基于DEH系统控制的汽轮机调门故障研究论文_高海、程彦飞、闫守谦

基于DEH系统控制的汽轮机调门故障研究论文_高海、程彦飞、闫守谦

华电新疆昌吉分公司 新疆维吾尔自治区昌吉市 830011

摘要:轮机数字电液控制技术是电厂运行中必不可少的控制系统,可以实现对汽轮机精准控制、快速响应的特点。另外,随着汽轮机的运行功率越来越大,对参数的控制要求也不断提升,采用先进的热工自动化技术是提高机组安全、经济运行最有效的措施之一。本文对数字电液控制技术对于调门调节控制过程中的故障类型及原因进行详细分类,便于更好的理解和应用此技术。

关键词:

1引言

随着电子技术和计算机技术的发展,电厂汽轮机的调节方式也发生了重大的变化,汽轮机最初的调节模式是机械液压调节,逐渐过渡到基于电子模拟技术的模拟电调模式(DEH),最后发展到如今的基于计算机技术的数字电液调节模式。数字电液调节模式以汽轮机为控制对象,运用计算机技术、自动控制技术、液压控制技术完成对汽轮机的控制过程。

2DEH控制系统分析

数字式电液控制技术(DEH)是由两个部分组成,分别为计算机控制技术和EH电液控制技术。由于DEH基于上述两个组成部分,因此其控制技术也就依赖于计算机控制技术(数字控制技术、网络技术)和液压伺服控制技术。随着集成电路技术的快速发展,计算机及网络技术的发展,使得数字电子技术的安全性和可靠性有了较大的发展。另外,液压伺服控制技术也有了快速发展,其中包括电液比例阀、伺服阀等的广泛使用。综合计算机技术和液压伺服控制技术,形成了适合电厂汽轮机运行控制的技术-数字式电液控制技术也就形成。

(1)计算机控制系统

通过DEH技术,可以实现汽轮机中高压阀门的控制精度,能够实现机组的协调控制,并且提升整个机组的运行稳定性和安全性,

(2)EH液压系统

EH油系统包括供油系统、执行机构和危急遮断系统,供油系统的功能是提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构;执行机构响应从DEH送来的电指令信号,以调节汽轮机各蒸汽阀开度;危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制,当这些参数超过其运行限制值时该系统就关闭全部汽轮机进汽门或只关闭调速汽门。

3高调门控制故障现象、分析及解决办法

3.1 高调门发生故障时主要的现场为:

(1)调门全关,调门全开。(2)调门大幅度晃动。(3)控制系统反馈与指令出现较大偏差。(4)伺服阀故障造成调门控制的失常。

3.2 故障发生原因及控制措施

通过故障发生时,对于信号曲线的分析,故障的类型主要集中在现场。因此,结合DEH内部系统对故障发生情况进行分析和控制措施的制定。

(1)调门全开与全关。DEH指令正常,问题发生在调门控制信号上和LVDT上,如果有一只LVDT信号出现开路时,故障的LVDT数值为最大时,该数值不随着调门的运动而改变,两个LVDT信号高选模块输出为最大值,DEH输出信号值和高选后的P值无法平衡,控制信号直流输出为最小值,调门全关。当LVDT损坏时,也会出现一个LVDT值不随调门的运动而变化,P值与DEH控制信号无法达到平衡,使得直流输出为最大,调门全开。

解决措施:

a、高调门运行中振动比较大,长时间运行造成接线端子松动或松脱,因此,在安装高调门接线端子箱时注意防止振动,定期紧固端子,在接线端子的螺丝上加装弹垫,加强检查,及时处理接线松动。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆b、提高高调门保温及附近保温质量,避免环境温度高造成电缆绝缘老化、LVDT老化易出现故障,同时高调门就地控制及信号电缆建议选用耐高温电缆。

(2)调门发生大幅晃动时原因有一下几种:

a、两只LVDT的调制信号频率太接近,有差拍现象,引起抖动。解决方法是在调门控制卡上调整信号频率,增大两只LVDT的频率差值>50HZ。

b、LVDT线圈绝缘性能不好。传感器线圈和壳体之间导通时,系统形成多点接地,产生干扰,引起调门晃动。解决方法只能更换LVDT了,注意解决环境高温问题,选用耐高温参数较高、质量可靠的LVDT产品。

(3)伺服阀故障的主要原因为力矩马达被污染导致伺服阀动作不良,因此,对于调门伺服阀前滤网,检修时进行定期更换。对伺服阀要定期进行清洗、更换力矩马达和先导阀,防止污染,杜绝故障发生。

4 DEH高调门控制系统的日常维护措施

(1)对DEH系统运行过程中的高调门状态参数、数据曲线进行检查,着重对于控制指令、输出信号进行确认,是否正常。查看历史控制曲线,分析高调门的控制状况,及时发现信号的变化趋势,将设备问题消除在故障发生之前。

(2)保证EH油质合格是确保高调门控制正常的重要因素,定期更换滤芯和投用再生装置,以及进行定期在线净化装置投运。对EH油质要进行重点监督管理。

5 DEH电控控制技术

5.1伺服方法技术

在DEH电控技术中,要完成对某些电液伺服器的控制,需要对电液伺服信号进行放大处理,使用专门的伺服控制模块。早期的伺服控制模块采用模拟放大的电路,同归P、积分I来实现电位器的调节控制,存在调试不便的情况。随着数字技术的不断发展,逐渐可以通过数字伺服控制模块来实现控制,采用可编程列阵来管理转换器,通过转换器,传输信号功率被放大后传输到伺服器,达到控制目的。此方法具有响应速度快、控制精度高等特点。

5.2快速反馈调节技术

汽轮机是髙速大型旋转机械,时间常数小,除对伺服执行机构快速响应要求之外,对控制系统的输入端到输出端的时间响应要求快速,实践表明,这个调节周期小于50ms比较理想,而目前的集散控制系统(DCS),由于总线扩展的原因,调节周期普遍在300ms以上,因此针对转速及伺服控制需要开发快速调节的回路。

5.3 转速调节系统的超速限制技术

针对孤网运行中,普遍存在的用电负荷不稳定情况,只通过转速反馈控制系统回路,系统的响应和控制效果都会受到影响。因此需要对转速微分信号进行检测,然后进行馈前控制,降低因负荷不稳对系统的影响。

6结语

数字电液控制技术可以实现对汽轮机的精准调节、快速响应的特点,能够有效保证汽轮机运行过程中的可控性,从而实现其效率和安全运行。经过多年的技术积累和发展,未来DEH技术还将迎来更大的发展和应用。对DEH系统高调门控制使用状况分析、故障分析总结、日常维护和检修摸索,可以更好地保证DEH系统的稳定运行。

参考文献

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[3]孙桂军. 试论600MW机组汽轮机DEH控制系统电气控制回路可靠性[J]. 科技尚品, 2017(2):213-213.

论文作者:高海、程彦飞、闫守谦

论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期

论文发表时间:2019/9/9

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