摘要：随着我国经济的发展，对电能的需求数量也在逐渐增加，但由于电厂的运行规模较大，其在日常生产中出现各种异常的几率较大，如何提高电厂的运行安全性，保证电能生产的稳定性是当前电厂发展中需要重点解决的问题。本文对电厂中压力变送器的损坏故障原因进行了分析，并针对性的提出了几点有效的防范对策，希望能够帮助电厂更好的保证自身的生产稳定性。
关键词：压力变送器；损坏；防范
本文研究选取某座径流式水电站，其安装有4台轴流转浆式水轮发动机，其水头的设计为20.5M。本次研究中机组技术采用的是坝前去睡方式进行供水。如下图，将机组的上导和推理等进入到冷却供水管道进口处，设置了4快压力变送器，通过这一变送器能够对不同位置处的冷却水压进行监视。而其中设置在管道最高处的上导冷却进水压力变送器，其在运行过程 中输出的是4~20mA的模拟信号，通过模拟信号的传输能够将压力变送器的运行状况送到计算机系统中，作为开机流程中冷却水压的运行判断条件，同时也是影响开机主流程的主要判断条件之一，这一内容的好坏对整个机组的启动具有非常重要的意义。
1 简介
1.1运行状况分析
本次研究中选取的电厂冷却供水系统，其采用的是压力变送器量程在0~700kPa的条件，同传统的200KPA的压力变送器量程相比，这一量程变松器的最大工作压力大大增加，但量程太大也存在一定的缺点，那就是测量的精度会大大降低。由于机组的冷却水流量大小对整个机组的运行情况具有较大的的影响，为了能够对机组冷却水的运行情况进行准确的监督，电厂对原有的4台机组进行了压力变送器的更换。而对于重新配置的压力变送器，其量程调整为0~250kPa。在更换完成之后，压力变送器能够对机组的冷却水压力进行更加精确的测量，这为机组运行的安全性提供了较大的保障。但对于4台机组的上导轴承油槽冷却器进水口处的压力变送器，其在机组运行过程中却会经常受到破坏，破坏频率最短的时间仅为一周。
1.2故障概况介绍
对于故障的出现，具体流程如下：在运行人员对机组发出发电指令时，机组会执行开机流程，1min后中控室操作人员会对冷却水未投入的信息进行提供，然后将发电控制失败的信息提供给相关人员，整个发电机组启动被迫停止。经过对发电机组进行检查确认，其冷却水总阀门处于打开状态，显示冷却水的流量和压力均保持在正常水准。对机组进行进一步的检查确认，发现其基坑内57.46m高程上的上导冷却水压力变送器出现了漏水问题，经分析确认为压力变送器出现了损坏情况，造成机组的开机无法成功。在对机组进行全面的检查后，确认无其他异常问题，为了保证机组的正常运行，需要对机旁LCU柜进行维修，甩开上导压力变送器内的盘内引线，然后通过电测设备都对其进行模拟变送器输入信号的听，直接对PLC进行信息采集，并保证机组的成功启动。在机组运行正常之后，维护人员需要将损坏的变送器进行更换。
1.3故障特点分析
对损坏的压力变送器进行检查，确定其内部传感器膜片受到了损坏。冷却水从膜片的破裂位置处流入到内部电路，然后顺着接线端口流出。对于这种情况，其对机组的绝缘性能造成了较大的影响，使其正常工作受到限制，自最终造成整个机组的开机无法正常运行。对此类故障进行总结，其具有以下几个特点：首先是故障的单一性，变送器的频繁损坏，一般发生在高程的上导冷却水进水管位置处，而对于其他位置处的压力变送器，其在运行过程中出现损坏的几率胶带。另外是故障时间的一致性，上导压力变送器常见的损坏现象为漏水问题，且都是在机组开机过程中出现的，维修人员只有打开冷却水的宗法才能够发现这一故障问题。
2 原因分析
根据故障特点分析可以发现，变送器的损坏情况不仅同安装位置之间具有关系，同时还同管道中阀门的工作状况改变具有较大的关联性。
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第一，在机组进行开机流程时，其打开冷却水总阀会造成冷却水由低迅速向着高处流动，但由于管道本身的高度较大，其内部存在着较多的空气，若这时的空气未能够及时进行排出，往往会造成管道内的压力增加，从而对管壁和相关设备造成较大的压力影响。
第二，机组在正常搞运行时，其冷却水处于正常的工作状态，从上图1可以发现，上导压力变送器和拔前取水口之间的落差数据是最小的，其承受的压力通过其他位置相比较小。
第三，机组在停止运行之后，将冷却水的总阀门关闭会使得供水管内的最大水压为57.46m，这一巨大落差会造成管底位置处的排水速度较快，而在管道内的水分排出完全之后，空气及时的补充，会造成管道内的压力出现负压状况，这些压力会对管道以及管道连接的设备造成较大的影响。由于变送器的选择只是进行正压的从测量，因此负压是造成变送器损坏的主要原因之一。
管道中的阀门工作状态发生突然的转变，会造成管道内的水流速度急剧发生变化，而这一样变回产生一种突击力，也就是常说的水锤。根据上述分析内容可以发现，机组在开机或者停机过程中，安装在管道最高处的上导压力变送器 会因水锤作用而承受较大的冲击力 。而在冲击力超过压力变送器的测量范畴时，会造成压力传感器的膜片被损坏。加上停机时的故障诊断未能够对这一问题进行及时准确的找到，从而使得机组停机后冷却水总阀被关闭，管道中的水流小时，造成上导压力变送器受到较大的影响。
3 故障防范
3.1 缓冲器
缓冲器的应用主要是为了避免突然开机或者停机所产生的巨大冲击力状况，通过缓冲器的应用，其能够对管道的流量进行严格的控制。对于缓冲器来说，缓冲罐的溶剂越大，其在应用过程中受到的冲击力也会越小。但缓冲器的进口和出口之间严禁相对，这是为了必将间上导管位置处的冲击力传递到下端。
3.2 自动排气阀
对于压力变送器的安装管线位置处设置自动排气阀，这种排气阀上方有一个浮动球，再水未满或者没有睡的情况时，其中的浮动球会落到对应的关口位置处，空气才能够通过这些孔进行排出，而当管内存在水分时，浮球会上升，满管时悬浮球会将上方的出水口进行堵塞，这样才能够保证馆内高出的空气遗留问题，避免负压和水锤问题的发生。
3.3 压力波阻尼器
这一设备的应用主要是来用对系统流量速度进行控制，设备呈现圆柱形界面。对常用的压力波阻尼器，其在测试过程中能够多孔金属塞和过滤器等对流量进行限制。而对于压力传感器的输入端，其能够将可能出现的水锤等问题进行有效的避免。
根据上述内容可以发现，从经济和改造方面的效果分析，维护人员在选择上导压力变送器时，可以在变送器和管道连接位置处设定一个缓冲器，这样能减少管道中水锤效果的出现。
4 总结
综合上述所说，伴随着我国自动化水平的快速发展，测量精度的要求也在逐渐提高，量程作为一个主要的测量结构，其应用的和实行对设备的精度和运行可靠性具有较大的影响。而对于水锤问题，其在当前的自动化元件中属于比较常见的设备，根据压力变送器的实际情况，采取科学有效的防范机制，这样才能够保证电厂运行的稳定性。
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论文作者:卢超亮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
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