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L—120—MOD20执行器防干扰措施分析与研究

L—120—MOD20执行器防干扰措施分析与研究

2004/1/2 14:10:00
摘要:介绍了L—120—MOD20执行器防干扰措施情况,包括引起干扰的原因分析,制定的技术方案与实施效果,防干扰措施有信号输入端加装隔离模块,屏蔽电缆双绞后再接入,消除通过输入电缆的横向干扰,改变接地点,消除通过接地线的纵向干扰,电路改进及选择合适参数的元器件。 关键词:执行器,干扰 前言 为提高科技水平和自动投入率,增加设备的稳定性,结合生产及发展实际,深抓科技进步,对系统设备及影响机组安全运行的因素进行技术革新改造,现将L-120-MOD20执行器防干扰措施项目论述如下。 1 项目概况   L—120—MOD20执行器防干扰措施分析与研究项目属于技术革新,解决执行器干扰问题。针对干扰源 、干扰途径及执行器的抗干扰能力,研究对策,结合系统接线,制订措施并实施,其特点是进口设备,线路结构复杂,技术先进,达到国内先进水平,在控制设备防干扰方面普遍推广,具有极高的应用价值。 2 问题的提出及原因分析   #1、#2机组设计有8套锅炉汽温自动调节系统,自菏泽电厂投产以来,无法投入自动运行,因阀门特性不好,更换为进口调节门,调节系统结构及组态也进行了改进;经过试验,发现存在问题较多,有系统各环节上的问题,也有系统与系统之间的影响,主要体现在执行器之间相互干扰,导致伺放损坏、故障率高,严重影响系统投入自动,而自动投入率是厂部考核的一项重要内容,是创一流发电厂的重要条件,在科学技术进步发展规划中,要求达到95%以上,因此,必须首先解决执行器干扰问题,提高伺放完好率。   执行器干扰原因: 1)输入端无隔离装置; 2)屏蔽电缆接线不正确; 3)接地点不合适; 4)伺放故障损坏率高; 5)反馈电流晃动。   根据检修伺放的经验分析,损坏率高的原因如下: 1)电路设计不合理; 2)元器件参数选择不当; 3)继电器动作时拉弧大,触点接触不良烧黑; 4)执行器盖未紧固,下雨天气或冲地水溅湿执行器; 5)伺放板安装质量差,忘装绝缘纸垫,螺丝固定不全。   进一步分析反馈电流晃动原因如下: 1)电位器易磨损; 2)齿轮传动有空行程; 3)电位器轴固定不紧。 3 技术方案与实施效果   总体思路:根据系统运行、检修维护过程中发现的问题,从设备安装、线路设计、元器件参数选择等各方面,仔细分析产生干扰的各种因素,采取针对措施,消除干扰,提高执行器完好率。   技术方案: 1)信号输入端加装隔离模块。 2)屏蔽电缆双绞后再接入,消除通过输入电缆的横向干扰。 3)改变接地点,消除通过接地线的纵向干扰。 4)电路改进及选择合适参数的元器件,如下图1所示:
  参照上图,具体改进措施如下: 1)U4A运放输入端由经电容C3接地改为经电阻电容RC3接地,即由C滤波器改为RC滤波器。改进后的电路既可消除干扰产生的交流成分,又可消除产生的直流成分,以提高执行器抗干扰能力。如下图所示:
2)U2稳压块: 78M20功率偏小,易烧坏,由0.5A、20V改为1.0A、20V,即功率由10W改为20W。 3)C9、C10电容值偏小,易击穿;击穿后,Q1、Q2通断时,继电器CR1、CR2线圈形成的高电压击穿三极管Q1、Q2,进而烧坏运放U3A、U3B。电容值由47μf改为100μf。
  除此之外,还对反馈电流晃动现象进行了全面分析,并采取了有效措施。   由上图可以看出:信号板、伺放板及操作用110V.AC电源接地、伺放端子2接地均通过执行器壳体,而执行器又通过减温水管道连成一个距离很近的共同接地点,形成共模干扰;通过电缆至集控室接地,即可消除。   实施效果:根据技术方案实施措施,措施实施以后,取得了很好效果,由下表可以看出: 1)执行器抗干扰能力明显提高,基本消除了干扰现象。 2)提高了设备完好率,完全消除了伺放板损坏现象。
4 创新点   L—120—MOD20执行器系国外产品,结构复杂,技术先进,调门为等百分比特性,最适用于调节系统;但在生产现场,由于运行设备及环境因素,容易产生干扰,运行人员操作一个调门,其余皆动,表明该产品抗干扰能力差;选择元器件参数没有考虑干扰因素,当存在较强交变磁场,产生干扰交直流较大时,击穿烧坏元器件;该项目能够结合系统,分析电路,找出原因并采取措施,消除干扰,提高了设备完好率,表明该项目技术水平高,措施得当,针对性强。 1)调节信号在接入伺放前加装了隔离模块; 2)消除了横向干扰和纵向干扰,由C滤波器改为RC滤波器,滤掉了干扰产生的交直流成分。 5 推广及效益分析   采用类比法,将此成果推广应用到#2机组电调防干扰措施方面,取得了巨大成功,具体做法是:1)测速通道干扰,在前置器输入端并入一个100np电容;2)屏蔽电缆可靠接地,干扰基本上解除;在操作台上,面板指示表电源用整流桥中,一只二极管修复后,彻底解决了电调装置自安装以来,因干扰不能投入闭环运行的难题,为实现CCS控制创造了前提条件。   此成果在电子设备防干扰措施方面,尤其结构复杂,技术先进,精密控制设备防干扰,具有普遍的推广价值。 本表所列效益额的计算依据及社会效益说明: 1)每年可节约大量的维护费用: 购买备品费用,按每套5500元计算,每年可节约: 0.55万元×8=4.4万元; 购买隔离模块及元件材料费用: 0.1万元×8=0.8万元; 投入产出比:0.8:4.4=1:5.5。 2)为汽温调节系统投入自动,实现自动投入率90%以上,为菏泽电厂达标创一流打下了坚实的基础,这是最大的经济效益和社会效益。 3)提高了系统稳定性,极大地减轻了消缺维护强度和运行人员监盘操作强度,保证了机组安全经济运行。 应用情况及社会效益: 1)自菏泽电厂L—120—MOD20执行器改进以来,使锅炉汽温调节系统可靠性、准确性大大提高;采用类比法,将此成果推广应用到#2机组电调防干扰措施方面,取得了巨大成功,具体做法是:(1)测速通道干扰,在前置器输入端并入一个100np电容;(2)屏蔽电缆可靠接地,干扰基本上解除;在操作台上,面板指示表电源用整流桥中,一只二极管修复后,彻底解决了电调装置自安装以来,因干扰不能投入闭环运行的难题,为实现CCS控制创造了条件。 2)此成果在电子设备防干扰措施方面,尤其对结构复杂、技术先进的精密控制设备防干扰方面,具有普遍的推广价值。 经济、社会效益: 1)每年可节约大量的维护费用,仅购买备品费用,按每套5500元计算,每年可节约0.55万元×8=4.4万元;购买隔离模块及元件材料费用:0.1万元×8=0.8万元,投入产出比为0.8:4.4=1:5.5。 2)为汽温调节系统投入自动,实现自动投入率90%以上,为菏泽电厂达标创一流打下了坚实的基础,这是最大的经济效益和社会效益。 3)提高了系统稳定性,极大地减轻了消缺维护强度和运行人员监盘操作强度,保证了机组安全经济运行。
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