位移传感器的故障分析与原因解决

一、前言
　　焦作电厂原装机容量为6×2OOMW，经过几年来的增容改造，现总装机容量已达到了132OMW。从1999年10月开始，焦作电厂利用大修，先后对6台汽轮机的低压透平油调速系统进行了彻底的DEH系统改造。这6台机的DEH系统全部采用新华控制工程有限公司生产的DEH-ⅢA型系统，2个高压主汽门、2个中压主汽门和8个调速汽门都分别由单独的高压抗燃油油动机控制。
　　汽轮机调速系统改造后，转速控制和负荷控制的精度都大大提高，充分体现出了机组启动平稳、控制精度高的优点。同时，在运行中也暴露出一些异常问题，其中调速汽门的位移传感器故障较为典型。汽轮机每个主汽门配一只位移传感器，每个调速汽门配二只位移传感器，系统以反馈值高的传感器为控制对象进行调节。主汽门在挂闸后保持全开，无调节作用，其位移传感器只在做阀门活动试验时才动作;调速汽门根据转速调节和负荷控制的要求而经常开关，其位移传感器亦随调门的开关而不停动作，故容易损坏。当一只传感器损坏将其拆除后，另一只可以正常工作，不影响机组的负荷调节;若两只都损坏，则必须在线更换，以保证对调门的控制。下面针对 一些由于位移传感器故障产生的典型现象进行剖析，进而找出相应的解决办法。
　　二、故障现象与分析 
　　1.现象一 
　　自2000年3月27日开始，#3机#2中压调门反复出现间歇性小幅剧烈晃动，调门指令为110%且不变化，反馈值在86～95mm之间变化，就地调门和EH油管路晃动剧烈。严重时，曾出现过位移传感器信号线连接插头因振动过大而脱落的现象。 
　　原因分忻:调门的位移传感器故障，引起反馈信号失真;伺服阀指令控制线松动，造成伺服阀所接受的DEH控制指令信号变异。 
　　检查和处理:检查伺服阀指令控制线时，发现接线有松动现象，紧固后晃动现象消失;检查位移传感器时，发现反馈线插头脱落，重新安装紧固后晃动现象消失，后来更换为无插头的一体化传感器，避免了此类故障的发生。
　　2.现象二 
　　在2000年11月～2001年2月期间，#6机#2高压调门反复出现间歇剧烈晃动的现象。起初，通过采取单、多阀切换和小量调整负荷的方法可避免调门晃动，但此方法无规律可言，仍不能彻底消除该现象。2001年2月2日出现的一次晃动最为严重(当时机组带18OMW运行)，并且导致了负荷在160～2OOMW之间大幅波动，#2高压调门跳动幅度达20%;稳定15分钟后又出现剧列晃动，负荷在130～19OMW之间大幅波动，#2高压调门在50～100%之间跳动。其间，#2轴振由116μm突变到16Oμm，轴向位移在-0.lmm～-0.3mm之间摆动。整个过程中，#2高压调门指令一直为100%。
　　原因分析:#2高压调门晃动时，其#1位移传感器反馈信号有突增现象，引起VCC卡的DEH指令值(A值)远低于高选后的调门反馈值(P值)，从而导致调门突关引起负荷降低。负荷突降后，在功率回路的作用下又开大其它高压调门来维持目标负荷，因此又出现了负荷突增的现象。另外，高压调门重叠度的设置较大，#1、#2高压调门在18OMW时仍未全开，造成调门的调整稳定性差，从而也加剧了阀门的晃动幅度。 
　　处理:增加两只位移传感器的频率差(由5OHz增至100Hz)，减小两只传感器共振的可能性;拆除#1位移传感器，晃动现象消失;改变高压调门的重叠度，#1、#2调门开至75%时#3调门开始开，#3调门开至50%时#4调门开始开。
　　3.现象三 
　　2003年3月18日#2机组负荷突变，DEH画面显示#2高压调门全开，调门后压力由12.3NPa降至9.2MPa。 
　　原因分析:经过分析历史数据，看出当时LVDTl反馈值突然增大，使系统认为#2高压调门开度过大，从而发出关闭指令。由于LVDTl己经损坏，调门虽然已关闭，该反馈值仍为最大，显示为全开。可见，负荷突降是由于LVDTl损坏造成的。 
　　处理:由于LVDT2在此之前已经损坏，两路传感器都失灵后，必须进行在线更换，以保证正常的负荷控制。
　　三、位移传感器的在线更换 
　　按照供货厂商提供的更换方法，必须多次全开全关调门，以调整阀门控制卡(VCC卡)的零位和满度。采用此方法，势必给机组的负荷带来大幅度的突变，严重威胁机组的安全运行。在实践中，通过多次试验，我们总结出了一套行之有效的万法，采用该方法不会对机组的负荷产生扰动。在线更换位移传感器的方法简述如下: 
　　(1)机组退出协调运行方式。因为在协调方式下，CCS将DEH的4个高压调门作为一个执行机构对待，人为改变某一个高压调门的开度会使系统误认为调门动作，进而使其它调门跟着动作。造成负荷波动。 
　　(2)DEH投入功率回路，手动打开该调门的泄荷阀(该调门的位移传感器故障)，该调门的油动机失去油压而自动关闭，调门不会随伺服阀指令的变化而动作。 
　　(3)将新传感器接在VCC卡的端子板上，应该注意的是，在接线时按照3-2-1的顺序接，拆线时按照1-2-3的顺序拆，否则会产生虚假阀位(开度显示为最大)，若未退出协调方式，会对调节系统产生很大的扰动。 
　　(4)人为移动传感器的铁芯，模拟调门的全行程开关(如高压调门行程为4Omm)，参照伺服系统调试图调整VCC卡的零位和满度为0～4V。 
　　(5)调整完毕后，将传感器安装在调门上，人为给调门发关闭指令0%，再手动关闭调门的泄荷阀，保证调门不会突开;人为给调门发开度指令，每次增加3%，使调门逐渐开启，指令加到50%时，调整VCC卡的偏置，使A-P的差值符合要求即可。 
　　该方法在我厂的六台机组上都已多次成功应用，及时消除了缺陷，满足了机组负荷调整的要求，保证了机组的出力。
　　四、结束语 
　　以上所述的关于DEH系统位移传感器的典型故障，是几年来焦作电厂六台机组多次出现的异常情况。经过各级技术人员的努力，故障都已排除。希望以上排除故障的方法能给大家带来一些帮助。