谢凉人
范文一：汽轮机电液转换器故障分析及处理
汽轮机电液转换器故障分析及处理
胡开兵 (新疆美克化工股份有限公司，新疆 库尔勒 841000) 摘 要:对汽轮机组数字电液调节系统出现的故障进行分析，并提出相应的处理措施。 关键词:液压调节系统;故障分析;处理
中图分类号:TK 26 文献标识码:B 文章编号:1671-9905(2013)01-0057-02
调对电力需求，汽轮机一直仅能在凝汽工况下运行， 1数字电液调节系统简介2011 年9月 25日 03:49 汽轮机跳闸报警显示 某厂 25MW 汽轮机组调速系统为数字电液调 CPC2
节系统(简称 DEH)，主要由 Woodward 505E 数字式(电液转换器)故障，当时负荷 28MW, 汽轮机转速飞 -1 升至 3343r?min ，随即对汽轮机 CPC2(电液转换调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组
器)进行了故障检查处理，发现低调电液转换器内 成。它能实现汽轮机冲转升速，配合电气并网，负荷
电路模块烧毁，失去了控制作用，505E 检测到故障 控制，抽汽热负荷控制及其它辅助控制，并与 DCS
后自动跳闸停机;立即更换汽轮机低压调门电液转 接通，实现控制参数在线调整和超速保护等功能。
换器。22:22 开机负荷升至 19MW 时，抽汽未投情 Woodward 505E 数字式调节器具有以下功能:转速
况下，再次出现电负荷在 10~20MW 之间大幅度波 调节，转速目标值设定，抽汽压力调节，负荷分配，功
动;初步怀疑为汽轮机低压调门门杆断裂(因前期出 率目标值设定，不等率设定，冷热态自动启动程序
现过高压调门门杆断裂情况)，即停机对汽轮机低压 设定，跨越临界转速控制，超速试验及保护，自动同
调门、高压调门、自动主汽门拆卸进行检查，并将高、 期，外部停机输入 , RS232/ RS422/RS485 通讯接口，
低压调门电液转换器送至厂家校验，拆开后发现汽 手动、自动模式转换。液压伺服机构由调节滑阀、错
轮机高压调门、低压调门门杆均正常，自动主汽门也 油门、油动机、启动阀等组成。调节信号油压经液压
正常，返厂校验的电液转换器出现了问题，经检查发 伺服机构放大，控制油动机活塞移动 , 通过调节杠
现电液转换器内部滤网滤芯损坏并且微小颗粒杂物 杆 , 改变调节汽阀的开度 , 调节汽轮机高压段、供热
堵满滤芯。据相关资料及现场检查判断，造成汽轮 抽汽段的进汽量。汽轮机高、低压段进汽量的调节 ,
机负荷大幅度波动及跳闸的原因，就是因为电液转 是通过改变调节汽阀的开度实现的。根据电负荷和
换器前一、二次滤网滤芯材质不符合标准，油中含有 抽汽热负荷的需要 , 调节油动机带动配汽机构 , 改
的杂质无法完全被过滤，再加上我厂自汽轮机安装 变横梁的位置 , 装在横梁上的阀碟 , 按配汽升程曲
至今，电液转换器一直未进行检查性检修，调节系统 线顺序开启关闭 , 从而改变汽轮机各段的进汽量。
的相关控制部件不灵敏。 抽汽式汽轮机既可作凝汽运行也可作抽汽式运行。
电液转换器又称电液伺服阀，用来将控制回路 当不带抽汽按凝汽方式运行时，可以不投低压油动
输出的电信号转换为液压信号，再经过放大后控制 机，让 ( 低压 ) 抽汽调门全开。
油动机去启闭阀门。电液转换器用于可调节的汽阀，
如高、低压调节阀等。电液转换器的典型结构见图 1。
电液转换器由力矩电动机和液压放大滑阀组
成。控制用压力油由喷嘴油口进入伺服阀，经过滤
网过滤后进入可以随力矩电动机电枢摆动的喷油 2 故障原因分析及处理
嘴。当喷嘴位于中间位置时，液压放大滑阀两端油 在 2011年8月 20 日汽轮机开机后投入工业
缸腔室的压力相等，滑阀位于中间位置。力矩电动 抽 汽并汽过程中，出现负荷在 3~27MW 之间大范围的
波动过程，高低调节汽阀也在 20~70mm 范围异常波
动，退出工业抽汽，将外网热负荷由减温减压器调整
供给后正常投入。随后由于我厂生产的需要以及地
收稿日期:2012-11-21
58化工技术 与 开 发第 42 卷
定的偏置电流，时喷嘴顺时针偏转一个角度，提高油
缸左侧的压力，让滑阀两侧受到的力相互平衡。当 控制绕组 电液调节系统控制回路故障或失电时，借助保安偏 置弹簧的力使滑阀向左移动，油动机油缸中的压力 力矩电动机 N N 油通过油口 1 迅速排出，从而关闭汽轮机进汽调门。
分析可知，前期汽轮机由于电液转换器滤网堵 电枢 塞，造成供油量不足，力矩电动机持续动作，喷嘴连
续顺时针旋转至最大位置，此时供油压力缓慢上升， S S 滑阀左侧压力升至最高，此时负荷过大，505E 发信 喷嘴 号关小调门，力矩电动机逆时针旋转至最大位置，当
供油压力再次缓慢上升时，滑阀右侧压力上升至最 弹簧 高，此时负荷过低，505E 再次发出调整信号，这就是
负荷大幅波动的原因。后期，电液转换器滤网堵塞
滑阀 保安 更加严重，造成供油困难，当 505E 发出负荷调整信 偏置弹簧 号后，力矩电动机长时间工作，负荷未变化，控制绕
P 1 R 2 P 组长时间带电，造成电容击穿，电液调节系统控制回
路故障，保安偏置弹簧动作，关闭汽轮机进汽调门， 压力油口 泄油 喷嘴油口 滤网 汽轮机跳闸。 图 1 电液转换器结构图
机的控制绕组有电流通过时，电枢随电流的方向变
化而左右偏转，喷嘴也随之偏转。当喷嘴顺时针偏
转时，滑阀左侧压力增大、右侧压力减小，滑阀向右 3处理效果侧移动，这时油口 1 与压力油口 P 联通。由于液压 对电液转换器滤网进行更换后，于 2011年 12 缸与油口 1 是相连通的，压力油就进入液压缸，推动
月 19 日，汽轮机开机并网，正常接带负荷 29MW，抽阀门开启。当控制绕组的电流消失时，喷嘴回到中
汽工况正常投入，未发生高、低调门摆动情况。2012 间位置，滑阀也回到中间位置，油口 1 被堵死，液压
年1月2 日，由于循环水泵故障，汽轮机甩 100% 缸不再充油，阀门也就稳定到某一开度。绕组中的 -1负 荷(负荷 25MW，外供 4.0MPa 抽汽 130t?h)，电流方向相反时，喷嘴偏转方向也相反，滑阀向左移 -1汽轮 机最高升速至 3194r?min，完全符合电液动并将油口 1 和排油口 R 连通，液压缸的油被排出
调节转 速飞升控制标准，前期的汽轮机打闸后飞而阀门关小，直到控制绕组中的电流消失、喷嘴回到
升转速过 高的问题得以解决，同时得出另外一个结中间位置，阀门开度也就不再继续关小。
论，电液转 换器的滤网对汽轮机高、低压调门的关电液转换器滑阀右侧有一个保安偏置弹簧，它
闭时间有一 定的影响。 对滑阀施加一个向左的推力。油动机稳定不动时，
参考文献: 伺服阀的滑阀应位于中间位置，堵死油口 1。为了
[1] 降爱琴，郝秀琴 . 数字电液调节与旁路控制系统 [M]. 北 平衡这个左向推力，要在力矩电动机绕组中保持一
京:中国电力出版社，2006.15-16. Failure Analysisand Treatment Steamshipof HydromechatronicsConverter
HUKai -bin
(Xingjiang Markor Chem., Company, Korla 841000, China)
范文二：汽轮机电液转换器调整技术
科技资讯2008NO.24
SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术
汽轮机电液转换器调整技术
邵勇（上海大屯能源股份有限公司发电厂221611）
摘要:针对七号汽轮机在检修中暴露出来的左侧中联门和高压调门开不足甚至开不出来的现象，工作性能存在重大缺陷，并且由于故障原因不明增加了检修的技术难度，技术人员在充分分析了其运行的严重后果的基础上，通过技术方案认证，摒弃了对厂家技术人员的依赖和停机大规模整修这两种方案，最终采用了现场拆卸调整的方案，经过技术攻关，成功实现了对汽轮机电液转换器的调整，打破了电液转换器现场不能拆卸调整的历史。实践证明，经调整后的汽轮机电液转换器运行情况良好，各油动机与调门开度相适应，电液转换器输出的控制油压正常稳定，技术调整取得了圆满的成功。关键词：汽轮机电液转换器现场拆卸调整
中图分类号：TK26文献标志码：A文章编号：1672-3791(2008)08(c)-0054-01
电液转换器是汽轮机调节系统的一部针对七号机存在的重大缺陷，由于原因
分，也是实现热工指令的重要环节，该装置既不明，引起了我厂的高度关注，在检修分场的
是电液转换元件，又是功率放大元件，它能把带领下，成立了以主要生产骨干组成的技术
微小的热工信号转换成大功率的液压能输出，攻关小组，着手研究分析，制定方案，重点对
其性能的优劣对电液调节系统有很大影响。本机进行了消缺工作。
1系统简介3方案的制定与实施
我厂七号135MW中间再热、凝汽式汽电液转换器是汽轮机DEH调速系统的核
轮机，采用电液调节系统，共有四只高压调门心部件，它集信号的采集、放大、转换、反馈
两只中压调门，作为DEH控制器的执行机构，与一体的机构，采用北京ABB贝利控制有限
设置六个可控制调门的油动机，六只调门及公司提供的INFI-90DEH的核心技术，汽轮
油动机,结构动作原理完全相同。每一个油动机制造厂原则上规定不允许现场检修人员对
机配置一个电液转换器，将电调装置输出的该设备进行任何检修调整工作。2006年的大
电信号转换成控制油压的装置，其主要部件修工作中，这套设备也返回原汽轮机厂进行
由力矩马达、杠杆组、碟阀、弹簧和阻尼器等维修和试验，花费了许多的费用，制造厂在利
组成。益的驱使下使他们在技术上采取垄断与保密，
现场人员对电液转换器的原理构造了解甚少，
2存在的问题且无任何检修人员参与此方面的专业培训，
在2006年大修以后，反复多次出现左侧如果不能正确判断和处理此缺陷,就只能重新
中联门和高压调门开不足甚至开不出来的现更换新的电液转换器，新的设备价格非常昂
象，几乎每次机组停役后即会出现此种情况，贵，我厂两台135MW机组相同的电液转换器
从运行方面讲其危害很大。在开机过程中会共计有12只,如果以2:1的库存作为备品，那
导致机组左右侧进汽不均衡，左右侧汽缸法么我厂需要在这方面投入近百万元，现场不
兰受汽量不平衡，引起左右温差增大、膨胀不能处理故障,任何一只运行中长期出现问题都
均。尤其是在机组热态快速启动中，危害更会使整台机组瘫痪。不具备现场处理能力，只
大，严重时可使滑销系统发生卡煞现象，加剧能坏了就换，或者返厂修理，单方面依靠厂家
机组振动。在带负荷的过程中，由于主调门单技术人员，所需的时间比较长，不仅耗费大量
侧不能正常开启，会使负荷不能带满，或在高的费用，也将延长停机的时间，备品的投入和
负荷下，圆周状态进汽不均衡，调节阀产生一停机时间的损失直接影响着安全、经济效益。
种节流损失，较大程度的降低了机组的效率。这两种方案我们都不能采取，唯一可行的一
从检修角度来看，调门长时间节流，使得调门条办法就是在现场采取措施解决该缺陷。
阀芯线因气流冲刷磨损，导致不能关闭严密，技术攻关人员查阅几乎能查阅到的所有
不但损坏了设备，而且增加新的安全隐患。在关于电液转换器的各种技术资料，认真讨论
没有根本处理此缺陷以前，采取了松反馈弹分析、充分地论证，仅用了半个月的时间就确
簧的临时处理方案，虽然能使调门正常开足，立了处理方案，2006年12月13日在七号机小
但安全系数在一定程度上降低了，因为由于修工作中，正确地实施了最终方案，并取得了
调门开启受油动机控制，油动机的动作受继圆满成功。
动器活塞动作控制，继动器的活塞又受作用具体方案如下：
在活塞上部控制油压向下的作用力与活塞顶①在机组冷态下挂闸成功后,首先恢复继
部弹簧向上的作用力是否平衡所决定，由于动器弹簧原有紧力,拆下电液转换器外盖。
顶部弹簧已放松了部份拉力，这对调门向上②松开阻尼器弹簧组并帽,卸出阻尼器弹
开启方向上是有利的，能保证调门能顺利开簧顶针。
启，但在调门关闭方向上存在着一定的迟缓，③松开杠杆组顶针并帽,旋出顶针。
当机组运行中突然甩负荷或发电机油开关突④记录控制油压原始值时,发现控制油压
然跳闸，OPC电磁阀动作后，通往继动器顶原始值偏差较大。
部控制油压下降时，该两只调门肯定存在着⑤测量碟阀间隙作记录,发现碟阀间隙也
延时关闭。135MW机组功率较大，其动态飞偏离制造厂规定值0.09mm。
升速度也很快，极易造成超速，引起危急遮断（以上两数值的偏离，说明该两只电液转
器动作停机，更为严重的后果可能引起设备换器在返厂试验时就被技术人员调整偏了，
重大损坏事故。他们一个小小的失误带给我们很大的损失。)
54科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION⑥重新调整碟阀间隙至规定数值。⑦旋进阻尼器弹簧顶针，调节控制油压的初始值至标准，并以此初始值作下一步调节基础,锁紧并帽。⑧旋进杠杆组顶针,二次调整控制油压出口值至正常数值,锁紧杠杆组顶针并帽。⑨用力按下杠杆组顶针,调门顺利开足。至此整个调整方案实施完毕，随后联系运行试开各调门，左侧中调门，高调门顺利开启达满开度，反复试验活动数次无异常，调整试验完毕。4机组投运后的情况和可见效益此次调整结束后，机组启动一次成功，从冲转到接带负荷未出现任何异常情况，跟踪记录相关数据，所有数据已完全恢复正常，各油动机与调门开度相适应，电液转换器输出的控制油压正常稳定。事实证明，专业人员的校验失误，通过我们在现场成功的修正，取得了宝贵的技术经验为处理同类故障提供了依据，从安全上杜绝了机组重大隐患，经济上节约了大量的资金，同时由于该缺陷的成功解决，减少了停机损失，所产生的间接效益是非常巨大。凭着对企业的忠诚，对工作的热情，依靠勤劳和智慧，严谨细致、求真务实的科学作风，成功的解决了机组面临的重大技术难题。方案的成功实施打破了电液转换器现场不能拆卸调整的历史。综上所述，在处理电液转换器的故障时，一定要熟悉掌握其调节原理和结构，调整其内部参数时，要考虑其对整个调节系统的影响，调整后要进行性能检测以免产生副作用。 参考文献[1]上海市第一火力发电国家职业技能鉴定站编.汽轮机辅机检修[M].北京:中国电力出版社,2005.[2]彭潮盛.微机调速器电液转换器的改造[J].水电厂自动化,2005(3):26～29.[3]潘勇.770kW压缩机透平调速系统的改造[J].石油化工设备技术,2007,28(4):28～31.[4]梁志福,许文君,高宇,等.汽轮机调节系统电液转换器的调节特性及故障分析[J].内蒙古电力技术,2004,22(4):12～13.[5]于文库,李海涛,吕晓武,等.汽轮机DEH系统中电液转换器性能的分析与比较[J].汽轮机技术,2006,48(3):193～195.
范文三：汽轮机电液转换器调整技术
汽轮机电液转换器调整技术
5
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范文四：300MW汽轮机DEH电液转换器卡涩故障研究
300 M W 汽轮机 D E H 电液转换器
卡涩故障研究
刘国利 高 伟 黄树红
() 华中科技大学 能源与动力工程学院 , 湖北 武汉 430074
摘要 : 从 D EH 运行中最常发生的电液转换器卡涩故障着手 ,在应用附加振颤信号防止和识别卡涩故障的前
提下 ,确定了振颤信号的选取原则 ,并采用仿真方法探讨了不同卡涩程度对伺服阀油压和油动机输出的影响 ,
论证了基于振颤信号幅值与频率响应监测电液转换器卡涩故障的诊断方法是行之有效的 .
关 键 词 : 振颤信号 ; 电液转换器 ; 卡涩 ; 动态特性
中图分类号 : T K263 . 7 文献标识码 : A () 文章编号 : 167124512 20040820036203
Study of ja m fa ult of electron ic2hydra ul ic servo valve
ba sed on f l utter signal in 300 MW stea m turbine
L i u Guol i Gao W ei H u a n g S h u hon g
Abstract : This paper showed how t he additio nal flut ter signal impacted o n oil p ressure and act uato r o utp ut w hen t he dead zo ne was kep t . The p roper p rinciple of flut ter signal fo r jam diagno sis was given . Based o n t he given flut ter signal , different jams caused by jam of t he elect ro nic2hydraulic servo valve were simulated and t he o utp ut of t he oil p ressure and act uato r were p resented. Waving t hreshold of t he oil p ressure fo r jam diagno sis was given . The simulatio ns and analysis p roved t hat t he jam f ault of t he elect ro nic2hydraulic servo valve based o n flut ter signal was feasible .
Key words : flut ter signal ; elect ro nic2hydraulic servo valve ; jam f ault ; dynamic characteristics L iu Guol i Po st graduate ; College of Energy & Power Eng. , Huazho ng U niv. of Sci . & Tech . , Wuhan
430074 , China .
目前 , 300 M W 汽轮发电机组的运行控制广 特性 ,可将电液伺服阀和油动机看作惯性环节 ,同
泛 采 用 以 计 算 机 为 基 础 的 数 字 电 液 调 节 系 统时为防止在油系统的油压波动引起电液伺服阀和 () D EH,文献 1 对伺服系统的工作原理已有叙 油动机频繁动作 ,系统还设计了死区环节 ,以改善 述 . 由于该系统中具有液压缸和滑阀部件 ,运行过 系统的稳定性 . 图 1 示出了广泛使用的喷嘴挡板 程中难免出现卡涩故障 ,会导致控制响应不灵敏 、 式电液转换器的仿真模型负荷突变 、转速不稳 、机组超速等事故. 作为关键 2 .部件的电液伺服阀 ,其性能将直接影响甚至决定
整个 D EH 系统的性能 . 因此 ,电液转换器的卡涩
问题是本研究的重点.
1 D EH 电 液 转 换 器 卡 涩 故 障 研 究
模型
分析 D EH 液压伺服系统的工作原理和动态
图 1 D EH 伺服系统模型
[2 ,3 ] 根据实际系统和有关资料, 图 1 中的各
收稿日期 : 2003211213 .
作者简介 : 刘国利 (19762) ,男 ,硕士研究生 ;武汉 ,华中科技大学能源与动力工程学院 (430074) .
E2ma il : leureka cn @hot mail . co m - () () 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 50105004; 华中科技大学研究基金资助项目 200206.
第 8 期 刘国利等 : 300M W 汽轮机 D EH 电液转换器卡涩故障研究 37
参数如下 : 功率放大部分 , K= 4 . 0 ; 电液伺服阀 率相接近或重合. 1
时间常数 T= 0 . 06 s ; 油动机参数 , T = 0 . 3 s , b. 颤振信号的选择应使伺服阀有明显的响 e a
K= 38 . 7445 5 ; 线性位移传感器 , K= 0 . 016 81 ; a 2 应 ,而对油动机的动作影响甚小. 振颤幅值过大 , 会使伺服阀输出油压波动大 ,振颤频率过高 ,会导Δ Δ 伺服阀 死 区 ,a = 0 . 08 mA ; 油 动 机 死 区 ,b =
致伺服阀输出油压出现高频振荡 ,这不仅会影响 0 . 05 mA .
系统的工作品质 ,而且会增加油动机的磨损与疲 为了便于卡涩故障的防止和识别 , 在电液转
劳 . 若振颤幅值过小和振颤频率过低不仅起不到 换器的输入端叠加一高频小幅正弦振颤信号 , 其
( ) ( ) 防止卡涩的作用 ,而且无明显的响应用于卡涩现 振颤电流的幅值为 A mA, 频率为 f Hz. 由于
象的识别. 因此较为理想的振颤信号应该是电液 振颤信号持续 、周期性地作用在阀芯上 , 使其保持
转换器虽因颤振信号而不断运动 ,而油动机却只 在一种振幅很小的运动状态之中 , 因此它对防止
有很小幅度的波动. 滑阀堵塞和卡涩起到重要作用 , 同时也可有效消
c . 振颤频率应避开 EH 油系统振荡频率 . 由除和减少游隙 、库仑摩擦 、滞环 、死区等因素对伺
于 EH 油系统中存在不同于伺服系统摆动的高频 服系统带来的负面影响.
油压振荡 ,其频率约在 15,30 Hz 左右 ,一旦伺服
系统振荡与 EH 油系统振荡的频率接近 ,将会引 2 电液转换器卡涩故障诊断原理
起油动机大幅度摆动和压力油管道振动 ,这将严
重威胁机组的安全运行. 分析可知 , 系统处于动态时 , 振颤信号与功率
放大器输出的阀位增减指令叠加 , 驱动伺服滑阀 对于不同死区宽度 ,系统所施加的振颤信号
应是不同的 ,利用振颤信号作为伺服滑阀卡涩故 运动 ; 系统处于稳态时 , 功率放大器输出的阀位增
障预防和诊断手段前应确定合适的振颤信号. 减指令为零 , 正常情况下振颤信号的幅值大于死
3 . 2 振颤信号的确定 ΔΔ 区a 的宽度 , 此时仅有振颤信号通过死区 a ,
4 阀芯由于振颤信号的作用在平衡位置附近摆动 ,本研究应用 MA TL AB 工具通过仿真手段
探讨振颤信号的选取与确定 . 仿真中设定控制计 油缸的上下部分周期地进排油 , 输出油压反映出
Δ 算机输出为单位阶跃信号 , 保持 a = 0 . 08 mA ,与振颤信号相关的变化信息.
选取振颤幅值 A = 0 . 05 mA ,0 . 15 mA ,0 . 25 mA , 卡涩发生时必然会引起伺服系统的内在特性
发生改变 , 从而使系统的动态输出发生改变 , 即在 振颤频率 f = 3 Hz ,10 Hz ,20 Hz ,通过振颤信号的 振颤信号一定的情况下 , 若电液伺服阀的输出油 幅值和频率改变以及频率和幅值之间不同组合 , Δ Δ压响应反映出输入端的“等效死区”a大′于 a 获取伺服系统的不同动态响应 ,并根据动态响应 ( Δ ) 值时 相当于死区 a 范围扩大, 则可以认为伺
效果的综合分析和上述原则选取合适的振颤信 Δ 服阀出现了卡涩现象 . 当 a的宽度增大到一′定
程度时将会限制振颤信号的通过 , 最终滑阀静止 , 号 . 图 2 给出了部分具有代表性的仿真曲线. 油缸上下油被封闭 , 输出油压基本保持不变 , 且不
含振颤频率 f 的信息.
一般 , 反映伺服滑阀卡涩程度的参数有阀芯
位移 、伺服阀油压输出和油动机位移等 , 但由于阀
芯位移难以测量和油动机位移中振颤信号衰减很
多 , 本研究选择伺服阀输出油压作为监测电液转
换器卡涩的参数.
图 2 不同振颤信号选取条件下伺服系统的动态输出
1 —f = 3 Hz , A = 0 . 25 mA ; 2 —f = 10 Hz , A = 0 . 05
mA ;3 —f = 10 Hz , A = 0 . 25 mA ; 4 —f = 20 Hz , A =
0 . 15 mA 3 振颤信号的选择 a . f = 3 Hz 的仿真分析
Δ当 A 小于a 时 , 伺服阀输出和油动机输出 振颤信号的加入势必影响到 D EH 伺服系统
Δ 均不含有振颤信息 , 随着 A 的增大且 A >a 时 的动态输出 , 在保证机组安全运行和满足负荷需
伺服阀油压和油动机输出中均含有振颤信息 , 但 求的前提下 , 合理选取颤振信号至关重要.
低频的振颤信号使伺服阀的输出油压波动过小3 . 1 振颤信号选择的原则
( ) () 如图 2 a中所示为监测带来困难 ,且低频振颤 a . 振颤频率不应当与伺服阀负载的谐振频
范文五：汽轮机电液转换器故障分析及处理
第,,卷第,期 化工技术与开发 ,,,(,, ,,(, ,,,,年,月 ,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,,;,, ，,,,,,,, ,,,(,,,, 汽轮机电液转换器故障分析及处理 胡开兵 (新疆美克化工股份有限公司，新疆库尔勒,,,,,,) 摘 要:对汽轮机组数字电液调节系统出现的故障进行分析，并提出相应的处理措施。 关键词:液压调节系统;故障分析;处理 中图分类号:,, ,, 文献标识码:, 文章编号:,,,,(,,,,(,,,,),,,,,,,,,,, 数字电液调节系统简介 调对电力需求，汽轮机一直仅能在凝汽工况下运行， ,,,,年,月,,日,,:,,汽轮机跳闸报警显示,,,, 某厂,,,,汽轮机组调速系统为数字电液调 (电液转换器)故障，当时负荷,,,,，汽轮机转速飞节系统(简称,,,)，主要由,,,,,,,, ,,,,数字式 升至,,,,,?,,,,，随即对汽轮机,,,,(电液转换调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组 器)进行了故障检查处理，发现低调电液转换器内成。它能实现汽轮机冲转升速，配合电气并网，负荷 电路模块烧毁，失去了控制作用，,,,,检测到故障控制，抽汽热负荷控制及其它辅助控制，并与,,, 后自动跳闸停机;立即更换汽轮机低压调门电液转接通，实现控制参数在线调整和超速保护等功能。,,,,,,,, ,,,,数字式调节器具有以下功能:转速 换器。,,:,,开机负荷升至,,,,时，抽汽未投情 况下，再次出现电负荷在,,,,,,,之间大幅度波调节，转速目标值设定，抽汽压力调节，负荷分配，功 动;初步怀疑为汽轮机低压调门门杆断裂(因前期出率目标值设定，不等率设定，冷热态自动启动程序 现过高压调门门杆断裂情况)，即停机对汽轮机低压设定，跨越临界转速控制，超速试验及保护，自动同 调门、高压调门、自动主汽门拆卸进行检查，并将高、期，外部停机输入，,,,,,,,,,,,,,,,,,通讯接口， 低压调门电液转换器送至厂家校验，拆开后发现汽手动、自动模式转换。液压伺服机构由调节滑阀、错 轮机高压调门、低压调门门杆均正常，自动主汽门也油门、油动机、启动阀等组成。调节信号油压经液压 正常，返厂校验的电液转换器出现了问题，经检查发伺服机构放大，控制油动机活塞移动，通过调节杠 现电液转换器内部滤网滤芯损坏并且微小颗粒杂物杆，改变调节汽阀的开度，调节汽轮机高压段、供热 堵满滤芯。据相关资料及现场检查判断，造成汽轮抽汽段的进汽量。汽轮机高、低压段进汽量的调节， 机负荷大幅度波动及跳闸的原因，就是因为电液转是通过改变调节汽阀的开度实现的。根据电负荷和 换器前一、二次滤网滤芯材质不符合标准，油中含有抽汽热负荷的需要，调节油动机带动配汽机构，改 的杂质无法完全被过滤，再加上我厂自汽轮机安装变横梁的位置，装在横梁上的阀碟，按配汽升程曲 至今，电液转换器一直未进行检查性检修，调节系统线顺序开启关闭，从而改变汽轮机各段的进汽量。 的相关控制部件不灵敏。抽汽式汽轮机既可作凝汽运行也可作抽汽式运行。 电液转换器又称电液伺服阀，用来将控制回路当不带抽汽按凝汽方式运行时，可以不投低压油动 输出的电信号转换为液压信号，再经过放大后控制机，让(低压)抽汽调门全开。 油动机去启闭阀门。电液转换器用于可调节的汽阀，, 故障原因分析及处理 如高、低压调节阀等。电液转换器的典型结构见图,。 在,,,,年,月,,日汽轮机开机后投人工业抽 电液转换器由力矩电动机和液压放大滑阀组汽并汽过程中，出现负荷在,,,,,,之问大范围的 成。控制用压力油由喷嘴油口进入伺服阀，经过滤波动过程，高低调节汽
阀也在,,,,,,,范围异常波 网过滤后进入可以随力矩电动机电枢摆动的喷油动，退出工业抽汽，将外网热负荷由减温减压器调整 嘴。当喷嘴位于中间位置时，液压放大滑阀两端油供给后正常投入。随后由于我厂生产的需要以及地 缸腔室的压力相等，滑阀位于中间位置。力矩电动 收稿日期:,,,,—,,,,,万方数据 化 ,: 技术与开发 第,,卷 定的偏置电流，时喷嘴顺时针偏转一个角度，提高油 缸左侧的压力，让滑阀两侧受到的力相互平衡。当 电液调节系统控制回路故障或失电时，借助保安偏 置弹簧的力使滑阀向左移动，油动机油缸中的压力 油通过油口,迅速排出，从而关闭汽轮机进汽调门。 分析可知，前期汽轮机由于电液转换器滤网堵 塞，造成供油量不足，力矩电动机持续动作，喷嘴连 续顺时针旋转至最大位置，此时供油压力缓慢上升， 滑阀左侧压力升至最高，此时负荷过大，,,,,发信 弹簧 号关小调门，力矩电动机逆时针旋转至最大位置，当 供油压力再次缓慢上升时，滑阀右侧压力上升至最 滑阀 保安 高，此时负荷过低，,,,,再次发出调整信号，这就是 置弹簧 负荷大幅波动的原因。后期，电液转换器滤网堵塞 更加严重，造成供油困难，当,,,,发出负荷调整信 ，圳,, 泄油 嘲晰油【,滤, 号后，力矩电动机长时间工作，负荷未变化，控制绕 组长时间带电，造成电容击穿，电液调节系统控制回 图,电液转换器结构图 路故障，保安偏置弹簧动作，关闭汽轮机进汽调门，机的控制绕组有电流通过时，电枢随电流的方向变 汽轮机跳闸。化而左右偏转，喷嘴也随之偏转。当喷嘴顺时针偏转时，滑阀左侧压力增大、右侧压力减小，滑阀向右 ,处理效果侧移动，这时油口,与压力油口,联通。由于液压 对电液转换器滤网进行更换后，于,,,,年,,缸与油口,是相连通的，压力油就进入液压缸，推动 月,,日，汽轮机开机并网，正常接带负荷,,,,，抽阀门开启。当控制绕组的电流消失时，喷嘴回到中 汽工况正常投入，未发生高、低调门摆动情况。,,,,间位置，滑阀也回到中间位置，油口,被堵死，液压 年,月,日，由于循环水泵故障，汽轮机甩,,,,负缸不再充油，阀门也就稳定到某一开度。绕组中的 荷(负荷,,,,，外供,(,,,,抽汽,,,,?,‘,)，汽轮电流方向相反时，喷嘴偏转方向也相反，滑阀向左移 机最高升速至,,,,,?,,,,，完全符合电液调节转动并将油口,和排油口,连通，液压缸的油被排出 速飞升控制标准，前期的汽轮机打闸后飞升转速过而阀门关小，直到控制绕组中的电流消失、喷嘴回到 高的问题得以解决，同时得出另外一个结论，电液转中间位置，阀门开度也就不再继续关小。 换器的滤网对汽轮机高、低压调门的关闭时间有一 电液转换器滑阀右侧有一个保安偏置弹簧，它 定的影响。对滑阀施加一个向左的推力。油动机稳定不动时， 参考文献:伺服阀的滑阀应位于中间位置，堵死油口,。为了 〔,】降爱琴，郝秀琴(数字电液调节与旁路控制系统【,】(北平衡这个左向推力，要在力矩电动机绕组中保持一 京:中国电力出版社，,,,,(,,(,,( ,,,,,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,;,,,,,,,;, ,,,,,,,,, ,, ,,,—,,, (,,,,,,,,, ,,,,,, ,,,,(，,,,,,,,，,,,,, ,,,,,,，,,,,,) 万方数据
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