电液转换器在汽机调速控制中的应用与维护.doc

电液转换器在汽轮机调速控制中的应用与维护

华君宪 马秀萍 朱晓琴 刘华

【摘要】通过近年来的运行，140、75t／h干熄焦汽轮机出现调速系统失灵、转速波动逐渐增大等现象，文章较详细地介绍了调速系统及电液转换器的原理及特点并对调速系统分析、判断，并增加了相关的防控措施，对今后类似事故分析提供了良好的经验。

【关键词】 505调速器 电液转换器 润滑油 拉阀试验

0前言

安钢140 t／h，75 t／h干熄焦余热回收汽轮发电机组分别与09年5月和8月调试安装完毕。通过近两年的运行，发现调速系统经常失灵、转速波动比较大，调速稳定性比较差，影响正常生产，多次发现其调节系统拉阀试验不理想。一般情况下正常情况下，当操作Word505输入0～lOO％阀位开度信号，电液转换器输出O．25～0．60MPa的调节油压，油动机应该对应0——40 mm的行程。输入的阀位信号与油动机行程成线性关系，但实际情况不理想。
1调速控制原理
1.1汽轮机调速系统
汽轮发电机组调速系统主要由两个转速传感器、WOODWARD电子调速器505E(简称505)、电液转换器、阻尼器，液压执行机构(错油门，油动机)，调节阀组成。输入转速信号(电流)与反馈转速信号(电压)在Woodward 505转速控制系统中处理、比较、运算后，输出一个4～20mA的调速信号，该信号在电液转换器中转变为0．25～O．60MPa的油压信号，控制错油门、油动机，推动蒸汽汽门，实现转速调节。转速信号又通过仪表测速探头反馈回505调速器，形成一个大闭环控制回路，实现输入转速信号对输出转速的控制。505E电子调速器的主要作用是调节机组转速，电子调速器505E是无差调节，在机组负荷变动时，达到新的平衡状态以后，转速又回到负荷变动前的转速。增加负荷时，需要操作升速健，505输出电流增加，调节油压升高，调速汽门开大，负荷增加，相反，负荷减小，从而达到调节负荷的目的。505E电子调速器的另外一个作用是调节汽轮机的抽气压力，在抽气基准压力不变时，保证抽气压力不变。
汽轮发电机在正常运行状况下，汽轮机、发电机操作人员在调整负荷时，无论加减高调阀(HP)开度时，发现现场高调阀的开度固定在一位置始终不变，二次油压输出也无变化。停车后，将电子调速器外部跳车信号短接，用信号发生器模拟转速信号，将505运行起来，505输出端串一标准电流表，模拟汽轮机运行，505的调节和输出正常。用信号发生器给电液转换器发出4-20mA信号时，电液转化器二次油压输出正常，电液转换器输入的电流信号、输出的二次油压月高调阀的开度相对应。通过化验分析，油的黏度、粒度、机械杂质以及求分对在控制指标以内，油嫒正卷，工艺对油过滤器清理和切换，部分油品进行了更换。经过这次检查和处理，汽轮机开车运行两个多月后，又出现同样的故障。后来经过拆开清理电液转换器后发现，有黑色固体颗粒，经过清洗回装后没有出现调节油压波动的现象。
2电液转换器（VOITH）
图一 电液转换器工作原理
此次电液转换器型号为DSG-B10113。汽轮发电机组电液转换器通过防爆电器接171与调速器和电源连接，电器接口有六个接线柱分别是A、B、C、D、E、F，其中A、D分别接信号线正、负端，B、C接电源的正端，F、E接电源的负端，电源的负极与信号线的负线并联。电液转换器接24V直流电源后，电磁控制部分产生磁力。磁力的大小与4～20mA的输入信号成正比，并通过电位计的调零(X0) 和调量程（X1)按钮设定磁力量程（从而设定转换器的输出量程）。
2.2 VOITH设置与运行
2.2.1测试运行之前要确保管路和液压系统保持清洁，并检查1/H型转换器上的装配线路，连接，和流动方向。防止任何杂质（灰尘、金属屑等）掉入1/H型转换器内或管路系统，转换器尤其是电路排线要遮盖和保护起来。安装之前要清洁管道线路的灰尘、煤渣、沙土、碎屑等。检查电路连接。打开24V直流电源。打开油路检查输入压力。最小输入压力为1.5bar，大于最大输出压力，需要20mA电流。设定信号值w＝0/4..20mA并检查输出电压。测试运行期间，检查所有液压连接的有无泄漏，万一发生泄漏立即关闭压力供应并且排除泄漏。
2.2.2参数设置
参数的调整是通过分压计X0和X1来实现的， X0 – 调整X0使得最小输出压力PAmin在给定值4mA。X1 – 调整X1使得最大输出压力PAmax在给定值20mA压力随着顺时针旋转分压计增大。X1应该在X0之前调整，X1的调整会影响X0的调整。任何操作都要在它处于断电的情况下以及关闭油路系统之后进行。装配期间要防止无意识的把油路及其电源打开。
3.3 VOITH应用与维护
故障现象：压力变化输出信号压力PA偶尔改变或周期性的以低或高频率和幅度变化。
原因：1.液压部件进入了空气。
2.较低的或相当数量的输入压力改变。
3.液压部件进入了灰尘颗粒。
4.回路含有压力
改正：1.第一次调试或者经历了长时间的闲置，空气进入到液压部件可能会导致压力变有效的做法是利用减震活塞来达到足够的液压阻尼。
2.负载以及特别是在比较高的输出信号压力下，一个比较低的输入压力可能导致压力变化。通过适当的方法（如蓄电池）增加或稳定输入压力。
3.污染的压力流体引起控制活塞处的摩擦增大，导致滞后现象和压力的变化。打开液压部件然后清洗内部元件，假如表面和导向边缘被破坏，更换1/H型转换器。
4.回路尺寸必须足够大，假如与之相连的输出压力有额外的消耗确保在回路里不会产生任何压力。不允许单独对控制磁体VRM进行维修。完整更换有缺陷的1/H型转换器。
如果1/H型转换器由于要修理而需要关闭，首先关闭油路供应以减小所有的压力，然后关闭
24V直流电源，去除管道和软管的连接线路，这样做将会导致一定量的油泄漏，把这些油收集到容器里并恰当的存放起来，关上所有的进出孔，对1/H型转换器进行清洁和包装。
4总结
综上所述，汽轮发电机组调速系统是一个复杂的控制系统，涉及到仪表、工艺、机械、电气的相关知识。通过对安钢干熄焦汽轮机调速系统出现的故障逐步分析和排除，对汽轮机发电机组的维护积累了良好的实际经验，经过此次技术改进，解决了机组负荷波动过大的问题，同时也看出了润滑油纯净的重要性。电液型转换器虽具有无间断的和可靠的运行特性，但在一定的间隔内有必要对其进行检查，保养和维护。

参考文献
1 ［1］王志伟.汽轮机运行［M］.北京：中国电力出版社，2007.

作者信息

华君宪 单位安钢动力厂 仪表自动化方向

（河南大学 测控技术与仪器专业 05年毕业）

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