火电机组数字式电液调节系统调试问题分析及处理.pdf

垫 笙 塑 内 蒙 古 电 力 技 术 I NNE R MONGOL I A E L E C TRI C P OWER 53 火电机组数字式电液调节系统调试 问题分析及处理 An a l y s i s a n d i t s T r e a t me n t t o P o w e r Un i t s Di g i t a l E l e c t r o - h y d r a u l i c Co n t r o l S y s t e m Co mmi s s i o n i n g I s s u e s 李晓波 。 江建勋 内蒙古电力科 学研 究院， 内蒙古 呼和 浩特o 1 0 0 2 0 【 摘要】华润金牛电厂 l 号机组采用数 字式电液调节 系统 ， 该 系统在调试过程 中， 出现左 侧 中压主汽门卡涩、 A S P 2油压低 、 E H油 系统母管油压大幅下降、空负荷运行机组异常超速 、 高负荷运行调门摆动等问题 ； 对电子系统和 油系统逐项进行排查 ， 分析 了可能产生故障的原 因， 并给出相应的处理措施 ， 保障了汽轮机组的安全稳定运行 ， 为机组调 节控制 系统类似 问题 的诊断和预防提供 了参考。 f 关键 词7汽轮 机 ； 数 字式 电液 调 节 系统 ； 中压主 汽 门 ； E H 油 系统 ； 异 常超速 ； 高调 门； 流 量 特性 曲线 f 文献 标志 码1 B 『 文章 编号1 1 0 0 8 6 2 l 8 2 0 1 0 S 2 0 0 5 3 0 3 目前大型发电机组调节系统多采用数字式电液 调 节 系统 以下 简称 D E H调 节 系统 ， D E H调 节 系 统主要由电子控制器 、 操作系统 、 油系统 、 执行机构 、 保护系统 5部分组成 ， 具备 自动程序控制 、 转速 自动 调节 、 负荷 自动调节 、 自动保护和监控等多种功能【1 1 ， 可调节汽轮机的转速和功率，使其满足电网运行的 要 求 。 因此 D E H调 节 系统 的稳 定可靠 是 机组安 全 稳 定运行的重要保障。本文对华润金牛电厂 1号机组 D E H调 节系统 调 试过 程 中出 现 的问题 进 行 了分 析 ， 提出了解决措施 ，为其他机组调节系统故障的预防 与诊断提供了参考 。 1 机组概 况 华 润金 牛 电厂 1号机组 汽 轮机 为哈 尔滨 汽轮 机 厂 生 产 的 C Z K 3 5 0 ／ 2 9 2 1 6 ． 7 ／ 0 ． 4 ／ 5 3 8 ／ 5 3 8型 、亚 临 界 、 单轴 、 一次中间再热 、 两缸两排汽 、 直接空冷式汽 轮机 ， 额定功率 3 5 0 MW， 额定转速 3 0 0 0 r ／ mi n 。机 组采用 D E H调节系统 ，电子部分采用美国 E ME R S O N公司的 O V A T I O N控制系统 液压部分采用高 压抗燃油 ， 系统油压为 1 4 ． 0 _ 0 ． 5 MP a ， 母管配有 4 个 6 0 L 、 2个 1 O L气囊式蓄能器 。机组配有 2个主 汽 门、 4个高调门 、 2个中压联合汽门。D E H高压控 制 油 系统 图见 图 1 所 示 。 2 D E H调节系统调试问题分析及处理 2 ． 1 左 侧 中压 主 汽 门卡涩 D E H调节系统设定高中缸联合启动 、 操作员 自 动方式 ， 正常挂闸后 ， 发现左侧中压主汽门全开反馈 信号未发 ， 就地检查发现左侧中压主汽门未动作。 中 压主汽门执行机构工作原理见图 2所示 。 2 ． 1 ． 1 原 因分析 产生故障的原因可能有 1 D E H 电子 系统 发 出的指 令错 误 。 2 主汽门进油管路人 口门未开或堵塞。 3 主汽门油动机卸荷阀未关严或损坏。 2 ． 1 ． 2处理 措施 【 收稿 日期】2 0 1 0 - 4 3 6 2 4 【 作者简 介】李晓波 1 9 8 2 一 ， 男 ， 山西省人 ， 硕士， 工程师 ． 从事汽机调试和振动故障诊断研究工作 。 5 4 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 0 年第 2 8 卷第 S 2 期 - ， 三 二 Q 空 气 粕一 j | ． 空 气 通 道 蛔 { l 、 油 动 空 气 I 导l词 上 - 麓调节汽阁油动垫 荔 _ ／ 。Pc遮断油总管 盼 驽 7 鼯 ． --一 再热调节汽阀2个 I E H 油 遮 断 试 验 无 压力叫油 DV1 无压 l 川 路t l 2 0 1 2 0 2 ． ’ r 危急遮 断油总管 f t T _． ． I f f I 0 P C l I J 2 0 3 J ． 0 _ 4 { | 霉 ST 20- 2 主汽门 2个 控制要求 信 L r J L 饲节汽门 6 个 基 旧 N -t j 图 1 D E H调 节系统的高压控制油 系统图 断油 油 图中 l 一截止阀 2 一 油动机 3 一 两位两通电磁阀 4 一快速卸荷阀 ； 5、 6 逆止 阀 图 2 中压 主 汽 门执 行 机 构 工 作原 理 检查 D E H控制 系统 ， 发现左 侧 中压 主汽 门 已发 出开 指令 ， 未 发 出关 指令 试 验 电磁 阀 即图 2中的 两位两通电磁阀 状态正常 ， 因此排除控制信号问题。 就地检查 发 现 左 中压 主汽 门进 油管 路截止 阀 已打开， 进油管路和有压 回油管路均发热 ， 说明该主 汽门进油管路正常，卸荷阀异常泄流。更换卸荷 阀 后 ， 左 中压 主汽 门开关恢 复正 常 。 2 ． 2 AS P 2显 示油压 信号低 D E H调节系统设定高中缸联合启动 、 操作员 自 动方式 ，正常挂闸后 ，发现 E T S显示屏信号显示 A S P 2油压低 ， 说明 A S P 2处油压低于 4 MP a 。 2 ． 2 ． 1 原 因分析 故障产生的原因可能有 1 E T S显示屏显示的信号为假信号。 2 A S T 2 ／ A S T 4电磁 阀失 电或 内漏 。 3 A S P 2附近的节流口缺失。 2 ． 2 ． 2 处 理 措 施 检查 E T S机信号线路 ， 确认线路连接无误。就 地检 查发 现 A S P油路 压力 接 近 于 0 正 常情 况 下 ， 挂闸后 AS P油路装有节流孔节流 ， 将管路油压维持 在 7 MP a 左右 ， 并确认该信号为真实信号。进一步 检查 A S T 2 、 A S T 4电磁 阀 ， 2个 电磁 阀 全新 电磁 阀 ， 内漏的可能性较小 也均带电。 打开 A S P模块检查 ， 发现节流孔缺失。补装合 适 的节 流孔 后 。 A S P油 路 油压 恢 复 正 常 ， A S P 2开关 显示正常。 2 ． 3 E H油 系统母 管油压 异常下 降 D E H调试过程中， 调门行程反馈定位调整结束 后 ， E H油系统母管油压从 1 4 ． 3 MP a大幅突降至 2 MP a ，备用 E H油泵 自动联启 ，母管油压升至 9 ． 5 MP a左右 ， 仍低于正常值。 2 - 3 ． 1 原 因分析 故障产生的原 因可能有 1 E H油泵发生故障， 如转 向不对 、 溢流阀或 压力整定阀错位 、 吸人管堵塞 、 泵性能恶化等。 2 油箱油 位过低 。 3 系统存在明显外漏。 4 系统 存 在 内漏 T V、 R S V、 G V、 I V 的快 速 卸 荷阀未关严或内漏 ； 油动机内漏或伺服阀漏流； 高压 2 0 1 0年第 2 8 卷第 S 2 期 内 蒙 古 电 力 技 术 5 5 蓄能 器 回油 门未关等 。 2 ． 3 ． 2处理措 施 检查发现 E H油 泵远方就地工作状态基本正 常 ， 电流变化不大 ； 油箱油位基本不变 ， 油路外部无 明显 泄漏 点 ；从 而主 要怀 疑 E H 油 系统 内部 存在 泄 流点。 检查 D E H 电子 系统 4个 高调 门 手 动设 置 指 令均为 1 0 0 ％ 调阀行程整定试验时设置 ， 未恢 复为 0 。 且机组未挂闸， A S T、 O P C油压均未建立 ， 伺服 阀 大量泄油 ， 导致 E H油系统母管油压下降。 将高调门 指令恢 复为 0后 ， E H油系统母管油 压恢 复正常值 1 4． 2 MPa。 2 ． 4空负 荷运行 机 组异 常超 速 1号机组空负荷试运过程中 ， D E H调节系统转 速突然升高 机组异 常超速 曲线 图见图 3所示 ， O P C保护 3 0 9 0 r ／ mi n 正常动作 ， 全部调门关闭； 待 转速降低 、 O P C恢复后 ， 高调 门、 中调门逐渐开启 ， D E H 自动 将机组 转 速调 至 3 0 0 0 r ／ rai n 。 O P C超速保 护动作前后 稳态 各调门开度见表 1 所示 。 图 3 I 号机组异常超速曲线 表 1 l 号机组异常超 速前后稳态调 门开度 ％ 3的行程反馈连杆脱落 ， 导致 D E H显示高调门 3反 馈 归 0 ； 此时远方 D E H显示指令 3 ． 3 ％ 与反馈 约 O ． 5 ％存在偏差 ， D E H指令发信号到伺服阀以加大 高调门 3的实际开度， 使机组进汽量增加 ， 导致机组 异 常 超速 。 2 ． 5 高负荷运行调门摆动 1号机 组 在试 运行 过程 中 ，当所带 负 荷达 8 0 ％ 及 以上时 ， 高调 门出现摆动现象。 2 ． 5 ． 1 原 因分析 此故障产生的原因可能有 1 位移传感器 L V D T故障， 反馈信号失真， 如 L V D T线 圈开路或短路 、 L V D T反馈连杆松动等。 2 伺服阀滤芯堵塞 ， 导致油路不畅。 3 L V D T指令线松动， 导致指令信号波动。 4 阀门控制 V C C卡内部 2路 L V D T频率接 近 ． 引发振荡 。 5 调节汽门流量特性曲线及重叠度设置不合 理 等 。 2 ． 5 ． 2 处理 措 施 由于高调门摆动现象仅出现在高负荷区，因此 基本排除上述原 因 1 一 4 ； 查看历史趋势 ， 发现高 调门流量特性 曲线在总流量指令大于 9 3 ％时 ， 则进 入拐点区域 ， 此 时总流量指令 稍有变化 0 ． 5 ％ ， 高 调门将有较大变化 约 8 ％ ， 导致 负荷产生较 大的 波动 。 联系厂家对流量特性 曲线进行优化 ， 缓解 了高 负荷调门摆动 问题 。 里 塑 塑 塑 塑 兰 塑 塑 塑 3 结论及建议 超速前 3 ．5 3 ．2 3 ．3 3 ．3 8 8 超速后 1 ．4 1 ．5 0 ．5 1 ．3 1 0 9 ．6 从表 1 可以看出， 机组异常超速后 ， 高调门开度 减 小 ， 中调 门开度 增大 。 2 ． 4 ． 1 原 因分析 机组异常超速的原因可能有 1 汽轮机进汽参数大幅突增 ， 可能是压力 突 升 。 2 汽轮机排汽参数突降 即真空值突升 。 3 汽轮机进汽 阀开度增大一定值 2 ％ 。 2 ． 4 ． 2 处理 措施 查看历史记录， 发现机组超速前后主蒸汽 、 再热 蒸汽参数和真空值并无明显波动 ，机组超速前后 D E H总流量指令、 各阀位开度指令也无明显变化。 就地检查汽轮机各进汽调门状态，发现高调门 D E H 调 节 系统 是 汽轮 发 电机 组 最 重 要 的分 系 统之一 ，其稳定可靠对机组的安全运行具有重要的 意义。因此 ， 在系统运行维护过程中应做到 1 操作人员应按规程操作 D E H 调节系统 电 子控制部分及所属液压油路设备， 试验结束后 ， 及时 按程序恢复系统 ， 使系统始终保持正常工作状态； 2 维修 人员应 按 规程 对 系统 附属设 备进 行定 期维护 ， 保证油泵及油路 中各截止阀、 逆止阀、 卸荷 阀等设备正常工作 ， 维持油路顺畅。 【 参考文献l 【 l 】肖增弘 ， 徐丰． 汽 轮机数字式 电液调 节系统【 M】 ． j E 京 中国 电 力 出 版社 ， 2 0 0 3 2 3 ． 编辑 王秀清