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位移傳感器的故障分析與原因解決

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位移傳感器的故障分析與原因解決

發布日期:2020-03-03 作者:陳工 點擊:

一、前言
  焦作電廠原裝機容量為6×2OOMW,經過幾年來的增容改造,現總裝機容量已達到了132OMW。從1999年10月開始,焦作電廠利用大修,先后對6臺汽輪機的低壓透平油調速系統進行了徹底的DEH系統改造。這6臺機的DEH系統全部采用新華控制工程有限公司生產的DEH-ⅢA型系統,2個高壓主汽門、2個中壓主汽門和8個調速汽門都分別由單獨的高壓抗燃油油動機控制。
  汽輪機調速系統改造后,轉速控制和負荷控制的精度都大大提高,充分體現出了機組啟動平穩、控制精度高的優點。同時,在運行中也暴露出一些異常問題,其中調速汽門的位移傳感器故障較為典型。汽輪機每個主汽門配一只位移傳感器,每個調速汽門配二只位移傳感器,系統以反饋值高的傳感器為控制對象進行調節。主汽門在掛閘后保持全開,無調節作用,其位移傳感器只在做閥門活動試驗時才動作;調速汽門根據轉速調節和負荷控制的要求而經常開關,其位移傳感器亦隨調門的開關而不停動作,故容易損壞。當一只傳感器損壞將其拆除后,另一只可以正常工作,不影響機組的負荷調節;若兩只都損壞,則必須在線更換,以保證對調門的控制。下面針對 一些由于位移傳感器故障產生的典型現象進行剖析,進而找出相應的解決辦法。
  二、故障現象與分析
  1.現象一
  自2000年3月27日開始,#3機#2中壓調門反復出現間歇性小幅劇烈晃動,調門指令為110%且不變化,反饋值在86~95mm之間變化,就地調門和EH油管路晃動劇烈。嚴重時,曾出現過位移傳感器信號線連接插頭因振動過大而脫落的現象。
  原因分忻:調門的位移傳感器故障,引起反饋信號失真;伺服閥指令控制線松動,造成伺服閥所接受的DEH控制指令信號變異。
  檢查和處理:檢查伺服閥指令控制線時,發現接線有松動現象,緊固后晃動現象消失;檢查位移傳感器時,發現反饋線插頭脫落,重新安裝緊固后晃動現象消失,后來更換為無插頭的一體化傳感器,避免了此類故障的發生。
  2.現象二
  在2000年11月~2001年2月期間,#6機#2高壓調門反復出現間歇劇烈晃動的現象。起初,通過采取單、多閥切換和小量調整負荷的方法可避免調門晃動,但此方法無規律可言,仍不能徹底消除該現象。2001年2月2日出現的一次晃動Z為嚴重(當時機組帶18OMW運行),并且導致了負荷在160~2OOMW之間大幅波動,#2高壓調門跳動幅度達20%;穩定15分鐘后又出現劇列晃動,負荷在130~19OMW之間大幅波動,#2高壓調門在50~100%之間跳動。其間,#2軸振由116μm突變到16Oμm,軸向位移在-0.lmm~-0.3mm之間擺動。整個過程中,#2高壓調門指令一直為100%。
  原因分析:#2高壓調門晃動時,其#1位移傳感器反饋信號有突增現象,引起VCC卡的DEH指令值(A值)遠低于高選后的調門反饋值(P值),從而導致調門突關引起負荷降低。負荷突降后,在功率回路的作用下又開大其它高壓調門來維持目標負荷,因此又出現了負荷突增的現象。另外,高壓調門重疊度的設置較大,#1、#2高壓調門在18OMW時仍未全開,造成調門的調整穩定性差,從而也加劇了閥門的晃動幅度。
  處理:增加兩只位移傳感器的頻率差(由5OHz增至100Hz),減小兩只傳感器共振的可能性;拆除#1位移傳感器,晃動現象消失;改變高壓調門的重疊度,#1、#2調門開至75%時#3調門開始開,#3調門開至50%時#4調門開始開。
  3.現象三
  2003年3月18日#2機組負荷突變,DEH畫面顯示#2高壓調門全開,調門后壓力由12.3NPa降至9.2MPa。
  原因分析:經過分析歷史數據,看出當時LVDTl反饋值突然增大,使系統認為#2高壓調門開度過大,從而發出關閉指令。由于LVDTl己經損壞,調門雖然已關閉,該反饋值仍為Z大,顯示為全開??梢?,負荷突降是由于LVDTl損壞造成的。
  處理:由于LVDT2在此之前已經損壞,兩路傳感器都失靈后,必須進行在線更換,以保證正常的負荷控制。
  三、位移傳感器的在線更換
  按照供貨廠商提供的更換方法,必須多次全開全關調門,以調整閥門控制卡(VCC卡)的零位和滿度。采用此方法,勢必給機組的負荷帶來大幅度的突變,嚴重威脅機組的安全運行。在實踐中,通過多次試驗,我們總結出了一套行之有效的萬法,采用該方法不會對機組的負荷產生擾動。在線更換位移傳感器的方法簡述如下:
  (1)機組退出協調運行方式。因為在協調方式下,CCS將DEH的4個高壓調門作為一個執行機構對待,人為改變某一個高壓調門的開度會使系統誤認為調門動作,進而使其它調門跟著動作。造成負荷波動。
  (2)DEH投入功率回路,手動打開該調門的泄荷閥(該調門的位移傳感器故障),該調門的油動機失去油壓而自動關閉,調門不會隨伺服閥指令的變化而動作。
  (3)將新傳感器接在VCC卡的端子板上,應該注意的是,在接線時按照3-2-1的順序接,拆線時按照1-2-3的順序拆,否則會產生虛假閥位(開度顯示為Z大),若未退出協調方式,會對調節系統產生很大的擾動。
  (4)人為移動傳感器的鐵芯,模擬調門的全行程開關(如高壓調門行程為4Omm),參照伺服系統調試圖調整VCC卡的零位和滿度為0~4V。
  (5)調整完畢后,將傳感器安裝在調門上,人為給調門發關閉指令0%,再手動關閉調門的泄荷閥,保證調門不會突開;人為給調門發開度指令,每次增加3%,使調門逐漸開啟,指令加到50%時,調整VCC卡的偏置,使A-P的差值符合要求即可。
  該方法在我廠的六臺機組上都已多次成功應用,及時消除了缺陷,滿足了機組負荷調整的要求,保證了機組的出力。
  四、結束語
  以上所述的關于DEH系統位移傳感器的典型故障,是幾年來焦作電廠六臺機組多次出現的異常情況。經過各級技術人員的努力,故障都已排除。希望以上排除故障的方法能給大家帶來一些幫助。

 

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