摘要：调速保护系统是控制汽轮机转速的重要部件，其可以通过控制进气阀门，实现对汽轮机运行状态的控制，同时也能够起到保护汽轮机组的作用。可以说，调速保护系统对保障汽轮机的安全，乃至整个火电厂的正常运行都有着重要的实际意义。
关键词：火电厂；汽轮机；调速保护系统；异常分析；处理
1汽轮机调速系统工作原理
汽轮机调速系统同时接受二个转速传感器变送的汽轮机转速信号，将接收到的转速信号与转速设定值进行比较后输出执行信号，执行电信号经电液转换器转换成二次油压，二次油从底部进入错油门，推动滑阀旋转并上下颤振，错油门可将油路构成五档不同的油路，中间为动力油进油，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。若工况发生变化，如机组转速下降时，二次油压升高，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，动力油通往油缸活塞上腔的油口被打开，活塞下腔与回油接通，活塞下行，使调节阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。
2汽轮机调速保护系统异常分析
2.1调速卸荷故障
汽轮机在正常运行的过程中，一旦其内部发生故障，故障信号会直接传输到报警屏幕上，工作人员通过详细分析报警信号，找到故障发生点，并进行有效维修，保证汽轮机能够更加稳定的运行。通常情况下，汽轮机发生故障的主要原因为汽门卸荷阀内部的O型圈出现破损，由于汽轮机的运行时间比较长，在运行的过程中，很容易出现侵蚀现象，汽轮机调速系统运行效率明显下降。
2.2低频振荡
结合实际经验及汽轮机调速系统各个环节，影响电力系统低频振荡的具体问题存在于以下几个方面：（1）PID控制器参数。在功率控制系统回路中，传统PID控制器应用最为广泛。汽轮发电机组正常运行过程中控制方式多采用将DEH侧功率开环，分布式控制系统（DCS）侧功率闭环的方式，此种方式PID控制器的参数会影响系统的振荡频率。当比例、积分和微分系数相互配合得当时，系统可以进行快速响应，在受到扰动时可以起到抑制波动维持稳定的效果。如果配合不当，则可能出现响应过快或过慢，超调量过大或者振荡等现象，特别是当机组线性调节度差时，一旦功率发生突变，功率控制PID调节过大，就极有可能引起调节系统频繁动作，导致低频振荡。此外，调速系统的功率放大倍数与PID控制器中的比例放大倍数有相似的作用原理，也同样可能由于设置不当引起低频振荡。（2）调节阀控制。调节阀控制中可能引起低频振荡的环节包括伺服系统（阀门控制和伺服阀）、执行机构（油动机、调门及连接机构）和阀位反馈系统。伺服系统中，阀门控制卡处合适的振荡电压可以防止伺服阀卡涩，保持汽门的微小颤振。一旦该电压的幅值增大，将会导致汽门动作幅度增加，引发负荷振荡；执行机构中，连接机构作为重要环节，门杆连接卡兰与套之间可能出现间隙，当高压汽流通过时，调门稳定性将受到影响；阀位反馈系统中，最常见的是LVDT线性位移传感器，当LVDT出现故障，如现场环境温度高于其允许工作温度，或者受到现场机械振动冲击，出现线圈芯杆摩擦磨损，球形铰链松动等问题时，可能使阀门控制发散造成负荷波动。（3）阀门配汽函数。当负荷指令来临时，调速器通过流量指令生成逻辑生成流量信号，进而通过阀门流量函数和各个阀位指令，将流量信号转化为各个调节阀的指令信号，由此通过多个调节阀的升程控制汽轮机的进汽量。阀门流量特性是指阀门开度与通过该阀门蒸汽流量之间的对应关系，若阀门流量特性曲线与实际流量不符，或者重叠度设置不合理，将导致在单阀顺序阀切换过程中负荷扰动大，调节阀晃动剧烈等情况。
2.3调速系统部件漏油
调节系统部件漏油，一方面，将导致系统的油压过低，油动力输出不足，调节系统的迟缓率增加，以及调整元件的性能变坏，从而导致调整系统波动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面，生产的安全性也很差。造成调节系统部件漏油的原因是比较多，比如部件磨损、腐蚀造成配合间隙过大；油动机的活塞缸壁局部磨损严重使油动机漏油；系统单向阀泄漏；以及调节油回路的油箱箱体上存在气孔、砂眼、未焊接透等缺陷，或不同油压等级的油路之间发生短路现象等，这些现象在机组运行中常遇到。对磨损或腐蚀严重的元件要及时进行更换或检修，装配时各个滑动部件的间距也要符合设计要求。
3调速保护系统异常对策分析
3.1完善测点的报警和监视工作
调速保护系统无论是在设计，还是在维护等方面都可能存在一定的小问题。而这些小问题能够在实际工作中引发重大事故。因此，加强对调速保护系统的异常检测和处理极为重要。完善重要保护测点的监视工作，并做好相应的报警工作是一项重要的调速保护系统安全管理内容。在汽轮机组设计或者改造阶段中，通过对这些工作的完善，就能够帮助工作人员及时发现调速保护系统异常问题，从而可以减小异常停机事故发生的概率。有条件的火电厂可以引进信息技术和自动监控技术，加强对重要部件，比如电磁阀门、异常摆动等情况的检测，同时也能更好的搜集到调速保护系统的运行参数，以便工作人员更好的判断其运行状态，对其异常问题能够做好正确的识别。
3.2强化重点监控
从调速保护系统的异常情况看，电磁阀和低压安全油管道是最容易出现问题的部件之一。因此，在实际工作中，也要加强对这些部分的重点监控。比如，对于AST电磁阀，应该强化对线圈电阻和绝缘电阻的检查，并应加强对密封圈腐蚀情况的监控，及时清理油压节流孔等处，避免节流孔的堵塞。也要注意AST电磁阀是否存在卡涩情况，通过重点监控，及时消除安全隐患。而对于管道振动问题，也要检查支吊架的固定情况，同时也要注意低压安全油管道是否存在与其他管道搭接，以免因为其他管道的震动导致低压安全油管道的强迫震动等。
3.3具体问题的处理对策
（1）为了保证汽轮机调速卸荷故障得到更好的处理，检修人员要结合汽轮机调速系统的运行情况，停止汽轮机的运行，并认真检查汽轮机机组阀门线圈的密封性。针对密封性能较差的机组阀门线圈，及时更换，进一步提高汽轮机调速系统的可靠性。通过有效处理汽轮机卸荷故障，能够帮助工作人员更好地了解汽轮机运行特点，保证汽轮机调速系统更加稳定的运行。（2）为了解决低频振荡这个问题，需要工作人员通过一系列的方法对汽轮机的振动状态进行充分的研究和分析，可以通过频谱分析法和其他的方法进行相应的分析，经过分析之后能够得到一些特性图，通过特性图可以分析在什么方位发生故障，最终找到出现故障的具体原因。这样可以解决机动组异常振动的问题。（3）针对汽油机的漏油故障，工作人员要及时并且密切关注汽轮机的每时每刻的工况，为的是当有问题出现时能提前做好充分的准备工作，及时对汽轮机采取相应的措施。因为油质也是一个非常重要的影响因素，要求对汽轮机的维护过程中需要购买优质油，保证油的质量。而且需要安排工作人员对管路系统进行定期的清洁和检查，还有就是要对油的过滤进行严格把关，确保进入系统的油是纯净的。这样可以最大程度上减少漏油问题的发生。
4结束语
综上所述，火电厂汽轮机调速保护系统对保障汽轮机正常运行和火电厂的正常生产有着重要意义。在后期发展中火电厂在引进新技术加强对调速保护系统监控和检修的同时，也要注意对重点区域的维护力度，加强检查工作，以尽可能减小安全隐患。
参考文献
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论文作者:曹志
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签：汽轮机论文; 系统论文; 阀门论文; 滑阀论文; 火电厂论文; 机组论文; 低频论文; 《电力设备》2019年第9期论文;