作 者： 湖北供電公司 鄧慶松
摘 要： 對(duì)于選用數(shù)據(jù)液壓推桿自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生調(diào)整汽門(mén)起伏的問(wèn)題，根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)液壓推桿自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整控制回路各過(guò)程的剖析，找到了閥位意見(jiàn)反饋設(shè)備運(yùn)行異常是導(dǎo)致該問(wèn)題的首要緣故，并融合位移計(jì)的結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)作中將會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題，明確提出解決方案。
0 引言

數(shù)據(jù)液壓推桿自動(dòng)控制系統(tǒng)（DEH）是選用計(jì)算機(jī)控制器，根據(jù)液壓推桿變換組織對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)整汽門(mén)開(kāi)展操縱，完成對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組推行自動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件。在發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中，DEH的工作中可以直接危害汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速比和發(fā)電機(jī)組負(fù)載，密切相關(guān)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量品質(zhì)和安全性。近些年，有幾臺(tái)發(fā)電機(jī)組多次產(chǎn)生帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)閥起伏的狀況，造成發(fā)電機(jī)組負(fù)載、工作壓力等技術(shù)參數(shù)的起伏，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)組的可靠平穩(wěn)運(yùn)作。

1 DEH系統(tǒng)軟件原理

DEH自動(dòng)控制系統(tǒng)包含2個(gè)閉環(huán)控制控制回路：一是伺服閥控制電路，對(duì)閥體開(kāi)展精準(zhǔn)定位操縱，選用PI調(diào)整規(guī)律性；另一是轉(zhuǎn)速比、輸出功率控制電路，對(duì)轉(zhuǎn)速比和輸出功率開(kāi)展閉環(huán)控制系統(tǒng)，也是選用PI調(diào)整規(guī)律性（見(jiàn)圖1）^[2]。

電子計(jì)算機(jī)計(jì)算解決后的欲放大或調(diào)小調(diào)節(jié)閥門(mén)的電器設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)伺服閥放大儀變大后，在液壓推桿轉(zhuǎn)化器—伺服閥里將電氣設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化成液壓機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)^[3]，使伺服閥分配閥挪動(dòng)，并將液壓機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)變大后操縱驅(qū)動(dòng)力油（髙壓抗汽柴油或低電壓透平油）安全通道，使驅(qū)動(dòng)力油加入油動(dòng)因活塞桿下腔，促進(jìn)油動(dòng)因活塞桿往上挪動(dòng)，經(jīng)桿杠或曲軸推動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)打開(kāi)；或使工作壓力油自活塞桿下腔泄出，借扭簧力使活塞桿下沉關(guān)掉調(diào)節(jié)閥門(mén)。當(dāng)油動(dòng)因活塞桿挪動(dòng)時(shí)，與此同時(shí)推動(dòng)一個(gè)線形位移計(jì)，將油動(dòng)因活塞桿的機(jī)械設(shè)備偏移轉(zhuǎn)化成電氣設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)，做為反饋電路數(shù)據(jù)信號(hào)，與電子計(jì)算機(jī)解決送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)求和（因兩數(shù)據(jù)信號(hào)反過(guò)來(lái)，具體是做差），僅有在原鍵入信息與反應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)求和使鍵入伺服放大器的數(shù)據(jù)信號(hào)為零后，伺服閥的分配閥返回正中間部位，不會(huì)再有髙壓油通往油動(dòng)因下腔或使工作壓力油自油動(dòng)因下腔泄出，這時(shí)調(diào)節(jié)閥門(mén)終止挪動(dòng)，滯留在一新的作業(yè)部位。

2 很有可能造成調(diào)節(jié)閥起伏的緣故

在伺服閥控制電路中任一階段的機(jī)器設(shè)備有什么問(wèn)題，都是會(huì)造成調(diào)整汽門(mén)的起伏，一般發(fā)生下列幾層面問(wèn)題：（1)控制板出現(xiàn)異常會(huì)造成電子計(jì)算機(jī)的命令不穩(wěn)定進(jìn)而調(diào)節(jié)閥起伏，此問(wèn)題可根據(jù)對(duì)主控制板開(kāi)展查驗(yàn)，監(jiān)控其導(dǎo)出點(diǎn)數(shù)據(jù)信號(hào)是不是起伏便能明確是不是有什么問(wèn)題，針對(duì)選用DCS的硬件配置制成DEH自動(dòng)控制系統(tǒng)的，一般都具備故障檢測(cè)作用.因而在控制板發(fā)生問(wèn)題時(shí)有確診標(biāo)示則更易于解決這類問(wèn)題。（2)油動(dòng)因造成調(diào)節(jié)閥的起伏關(guān)鍵與驅(qū)動(dòng)力汽壓相關(guān)，根據(jù)對(duì)驅(qū)動(dòng)力汽壓的監(jiān)控可明確是不是因這一階段導(dǎo)致閘閥起伏。（3)伺服閥卡澀對(duì)油動(dòng)因的常規(guī)運(yùn)行有立即危害，如異常會(huì)使閘閥姿勢(shì)不穩(wěn)，導(dǎo)致起伏，比較嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使閘閥無(wú)法正常的按運(yùn)作必須放大或調(diào)小^[1]。（4)閥位意見(jiàn)反饋階段中的起伏主要是因意見(jiàn)反饋設(shè)備導(dǎo)致的?？勺屑?xì)觀察閥位意見(jiàn)反饋曲線圖和具體閘閥起伏發(fā)展趨勢(shì)是不是一致開(kāi)展分辨，調(diào)整門(mén)起伏一段時(shí)間內(nèi)的閥位意見(jiàn)反饋起伏曲線圖見(jiàn)圖2，圖上有A、B、C3處是先往開(kāi)方位振蕩，后向關(guān)的方位振蕩，而現(xiàn)場(chǎng)觀查閘閥的顫動(dòng)方位卻恰好反過(guò)來(lái)，并且閥位的顫動(dòng)在閘閥姿勢(shì)以前發(fā)生。從調(diào)整基本原理非常容易看得出，在伺服閥控制電路中，調(diào)整門(mén)的起伏是因?yàn)殚y位數(shù)據(jù)信號(hào)的振蕩造成的。從而可分辨調(diào)整門(mén)的起伏是由體現(xiàn)閘閥地方的位移計(jì)的問(wèn)題導(dǎo)致的。

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3 位移計(jì)

用以DEH的位移計(jì)的工作原理是將偏移量轉(zhuǎn)化成電子信號(hào)，在汽輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中較常用的一種是線形位移計(jì)LVDT，它由芯桿與機(jī)殼構(gòu)成，在機(jī)殼中有3個(gè)電磁線圈，一個(gè)是原線圈，提供交流電；此外定位點(diǎn)兩邊各繞有1個(gè)初級(jí)線圈，這2個(gè)電磁線圈反方向連接，故初級(jí)線圈的凈導(dǎo)出是2個(gè)初級(jí)線圈所磁感應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之誤差。電磁線圈中的變壓器鐵芯在2個(gè)初級(jí)線圈的正中間時(shí)，2個(gè)初級(jí)線圈磁感應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，則導(dǎo)出的數(shù)據(jù)信號(hào)為零。當(dāng)變壓器鐵芯與電磁線圈間有相對(duì)位移時(shí)，初級(jí)線圈磁感應(yīng)出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)整流器過(guò)濾后，變成表明變壓器鐵芯與電磁線圈間相對(duì)位移的電器設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)導(dǎo)出，因?yàn)樽儔浩麒F芯根據(jù)桿杠與油動(dòng)因活塞桿相接，導(dǎo)出的電器設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)便可表明油動(dòng)因的偏移，就是調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)啟度。另一種閥位意見(jiàn)反饋檢驗(yàn)設(shè)備是法國(guó)產(chǎn)的渦流損耗式位移計(jì)LDT，其構(gòu)造如下圖3所顯示，它的挪動(dòng)磁芯組裝在汽門(mén)的閥座上，其余部分組裝在油動(dòng)因上，磁感應(yīng)棒測(cè)到磁芯的部位，在通過(guò)電子電路解決后導(dǎo)出閥位意見(jiàn)反饋數(shù)據(jù)信號(hào)。

4 位移計(jì)的幾類常見(jiàn)故障及解決

做為閘閥部位意見(jiàn)反饋的線形位移計(jì)，伴隨著閘閥的變動(dòng)而轉(zhuǎn)變，其芯桿在電磁線圈中不斷挪動(dòng)，因?yàn)樾緱U與電磁線圈間存有一定的空隙，芯桿挪動(dòng)全過(guò)程中常常與電磁線圈產(chǎn)生磨擦，電磁線圈損壞，金屬材料芯桿與損壞的電磁線圈觸碰會(huì)危害控制器的導(dǎo)出，導(dǎo)致部位意見(jiàn)反饋的不穩(wěn)定造成閘閥的起伏。更明顯的是芯桿被電磁線圈卡澀而不可以順暢地挪動(dòng)，在偏移數(shù)據(jù)信號(hào)擴(kuò)大給芯桿堆積了一定的力后，又使芯桿造成一個(gè)顫動(dòng)，根據(jù)調(diào)整控制回路的功能也使調(diào)整汽門(mén)造成起伏。湖J匕黃石市發(fā)電廠一臺(tái)200MW發(fā)電機(jī)組選用富華發(fā)電廠操縱企業(yè)供應(yīng)的DEH對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)開(kāi)展操縱，在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中就曾產(chǎn)生過(guò)調(diào)整門(mén)起伏的狀況，通過(guò)多次用心剖析找到問(wèn)題的緣故，將線形位移計(jì)拆下來(lái)查驗(yàn)發(fā)覺(jué)電磁線圈有幾個(gè)損壞，芯桿也是有傾斜狀況。之后生產(chǎn)廠在芯桿的外邊加了一個(gè)塑膠環(huán)，一方面使塑料環(huán)與電磁線圈觸碰，降低金屬材料芯桿對(duì)電感線圈的損壞；另一方面具有了芯桿的精準(zhǔn)定位功效，確保芯桿在電磁線圈內(nèi)平行面挪動(dòng)，使部位反應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)更平穩(wěn)，解決了導(dǎo)致調(diào)整汽門(mén)起伏的問(wèn)題。

在渦流損耗式位移計(jì)LDT的使用說(shuō)明書(shū)中規(guī)定其磁感應(yīng)棒一部分的容許操作溫度為85℃，電子電路一部分的容許操作溫度為65℃。因?yàn)長(zhǎng)DT是與油動(dòng)因聯(lián)接的，挨近汽門(mén)油路板，工作溫度高，再加上聯(lián)接部位的導(dǎo)熱，裝在LDT機(jī)罩里的電子電路一部分的熱度會(huì)超出65℃，使感應(yīng)器的工作中異常，危害意見(jiàn)反饋數(shù)據(jù)信號(hào)導(dǎo)致調(diào)整門(mén)的起伏。深圳市媽灣發(fā)電廠選用ABB企業(yè)供應(yīng)的DEH配置的也是這類渦流損耗式位移計(jì)，因感應(yīng)器受外部環(huán)境溫度的危害，選用對(duì)感應(yīng)器加冷氣制冷的做法與在感應(yīng)器與油動(dòng)因相接處開(kāi)展隔熱保溫的方式 ，減少LDT的運(yùn)行工作溫度，確保其電子電路的操作溫度小于規(guī)定值，使感應(yīng)器的導(dǎo)出平穩(wěn)，解決了調(diào)整汽門(mén)起伏的問(wèn)題。