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220MW机组汽轮机高调门故障分析及处理

供稿:流云...... 2004/10/21 20:18:00

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[摘要]:针对#4、#5机组高调门频繁故障,分析故障原因及处理方法。
[关键词]: DEH 高调门 伺服阀 LVDT 1.引言
我公司4、5(220MW)机组DEH系统采用新华DEH——ш型设备。在运行中相继发生高调门大幅度晃动甚至出现全开、全关故障,LVDT损坏频繁。这给安全生产带来了很大威胁,同时加大了检修成本。本文粗浅分析产生故障的原因,以及解决方法,不足之处请指正。2.原理说明
高调门伺服回路方块图如下:

<!--图片标记1-->
DEH——计算机输出的阀位指令,%表示。
A ——凸轮特性变换后的阀位指令(伏)。
P ——位置反馈信号(高选、调0、调增益后的值)(伏)。
L ——油动机实际行程(MM)。
W2、W7——LVDT#1、LVDT#2调零电位器。
W10、W7——LVDT#1、LVDT#2调增益电位器。
S ——伺服线圈输入电压。
OFFSET———偏置调整电位器。
当调门全关时,调整W2使LVDT1等于零;调整W7使LVDT2等于零。当调门全开时,调整W10使LVDT1等于满度;调整W4使LVDT2等于满度。当手动送阀位指令,使 A=2。0V,伺服阀停在中间位置,调整OFFSET电位器使A-P=0。02——0。03V,保证启动前伺服阀处于负偏置,阀门有效关闭。凸轮特性是指油动机进入凸轮效应范围后,高调门采用相对增长较小的输入电压,使油动机以较快的速度达到阀门全开的位置。高调门正常工作时,LVDT1和LVDT2信号经高选后的P值、DEH经凸轮特性变换后的阀位指令A值和OFFSET信号求和,经功放后控制伺服阀,由油动机带动高调门动作。当调门反馈值和DEH指令值相等时阀门停止运动,形成闭环控制回路。3.故障分析及解决方法
高调门发生故障时主要表现为:
1.调门全开。
2.调门全关。
3.调门大幅晃动。
从故障时信号记录曲线可知,DEH指令信号正常,问题发生在调门控制信号和LVDT上。当有一只LVDT交流信号开路时,必有一个LVDT的值为最大,且该值不随调门运动而改变,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(断杆)时,同样必有一个LVDT值不随调门运动而变化,P值和DEH控制信号无法平衡,使直流输出为最大,调门全开。
当阀门发生大幅晃动时原因有一下几种:
1. 两只LVDT的调制信号频率太接近,有差拍现象,引起抖动。解决方法是人为调整频率,增大两只LVDT的频差。
2. 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。
3. 控制电缆屏蔽层现场有接地点。由于现场调门运行中机械震动较大,控制电缆和接线盒产生摩擦,使屏蔽层裸露,产生接地。解决方法加强控制电缆的的保护。
4. 现场伺服阀接线端子松动。由于伺服阀接线盒为于调门上,调门运行中震动较大,长时间运行造成接线端子松动,使接触电阻增大,带来调门晃动。解决方法是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。从以上分析可知,LVDT损坏是调门故障的重要因素。我公司LVDT采用无锡河埒传感器厂生产的TD2—1—31型产品,行程0—50MM,调门实际行程0—40MM。现场使用中易损坏的主要原因有:
1. LVDT安装原因。由于LVDT管座和可动导杆安装时不在一条直线上,造成调门运动时导杆和管座碰磨,损坏LVDT线圈绝缘,甚至磨断线圈。解决方法是,把LVDT固定底板上固定孔改制成腰型孔。在安装时有可以微调的空间,保证管座和导杆在一条直线上。
2. LVDT结构上的原因。LVDT结构图如下:
<!--图片标记2-->
由于管座直径是7MM导杆直径6MM两者间隙较小,加上调门运行中震动,容易造成导管和管座的碰磨。解决方法是,和生产厂家联系,建议把导杆直径减小为3MM,有效的减少了两者的碰磨,取得满意的效果。4、结束语
经过多次的检修摸索,对设备进行了以上的改造后,#4、#5机组高调门故障率得到了有效控制,LVDT损坏情况大为好转,保证了机组安全运行,降低了检修成本。

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