华龙一号机组主泵电涡流传感器故障分析

华龙一号机组主泵电涡流传感器故障分析

林永嘉

福建福清核电有限公司  福建 福清  350318

摘要：华龙一号机组是我国自主研发的三代核电技术重要工程，在我国经济发展方面起到了举足轻重的作用。其主泵电涡流传感器在运行过程中可能会出现故障。本文主要针对华龙一号机组主泵电涡流传感器的故障现象进行分析和研究，提出合理的解决方案，以保证机组的稳定运行。

关键词：华龙一号；主泵；电涡流传感器；故障分析；解决方案

引言：华龙一号机组是我国具有自主知识产权的三代核电技术重要工程机组，主泵电涡流传感器是机组运行过程中的关键部件。然而，在实际运行过程中，主泵电涡流传感器可能会出现故障，影响机组的稳定性和安全性。因此，对主泵电涡流传感器故障进行分析并提出合理的解决方案具有重要意义。

一、电涡流传感器故障现象描述

1.1输出信号不稳定

电涡流传感器是一种常见的工业传感器，广泛应用于各种旋转机械的轴向位置判断和速度测量。然而，在实际应用过程中，电涡流传感器可能会出现输出信号不稳定的故障现象，这对设备的正常运行造成一定的影响。
输出信号不稳定是指电涡流传感器在测量过程中，输出信号的波形发生异常变化，或者信号幅值和相位发生较大波动。具体表现为：正常的电涡流传感器输出信号波形应该是光滑的，具有一定的稳定性和周期性。当传感器出现故障时，输出信号波形可能出现间断、频率漂移等异常现象。当电涡流传感器出现故障时，输出信号的幅值可能出现较大波动，导致测量结果不准确。并且电涡流传感器的输出信号具有一定的相位，用于区分不同位置的被测物体。若传感器出现故障，可能导致输出信号的相位发生漂移，影响测量结果的准确性。
综上所述，电涡流传感器输出信号不稳定是一种常见的故障现象，需要针对具体原因进行分析和处理，以确保设备的正常运行。

1.2无法正常监测主泵运行状态

华龙一号机组是我国自主研发的大型核电机组，具有高效、安全、环保等特点。在机组运行过程中，电涡流传感器是一种关键的监测设备，用于实时监测主泵的运行状态，以确保机组的稳定运行。然而，在实际应用过程中，电涡流传感器可能出现故障，导致无法正常监测主泵的运行状态，对机组的安全运行造成影响。
具体来说，电涡流传感器无法正常监测主泵运行状态的故障现象表现为：（1）电涡流传感器通过对主泵的转子进行非接触式测量，实时监测主泵的转速、轴位移等运行参数。当传感器出现故障时，可能导致主泵的运行状态无法实时监测，从而影响机组的安全运行。（2）正常的电涡流传感器输出信号应该具有稳定性、可靠性和准确性。当传感器出现故障时，可能造成输出信号异常，如信号幅值波动、相位漂移等，导致监测数据不准确。

二、电涡流传感器故障原因分析

2.1传感器本身质量问题

华龙一号机组主泵电涡流传感器无法正常监测主泵运行状态的故障现象，可能是由于传感器本身质量问题导致的。电涡流传感器是一种高精度的测量设备，其质量问题可能导致测量精度下降，从而影响主泵的运行状态监测。传感器的主要零部件如电涡流探头、信号放大器、信号处理器等，如果质量不过关，可能导致传感器整体性能下降，影响测量精度。并且传感器制造过程中，如果工艺控制不当，可能导致传感器性能不稳定，如探头与被测物之间的间隙过大或过小，影响测量精度。此外原材料也起到了至关重要的作用，如金属材料、陶瓷材料等，如果质量不合格，可能导致传感器在使用过程中性能逐渐恶化，影响测量精度。并且传感器在封装过程中，如果密封性能不佳，可能导致传感器内部受潮，影响电子元器件的性能，从而导致测量精度下降。传感器的固件是控制传感器正常运行的核心程序，如果固件存在bug或漏洞，可能导致传感器运行异常，影响测量精度。
综上所述，传感器本身质量问题是导致华龙一号机组主泵电涡流传感器无法正常监测主泵运行状态的一个可能原因。针对这一问题，需要对传感器进行严格的质量控制，包括零部件的质量检验、制造工艺的控制、原材料的筛选、封装过程的检测以及固件的测试等，以确保传感器的质量和性能达到要求。同时，对于已经投入使用的传感器，需要定期进行性能检测和维护，及时发现并排除故障，确保机组的安全运行。

2.2电磁干扰

在华龙一号机组中，电涡流传感器出现故障，无法正常监测主泵运行状态，可能是由于电磁干扰导致的。电磁干扰是指在电磁环境中，由于各种电磁波的相互影响，导致电涡流传感器的测量精度下降，从而影响主泵的运行状态监测。电源系统是机组中电磁干扰的主要来源之一。如果电源系统的抗干扰性能较差，可能导致传感器输出的信号受到电磁波的干扰，从而影响测量精度。此外主泵电机在运行过程中会产生较强的电磁场，如果电涡流传感器与电机距离过近，可能导致电机产生的电磁场对传感器产生干扰，影响测量精度。传感器在布局过程中，如果与其他电器设备距离过近，可能导致相互之间的电磁干扰，影响传感器的性能。

三、电涡流传感器故障处理措施

3.1更换质量可靠的传感器

在华龙一号机组中，电涡流传感器会出现故障，导致无法正常监测主泵运行状态。针对这一问题，可以采取更换质量可靠的传感器的措施，以恢复主泵运行状态的监测功能。以下是具体的处理步骤：（1）在更换传感器之前，首先需要对故障原因进行排查，确认电涡流传感器的故障确实是由于电磁干扰导致的。可以通过对电源系统、电机运行、传感器布局、电缆接线以及环境电磁干扰等方面进行检查，找出可能导致电磁干扰的原因。（2）在选择新的传感器时，应根据华龙一号机组的实际运行环境和测量需求，选择具有较高抗干扰性能、测量精度高、稳定性好、质量可靠的传感器。在更换传感器时，需要按照相关操作规程进行，确保传感器的安装位置、接线方式等都与原传感器保持一致。避免因安装不当导致新的故障发生。（3）更换传感器后，需要对传感器进行调试，确保其能够正常工作并准确监测主泵的运行状态。可以通过对传感器进行校准、测试等方法，评估其性能是否达到预期要求。（4）在更换传感器后，需要持续监测主泵的运行状况，了解传感器在实际运行中的表现，以验证更换传感器的有效性。如有必要，可以进一步调整传感器的参数或采取其他措施，以提高其抗干扰性能和测量精度。
通过采取以上措施，可以有效地处理华龙一号机组主泵电涡流传感器故障，恢复主泵运行状态的监测功能。

3.2减小电磁干扰

在华龙一号机组中，电涡流传感器出现故障，导致无法正常监测主泵运行状态。针对这一问题，可以采取减小电磁干扰的措施，以降低电磁干扰对传感器的影响，恢复主泵运行状态的监测功能。首先需要对机组内外的电磁干扰源进行排查，包括电源系统、电机运行、传感器布局、电缆接线以及环境电磁干扰等方面。找出可能的电磁干扰源，并进行相应的处理。在布局传感器时，应尽量远离可能产生电磁干扰的设备，降低电磁干扰对传感器的影响。同时，避免传感器之间的相互干扰，保证传感器正常工作。对传感器及其相关线路进行屏蔽，以阻止电磁波的传播。可以采用金属屏蔽管、屏蔽电缆、磁环等屏蔽材料，对传感器进行有效屏蔽。最后检查传感器与主泵之间的接线，确保接线牢固、无松动，接线端子无氧化、无脏污。接线正确无误，可以降低因接线不良导致的电磁干扰。
通过采取以上措施，可以有效地处理华龙一号机组主泵电涡流传感器故障，恢复主泵运行状态的监测功能。同时，应加强对机组的大修期间，提高设备的抗干扰能力，预防类似故障的再次发生。

3.3改善主泵运行环境

  针对主泵附近的电磁干扰源进行排查和处理，如电机、变压器等设备。合理布局这些设备，降低电磁辐射，减轻对电涡流传感器的影响。并且电磁干扰与环境湿度密切相关。应控制主泵房的湿度，避免过高或过低，以减小电磁干扰。还要在主泵房周围设置屏蔽设施，以阻止电磁波的传播。加强对主泵及其周边设备的日常维护和管理，定期检查电涡流传感器的运行状态，发现问题及时处理。
通过采取以上措施，可以有效地处理华龙一号机组主泵电涡流传感器故障，恢复主泵运行状态的监测功能。同时，应加强对机组的日常维护和管理，提高设备的抗干扰能力，预防类似故障的再次发生。

四、结束语

华龙一号机组主泵电涡流传感器故障可能影响机组的稳定性和安全性。通过对故障现象的分析和原因探讨，本文提出了相应的处理措施，为类似故障的预防和处理提供参考。在实际运行中，应加强对电涡流传感器的维护和管理，确保机组安全可靠运行。

参考文献

[1]齐淑尊,王文彬,杜帆.“华龙一号”主泵电机机组配制定心块工艺方法[J].上海大中型电机,2023(01):34-37.DOI:10.16712

[2]杜鹏程,费冬冬,文学.华龙一号某机组主泵推力轴承优化改进分析[J].核动力工程,2021,42(05):218-221.DOI:10.13832