125MW机组加装SPEC-200电液控制系统

摘要： 本文论述125M机组汽轮机增加SPEC-200电液控制系统，包括系统组成，控制原理，操作步骤和系统完善，以及存在问题改进和试验。 关键词： SPEC-200，电液控制系统 Summary : This text expounds the fact that 125M unit steam turbine increases SPEC-200 electric Hydraulic control system, Including make up systematically, Control the principle, Operating sequence and system are perfect, and the existing problem is improved and tested. Keywords: SPEC-200， Electric Hydraulic Control System 中图分类号：TP 文献标识码：B 1 系统概述 菏泽电厂125MW中间再热冷凝式汽轮机的调节保安系统由电调控制系统和液调控制系统两部分构成，电调为主，液调跟踪来自电调装置的输出信号通过电液转换器（E/H）转变为调门控制油压。此电调油压与液调跟踪的油压分别输入三通切换阀；当在电调方式运行时，三通切换阀选通电调油压，经过流量放大器及电超速保护控制回路控制的电磁阀后去控制高中压油动机的开度，从而控制高中压调门的开度。 电、液两系统均能控制汽轮机冲转、升速及正常带负荷运行。汽轮机在启动前，运行人员可选择电调或液调控制汽轮机。汽轮机正常带负荷期间，运行人员可通过操作盘上的“电调”或“液调”按钮使汽轮机从现有系统控制方式转换到另一控制方式。在控制方式切换时，扰动是很小的，这是因为电调系统和液调系统是互相跟踪的。 在电调系统中，除“闭环”控制系统外，还具有“开环”控制功能。例如：三个测速通道中有两个故障，系统自动无扰切至开环控制，运行人员也可手动切换至开环运行，但不希望在开环状态下长期运行。 2 电源 本电调装置由三路220V、AC的电源构成，其中主、付二路为电厂的安全电源，一路为UPS来的电源，主付电源供给SPEC—200的电源箱；此电源箱再输出二路电源，一路15V.DC供给SPEC—200的组件，一路24V.AC电源输出经过整流稳压成为24V.DC电源供给继电板。UPS电源供给组合电源，经组合电源变压后，输出四路电源：一路110V.AC输出供给转速变换器马达和时间继电器；一路220V.AC供给启动器马达和电液切换电磁阀；一路18V.AC供给操作面板中的整流稳压器，转换成12V.DC供给转速目标及设定指示表及功率目标及设定指示表；一路8.5V.AC供给操作面板中的整流稳压器，转换成5V.DC供给转速表及功率表。 3 电调系统组成及原理 电调系统包括福克斯波罗公司SPEC—200组装仪表控制柜一台，操作显示面板一台，电液转换器一个，电磁换向阀一个，压力变送器两个，功率变送器两个，压力开关一个，启动阀马达、同步器马达，其电液调节系统原理框图如图1所示。 图1电液调节系统原理框图 三个测速通道来的信号送入三个前置放大器（0-3000rpm→10mV-7.5V），第三通道信号由前置放大器出来后，一路送入操作面板数字转字显示表I*3，一路送入频率/电压转换组件122-1，其它两路分别送入121-、121-2，三个转速信号送入大选组件126。选出的信号送入比例调节组件139，作为测量值；通过A9或A10按钮对通用斜坡发生器131给出目标转速（由1-1 I(+)(-)送入I1）。通过A8选择合适的升速率送入速度限制组件132。目标转速送入134组件，此时134处于跟踪状态，134组件输出一路送入I1表，作为转速设定；一路送入1410组件，此时该组件常开点NO闭合，把转速设定送入139比例调节组件，作为设定值。当转速到达3000 rpm之后，1410常开点NO断开，常闭点NC通，126组件来的3000 rpm信号送入限制组件138，经过1410常闭点送入139，作为设定值，使转速保持3000 rpm，如图2所示。 图2前置器和比例卡 比例调节组件139的输出送入加法组件1310。1310输出送入切换组件161、162；它的输出送入手操器，在手操器输出表上显示出来，手操器接收液调油压、电调油压变送器信号，通过双指针可看出电、液互相跟踪情况。手操器实现手动增减，手/自动切换，161，162输出还送到171功放组件164和电压/触点转换组件。功放组件171接收操作输出和电调油压反馈偏差信号，转换为0-350mA电流信号送入电液转换器E/H，完成电信号→液压信号的转换。转换器输出送往三通阀。选择电调，则转换器来信号，通过电磁阀送往流量放大器。164组件接收操作输出和液调、油压变送器偏差信号，把偏差信号转换为触点信号，带动同步马达转动，完成电/液互相跟踪。 二个功率变送器来的信号分别送入141-1、141-2组件。两组件的输出送入选择组件142，选出的信号送入比例组件144-1；该组件输出分两路：一路经过144-2比例组件后送入数字功率显示表I4，另一路送入145、146比例积分调节组件作为测量值，通过A15，A16按钮作用于通用斜坡组件151上。151输出一路送入I*2表，作为目标功率；另一路送入速率限制组件153通过A14按钮选择所需的速率。153组件输出送入斜坡组件154，正常时它处于跟踪状态，当需保持功率时，J8的9，10闭合，保持功能HOLD有效。当处于电气遥控状态时，通过159-1，159-2实现负荷增减。154组件输出一路送入I2*表作为功率设定，一路送入139比例调节组件的偏置通道。此时，该组件接收3000 rpm信号，输入偏差为0，所以它的输出等于偏置通道输入。139的输入一路送入加法组件1310，一路送入比例调节组件145，146，作为设定值。145，146输出再送入加法组件1310和上一个信号相比较（比例积分组件输出有积分过程），以后过程和升速一样。 图3模拟板接线图 同期过程：当转速达到2850rpm时，比例调节组件139输出不再变化（保持2850rpm）；此时需要电气人员操作进行同期，运行人员把手扳到升位置，该信号送入159-1组件（触点/电平转换），它决定于斜坡组件154，实现组件输出升（此时该组件在转速达到2850rpm时复置功能已经解除，所以可进行升降操作），154的输出送入139比例调节组件的偏置通道，此时139组件输出决定于偏置通道输入；当偏置通道信号升时，它的输出升，从而使转速升高，向3000rpm靠近，直至达到3000rpm。 4 设备介绍 4.1转速变换器 转速变换器又称同步器，全行程为50mm，设有微动开关，使其达到上下极限位置时，切断同步马达电源。同步马达采用可逆电动机，电源电压为交流110V，转速为15rpm。 4.2油动机 由流量放大器输出的三次油压（不设电调的机组为放大器二次油压）经电磁切换阀后，作用到油动机继动器活塞的上部；继动器上部的拉弹簧可以调整有效圈数来改变弹簧钢度，或适当调整斜板的斜率，从而可以调整转速不等率；而油动机动始动作点的油压值如不符合要求，可通过调整拉弹簧的预紧力达到；油动机中还设有电磁切换阀，它接受电超速保护装置信号，当机组甩负荷时，电磁阀动作，将三次油切断，并使继动器上的三次油接通回路，以减少油动机动作延缓时间，加快油动机的动作速度，提高机组甩负荷动态特性。每只油动机上还装有行程发送器，行程发送器上有刻度指示，并有指示仪表及4-20mA信号输出。 4.3流量放大器 作用是将电液转换器输出的电调控制油压PE进行流量放大，然后由流量放大器输出的三次油压去控制高中压油动机；调整手轮可改变三次油初始值，设计流量放大器输出三次油压P3与电调控制油压之比为1：1。 4.4电液转换器 电液调节系统采用力矩马达碟阀式，电液转换器将电调装置输出的电信号转换成控制油压的装置，力矩马达是受电调装置输出的电流信号作用度变换为油压变化，从而控制调节汽阀的开度；在电液转换器上，设有电调控制油压及放大器，二次油压共二个接口，供接压力变送器，二只压力变送器的偏差信号经综合比较后，驱动主同步器，改变放大器二次油压，使液调系统跟踪电调系统运行。 电液转换器现场检查调试 另外，在电流转换器上，设有电磁切换阀，用以改变系统运行方式。在电调系统运行时，油压通过切换阀输出；当电调系统故障时，通过切换阀将电调油压切断，而改由放大器二次油压输出，由液调系统维持机组正常运行，如图4所示。 图4电调-液调切换原理图 根据电调系统输出特性及电液转换器力矩马达特性，测定电调装置输出电流与电液转换器输出控制油压PE之间的关系，应符合规定的要求，PE最大值要求达到0.32Mpa。 4.5启动阀调试： 顺时针（负荷减少方向）转动启动器手轮至“24”位置，使起动阀的辅助油门及危机遮断油门复位，建立安全油。再逆时针（负荷增加方向）转动启动器手轮，建立起动油。开启主汽门，逐渐升高二次油压（转速变换器在“0”位置），直至起动手轮在“28”位置。测定起动阀特性，启动阀复位油、安全油、启动油二次油压与起动器手轮开度S之间的关系。 5 系统模拟联调试验 5.1联调试验准备 汽轮机模拟卡件接入电调系统，现场开关量逻辑信号短接，压力变送器的模拟电流信号输入，电调输出用电阻接好，有关马达连接好。 系统模拟联调试验仪器及接线 功放组件171检查调试 功放组