分析火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理论文_秦树卫

分析火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理论文_秦树卫

(中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西太原 030012)

摘要:随着我国工业现代化进程日益加快,我国火电厂得到了空前的发展,并且随着科学技术的快速发展。 DEH系统中LVDT目前是现代发电厂大型汽轮发电机组控制的重要组成部分,对于机组的安全运行至关重要,DEH系统中LVDT缺陷容易引发发电机开关合闸信号发出造成汽轮机组出线跳闸以及锅炉熄火等,影响设备的正常运行,文章主要研究火力发电厂DEH系统中LVDT缺陷以及解决的办法,为类似问题提供帮助。

关键词:火电厂;DEH系统中LVDT;措施

DEH系统作为DCS系统的重要组成部分,其主要就是由HUB、电液转换器以及控制柜等诸多部分组成,发电厂设备运作的主要作用部分就是汽轮机转速控制、OPC控制以及主汽压控制等诸多部分,现代火电厂的经济效益和社会效益得到了空前的提高。

1、DEH控制回路的组成及原理

1.1 控制驱动卡

控制驱动卡作为整个阀门的控制关键部分,其主要能够与控制处理器和信号反馈传感器组成控制回路,控制处理器能够及时的完成对阀门控制指令的计算输出,其本身进行电流输出给定的时候必须要通过电流/电压的转换,从而经过LVDT反馈电压的偏差之后进行及时的调整,最终才能够有效的保障发电厂设备的正常运行。

1.2 信号高选卡

信号高选卡作为阀门控制系统的主要部分之一,阀门本身具有LVDT反馈线圈,在进行输出信号的时候,能够经过高选卡进行高选,LVDT差动线圈主要就是由初级线圈和次级线圈组成的,次级线圈在进行高选卡经过的时候,信号能够及时的转化为阀门的位置反馈信号。高选卡输出两路主要就是为LVDT提供相应的信号,从而才能够达到控制驱动卡。

1.3 电液伺服阀

喷嘴挡板式在进行电磁部分服务的时候,其主要就是指永久磁式力矩马达,其主要就是由永久磁铁、控制线圈以及弹簧管等部分组成的,液压部分主要就是对结构对称的液压放大器组成的,前置级本身就是双喷嘴挡板阀,滑阀本身的主要组成部分就是反馈杆以及衔铁挡板组件进行连接的。其本身具有诸多优点,比如灵敏度比较高、线性度比较好等诸多优点,但是其本身还具有一定的缺点,比如抗污染能力比较差以及对油液的洁净度要求比较高。

1.4 反馈传感器

信号反馈LVDT传感器的反馈主要就是一项十分重要的信号,其本身会直接影响到控制系统的可靠性和稳定性,LVDT差动线圈的主要结构就是铁心、衔铁以及次级线圈等组成的,线圈骨架上主要包括了次级线圈等,其内部本身具有一个能够自由移动的杆状衔铁。一旦衔铁处于中间位置的时候能够保障电动势相等,输出电压为0,如果衔铁偏离了中心位置,就会产生不同的电动势,其电压的大小主要就是受到位移量大小的影响。

2、DEH缺陷故障常见现象

2.1 DEH系统中LVDT硬件缺陷

DEH系统中LVDT软硬件方面的缺陷主要可以从以下几个方面体现出来,其一,调速汽门重叠无法满足需求,DEH系统中LVDT如果设计的过程中存在着不合理的问题,就会导致调速气门内往往出现叠度信号异常的问题,在进行单阀切顺序阀控制的时候,DEH系统中LVDT必须要结合蒸汽流量进行控制范围内阀门位置的计算,主要就是由指令作为计算的依据,并且要结合特性曲线确认阀位值,如果曲线值与真实差别比较大,就会带来较大的负荷波动。其二,DEH软硬件缺陷表现主要就是包括了DEH组态丢失以及调速系统板卡等故障,其中板卡故障包括了高选卡以及伺服卡等故障,最终会带来阀位指示并不能正常的接触到信号变化。

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2.2气门阀体高频率振动

气门阀体在进行运行的过程中本身就会出现高频率的振动现象,所以,由于长期状态下就会导致LVD组件出现磨损的现象,进而会不断的扩大连接处的缝隙,导致调节门会出现摆动的问题,其本身是难以通过肉眼观察,进而导致LVDT组件长期在缝隙内进行摆动。DEH系统中LVDT本身主要就是通过双通道的LVDT位置反馈信号高选方式,其能够有效的控制反馈部分缺陷以及反馈传感器而导致阀门全开的现象,但是,由于位置较高,就会导致其本身的荷载减小,最终会带来安全事故。

2.3导线磨损的问题

DEH系统本身具有两只LVDT导线,其本身所采用的电缆属于同一根,进而就会引发信号相互干扰的问题发生,进而会出现导线磨损的现象出现,最终会导致调节门来回的摆动,另外,传感器的信号往往会随着金属穿扫到其他地方,其本身属于大功率的设备,所以,电源电线与反馈信号相互结合到仪器,容易引发干扰的成分,大功率电器在进行启动和停止的时候,干扰现象十分的严重。DEH系统中LVDT在进行各个控制柜和子柜之间的连接并不是十分的紧密,进而导致信号地SG和电源地CG之间分不开,由于交流分量的因素而造成了油动机出现了摆动的现象。

3、完善DEH控制系统调阀常见故障的主要措施

3.1 控制卡件故障的解决办法

在进行控制卡件故障的时候,必须要确认控制驱动卡故障是否能在线调整解决,如果不能及时的调整,必须要做好更换工作,才能够从根本上保障机组运行的安全性和负荷的稳定性,避免出现阀门全开或者全关的现象发生。如果需要对驱动卡更换的时候,必须要保障低负荷的情况下进行更换操作,严格的按照相关规定和标准进行操作,工程师应该将DEH控制驱动卡模块转入到手动控制模式,通过手动控制故障能够及时的关闭,一旦控制驱动卡控制阀门处于全部关闭位置的时候,并且DEH输出指令为0的时候,需要将其转换为手动位置,并且及时的拔下控制驱动卡,确认新的控制驱动卡型号以及原控制驱动卡相同,最终结合最终调正的方案,对其进行操作。

3.2 LvDT反馈线圈故障的解决办法

在进行故障LVDT更换的时候,必须要保障第二个LVDT的正常,从而才能够从根本上保障机组运行的安全性,在进行更换的时候不能出现较大幅度的波动,工程师在进行DEH控制驱动卡模块转换的过程中应该将其转换为手动模式,通过输出指令手动将其缓慢关闭,并且及时的关闭DEH油高压入口门。并且做好强制性设定,将其设定为0,从根本上才能够保障阀门的全关。在进行LVDT以及控制驱动卡检查的时候,投入指令后能够得到正常运作的反馈,才能够将调门开到原来的位置。

3.3 调节阀晃动、振荡故障的解决办法

输出指令不变的时候,油动机反馈信号如果出现了周期性的连续变化,就是调节阀油动机晃动,汽轮机在运行的时候,目前比较常见的故障就是节阀油动机晃动故障,其本身的晃动值具有一定的差异性,频率不同。导致油动机摆动的主要因素可以从以下几个方面加以体现出来。其一,热工信号问题,一旦两个位移传感器出现干涉等问题的发生就会导致油动机摆动现象的发生。其二,伺服阀故障,一旦伺服阀接收到指令信号之后,由于内部故障具有一定的振荡问题,进而就会导致输出流量发生了变化,也会导致油动机出现摆动的问题。其三,阀门突跳引起的输出指令变化,如果阀门在进行工作的时候,在某个特定的工作点由于蒸汽力的作用下,就会导致主阀门杆的下死点突然就调到了门杆的上死点,进而导致流量增加,结合功率的反馈应该关闭该阀门。阀门在进行关小的时候,在蒸汽力的作用下,主阀从门杆的上死点突然跳到门杆的下死点,最终就会造成流量减小,DEH又发出开大该阀门指令,从而导致晃动。

4、结束语

火电厂作为我国社会发展过程中不可或缺的重要组成部分,DEH系统中LVDT本身作为先进的科学技术和系统,能够从根本上提高我国火电厂的运行效率和水平,及时的做好故障处理工作,才能够从根本上促进我国社会的可持续性发展。

参考文献:

[1]白会平.火电机组DEH控制系统故障原因分析及功能优化[J].电气传动自动化,2016(1)

[2]王丽珍.基于模糊PID控制器的汽轮机数字电液控制系统[J].晋中学院学报,2012(03)

[3]郭石开,李菲,卫奕等.330MWCFB锅炉CCS控制系统的分析与改进[J].陕西电力,2013(04)

论文作者:秦树卫

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/6

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