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位移传感器故障原因探析与解决

时间:2013-07-29 17:25来源:未知 作者:董大雷 付建国 点击:
一、前言 焦作电厂原装机容量为62OOMW,经过几年来的增容改造,现总装机容量已达到了132OMW。从1999年10月开始,焦作电厂利用大修,先后对6台汽轮机的低压透平油调速系统进行了彻底的DEH系统改造。这6台机的DEH系统全部采用新华控制工程有限公司生产的DEH-ⅢA型系统,2个高

一、前言


  焦作电厂原装机容量为6×2OOMW,经过几年来的增容改造,现总装机容量已达到了132OMW。从1999年10月开始,焦作电厂利用大修,先后对6台汽轮机的低压透平油调速系统进行了彻底的DEH系统改造。这6台机的DEH系统全部采用新华控制工程有限公司生产的DEH-ⅢA型系统,2个高压主汽门、2个中压主汽门和8个调速汽门都分别由单独的高压抗燃油油动机控制。


  汽轮机调速系统改造后,转速控制和负荷控制的精度都大大提高,充分体现出了机组启动平稳、控制精度高的优点。同时,在运行中也暴露出一些异常问题,其中调速汽门的位移传感器故障较为典型。汽轮机每个主汽门配一只位移传感器,每个调速汽门配二只位移传感器,系统以反馈值高的传感器为控制对象进行调节。主汽门在挂闸后保持全开,无调节作用,其位移传感器只在做阀门活动试验时才动作;调速汽门根据转速调节和负荷控制的要求而经常开关,其位移传感器亦随调门的开关而不停动作,故容易损坏。当一只传感器损坏将其拆除后,另一只可以正常工作,不影响机组的负荷调节;若两只都损坏,则必须在线更换,以保证对调门的控制。下面针对 一些由于位移传感器故障产生的典型现象进行剖析,进而找出相应的解决办法。


二、故障现象与分析


  1.现象一


  自2000年3月27日开始,#3机#2中压调门反复出现间歇性小幅剧烈晃动,调门指令为110%且不变化,反馈值在86~95mm之间变化,就地调门和EH油管路晃动剧烈。严重时,曾出现过位移传感器信号线连接插头因振动过大而脱落的现象。


  原因分忻:调门的位移传感器故障,引起反馈信号失真;伺服阀指令控制线松动,造成伺服阀所接受的DEH控制指令信号变异。


  检查和处理:检查伺服阀指令控制线时,发现接线有松动现象,紧固后晃动现象消失;检查位移传感器时,发现反馈线插头脱落,重新安装紧固后晃动现象消失,后来更换为无插头的一体化传感器,避免了此类故障的发生。


  2.现象二


  在2000年11月~2001年2月期间,#6机#2高压调门反复出现间歇剧烈晃动的现象。起初,通过采取单、多阀切换和小量调整负荷的方法可避免调门晃动,但此方法无规律可言,仍不能彻底消除该现象。2001年2月2日出现的一次晃动最为严重(当时机组带18OMW运行),并且导致了负荷在160~2OOMW之间大幅波动,#2高压调门跳动幅度达20%;稳定15分钟后又出现剧列晃动,负荷在130~19OMW之间大幅波动,#2高压调门在50~100%之间跳动。其间,#2轴振由116μm突变到16Oμm,轴向位移在-0.lmm~-0.3mm之间摆动。整个过程中,#2高压调门指令一直为100%。


  原因分析:#2高压调门晃动时,其#1位移传感器反馈信号有突增现象,引起VCC卡的DEH指令值(A值)远低于高选后的调门反馈值(P值),从而导致调门突关引起负荷降低。负荷突降后,在功率回路的作用下又开大其它高压调门来维持目标负荷,因此又出现了负荷突增的现象。另外,高压调门重叠度的设置较大,#1、#2高压调门在18OMW时仍未全开,造成调门的调整稳定性差,从而也加剧了阀门的晃动幅度。


  处理:增加两只位移传感器的频率差(由5OHz增至100Hz),减小两只传感器共振的可能性;拆除#1位移传感器,晃动现象消失;改变高压调门的重叠度,#1、#2调门开至75%时#3调门开始开,#3调门开至50%时#4调门开始开。


  3.现象三


  2003年3月18日#2机组负荷突变,DEH画面显示#2高压调门全开,调门后压力由12.3NPa降至9.2MPa。


  原因分析:经过分析历史数据,看出当时LVDTl反馈值突然增大,使系统认为#2高压调门开度过大,从而发出关闭指令。由于LVDTl己经损坏,调门虽然已关闭,该反馈值仍为最大,显示为全开。可见,负荷突降是由于LVDTl损坏造成的。


  处理:由于LVDT2在此之前已经损坏,两路传感器都失灵后,必须进行在线更换,以保证正常的负荷控制。


三、位移传感器的在线更换


  按照供货厂商提供的更换方法,必须多次全开全关调门,以调整阀门控制卡(VCC卡)的零位和满度。采用此方法,势必给机组的负荷带来大幅度的突变,严重威胁机组的安全运行。在实践中,通过多次试验,我们总结出了一套行之有效的万法,采用该方法不会对机组的负荷产生扰动。在线更换位移传感器的方法简述如下:


  (1)机组退出协调运行方式。因为在协调方式下,CCS将DEH的4个高压调门作为一个执行机构对待,人为改变某一个高压调门的开度会使系统误认为调门动作,进而使其它调门跟着动作。造成负荷波动。


  (2)DEH投入功率回路,手动打开该调门的泄荷阀(该调门的位移传感器故障),该调门的油动机失去油压而自动关闭,调门不会随伺服阀指令的变化而动作。


  (3)将新传感器接在VCC卡的端子板上,应该注意的是,在接线时按照3-2-1的顺序接,拆线时按照1-2-3的顺序拆,否则会产生虚假阀位(开度显示为最大),若未退出协调方式,会对调节系统产生很大的扰动。


  (4)人为移动传感器的铁芯,模拟调门的全行程开关(如高压调门行程为4Omm),参照伺服系统调试图调整VCC卡的零位和满度为0~4V。


  (5)调整完毕后,将传感器安装在调门上,人为给调门发关闭指令0%,再手动关闭调门的泄荷阀,保证调门不会突开;人为给调门发开度指令,每次增加3%,使调门逐渐开启,指令加到50%时,调整VCC卡的偏置,使A-P的差值符合要求即可。


  该方法在我厂的六台机组上都已多次成功应用,及时消除了缺陷,满足了机组负荷调整的要求,保证了机组的出力。


四、结束语


  以上所述的关于DEH系统位移传感器的典型故障,是几年来焦作电厂六台机组多次出现的异常情况。经过各级技术人员的努力,故障都已排除。希望以上排除故障的方法能给大家带来一些帮助。

(责任编辑:admin)
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