东汽300MW汽轮机高压调速汽门反馈装置在线更换及整定

东汽 300MW汽轮机高压调速汽门反馈装置在线更换及整定

李维

河北大唐国际唐山热电有限责任公司自动化室 063000

[摘要]：通过分析东汽300MW机组高压调速汽门控制系统原理，供电方式，反馈整定风险，实现了机组运行中故障LVDT及反馈测量板的更换与整定，确保了运行安全和调节的准确性，避免了因控制系统反馈装置故障导致高压调速汽门退备引起的机组降出力。

关键字：高压调速汽门 故障 反馈装置 在线 整定

1、机组简介

某电厂2*300MW机组，上海锅炉厂生产SG-1025-17.6型亚临界，自然循环锅炉，一次中间再热，四角切圆燃烧，正压直吹式制粉系统。汽机为东方汽轮机厂生产的NC300/220-16.7-535/535型双缸双排汽，抽汽供热机组。汽轮机共设有高压调速汽门4个，中压调速汽门2个，均采用电液伺服阀控制。机组采用北京日立公司5000M型DCS控制系统，DEH整合在DCS系统中，一体化设计。

2、高压调速汽门控制原理

2.1高压调速汽门控制系统组成

该厂DEH调速部分由伺服板、功放板、电液伺服阀、LVDT反馈板、LVDT组成。如图1所示。

图1 高压调速汽门控制原理图

2.2、控制原理

油动机的行程通过LVDT测量送至LVDT反馈板，转换为1-5V电压信号。一路经伺服板传送到DEH系统，用于显示与逻辑运算；一路通过硬接线传送至功放板。功放板同时接收伺服板的开度指令，与反馈信号进行比较运算后，输出指令到电液伺服阀，控制油动机动作。当开度指令与反馈信号相等时油动机停止动作，高调门固定在一个新的位置，结束一次阀门控制。

3、故障现象及原因分析

3.1 故障现象

运行人员监盘发现CRT画面4号高调门开度48%，就地处于全关位置，热工人员将调门控制指令强制为0，但机组实发功率异常波动，调节级压力、调节级温度随之晃动。解除AGC，就地检查发现4号高调门在已强制关闭后频繁开关动作，无法控制，采取隔绝EH油的方式，将该调门控制在全关位置，退出使用。

3.2原因分析

根据高压调速汽门的控制原理，在DEH系统调门开度指令强制为0后，高压调速汽门仍然频繁开关动作,分析为调门LVDT或LVDT前置板故障，导致调门反馈突变，引起调门误动。必须进行更换并重新整定后，此调速汽门方能正常投入运行。

4、在线更换LVDT及反馈板风险分析和采取的措施

4.1、如何确保调速汽门处于全关的问题：更换过程中必须保证调速汽门处于关闭状态，但高调门的阀位指令与LVDT的反馈信号在功放板中进行逻辑比较运算后，直接输出电压在电液伺服阀上，不受DEH系统控制，因此不能通过强制控制指令来限制控制油动机。

采取的措施：通过隔绝高调门油动机EH油入口阀门，断绝油动机的动力，保证油动机处于全关状态。

4.2、更换过程中电线短路的问题：每个调速汽门均配备一块LVDT反馈板，采用同一路±15V电源供电，空间狭小，拆接线过程极易发生电源短路。若发生短路，15V电源供电失去，所有调速汽门将均关闭，机组失去控制。

采取的措施：更换的LVDT反馈板，不再原位更换，而是放置在相对宽阔的区域；将反馈板的输出信号另配置导线接到功放板和伺服板的相应位置；在电源接线时，先将原反馈板的的电源分别拆下，每拆一根，将导线接入独立的端子排上，然后通过端子排将电源再送到新的反馈板上，避免了接线短路电源失去的风险。

4.3、更换LVDT后阀位整定的问题：为保证调速汽门反馈装置更换完毕后能够正常动作，必须进行较为准确的定位，即拉线性，使油动机行程与反馈成较好的线性关系。对于该机组调速汽门控制系统，冷态情况，通过直接给电液伺服阀加入电压的方式，将油动机全开全关，然后调整相应的电位器方能实现。但机组运行中，未经过整定，很能使调门良好定位，而不影响机组运行安全。

采取的措施：针对高压调速汽门反馈整定的原理，通过分析油动机与反馈装置的连接方式，决定采取模拟行程的方式进行阀门定位。

4.4、在线整定：更换新的LVDT后，经测量LVDT初级线圈（黄、棕）电阻为174欧姆，次级线圈电阻为1（红、蓝）285欧姆，次级线圈2电阻为（浅绿、黑）285欧姆，各项参数正常。检查接线正确，当前的反馈信号正常。预先与机务进行沟通，得到该调速汽门油动机的确切行程距离之后，解开LVDT与油动机之间连接件，按照高调门行程上下移动LVDT，调节前置器上的零点与量程两个电位器对其进行模拟整定。如图二所示。

图 二 模拟阀位行程整定

5、结束语

阀位整定结束后，测量行程数据正确，将反馈装置与油动机恢复可靠连接，缓慢开启油动机EH油阀门，油动机状态正常。采用强制方法，逐步提升阀门开度，油动机动作正常，阀位与实际开度较为精确，待试验结束后，将该调速汽门投入自动控制，更换整定工作到此结束。

本次高压调速汽门控制系统反馈装置的在线更换整定，通过对控制原理，故障现象进行合理分析，对更换过程中存在的风险，如何采取完备的措施，对从未进行过的在线整定进行细致的研究，使整个更换整定过程确保了安全，实现调速汽门投入后的稳定使用，为今后处理类似故障提供了宝贵的经验。

参考文献：

（1）《DEH操作说明》

（2）《唐山热电DEH机柜实装图及展开图》

（3）《LVDT 前置板图纸》