(diào)門逐漸開啟,指令加到50%時(shí),調(diào)整VCC卡的偏置,使A-P的差值符合要求即可。
該方法在我廠的六臺(tái)機(jī)組上都已多次成功應(yīng)用,及時(shí)消除了缺陷,滿足了機(jī)組負(fù)荷調(diào)整的要求,保證了機(jī)組的出力。
四、結(jié)束語
以上所述的關(guān)于DEH系統(tǒng)位移傳感器的典型故障,是幾年來焦作電廠六臺(tái)機(jī)組多次出現(xiàn)的異常情況。經(jīng)過各級(jí)技術(shù)人員的努力,故障都已排除。希望以上排除故障的方法能給大家?guī)硪恍椭?