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電廠DEH系統(tǒng)常見故障與解決辦法
電廠汽輪機(jī)DEH 純電調(diào)控制系統(tǒng)在長期運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí),如何及時(shí)、正確地進(jìn)行處理,對于整臺機(jī)組的安全可靠運(yùn)行是非常重要的。作為檢修、維護(hù)工程技術(shù)人員,在處理這些問題前,必須首先判斷設(shè)備的故障點(diǎn),了解設(shè)備出現(xiàn)故障的具體部件、嚴(yán)重程度及處理過程中必須遵循的方法,同時(shí)必須充分認(rèn)識到故障的復(fù)雜性以及如果違反檢修規(guī)程和技術(shù)要求可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。只有這樣,才能準(zhǔn)確、快速地做好設(shè)備故障的處理工作。
一.調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng)
1.1 現(xiàn)象
現(xiàn)象1:DEH控制系統(tǒng)在運(yùn)行中,發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速很難控制在3 000 r/min,大概有±25 r/min的轉(zhuǎn)速波動(dòng),造成并網(wǎng)困難。
現(xiàn)象2:主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥開度不穩(wěn)定,調(diào)節(jié)汽閥開度波動(dòng)大且擺動(dòng)頻繁。如某臺135 MW機(jī)組帶100 MW運(yùn)行,出現(xiàn)高壓調(diào)節(jié)汽閥波動(dòng)頻繁、主汽壓力波動(dòng)大.運(yùn)行人員將協(xié)調(diào)控制方式改為DEH控制方式.投人功率反饋回路。約10 s后高調(diào)門出現(xiàn)較大范圍的波動(dòng),功率出現(xiàn)振蕩、擺動(dòng)現(xiàn)象,運(yùn)行人員立即退出功率反饋回路。負(fù)荷在約30 s內(nèi)降到60 MW,導(dǎo)致主汽壓力急劇上升。鍋爐安全閥動(dòng)作。
1.2 原因分析
產(chǎn)生調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng)的原因很多。但比較典型的幾個(gè)原因如下。
(1)熱工信號問題。當(dāng)二支位移傳感器發(fā)生干擾或DEH各控制柜及端子柜內(nèi)屏蔽接地線不好,電源地CG和信號地SG沒有分開,造成VCC卡輸出信號含有交流分量。當(dāng)伺服閥信號電纜有某點(diǎn)接地時(shí)均會(huì)發(fā)生油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)現(xiàn)象。
?。?)伺服閥故障。伺服閥即電液轉(zhuǎn)換器,作用是將DEH控制系統(tǒng)輸出的電信號轉(zhuǎn)換成液壓信號,控制油動(dòng)機(jī)行程,從而達(dá)到控制調(diào)門開度的目的。而一旦某個(gè)伺服閥故障(通常是因?yàn)橛唾|(zhì)欠佳造成伺服閥機(jī)械部分卡澀),其對應(yīng)的調(diào)門將不能正常響應(yīng)DEH控制系統(tǒng)的輸出指令,從而引起調(diào)速系統(tǒng)工作不正常。伺服閥故障現(xiàn)象比較常見,輕則引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng),重則造成停機(jī)或機(jī)組不能正常啟動(dòng)。伺服閥故障的主要原因是油質(zhì)不好,有渣滓等沉淀物存在,造成油質(zhì)不合格,使伺服閥堵塞。
?。?)閥門突跳引起的輸出指令變化。當(dāng)某一閥門工作在一個(gè)特定的工作點(diǎn)時(shí),由于蒸汽力的作用,使主閥由門桿的下死點(diǎn)突然跳到門桿的上死點(diǎn),造成流量增大。根據(jù)功率反饋,DEH發(fā)出指令關(guān)小該閥門,在閥門關(guān)小的過程中,同樣在蒸汽力的作用下,主閥又由門桿的上死點(diǎn)突然跳到閥桿的下死點(diǎn),造成流量減小,DEH又發(fā)出開大該閥門指令。如此反復(fù),造成油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)。
?。?)油動(dòng)機(jī)與閥門連接處松動(dòng),如連接的螺紋磨損,油動(dòng)機(jī)與閥門的動(dòng)作不一致,閥門具有一定的自由行程,但閥門開至某一中間位置,由于蒸汽力的左右,閥門開始晃動(dòng)。
?。?)位移傳感器LVDT故障,反饋信號失真,主要表現(xiàn)在插頭松動(dòng)、脫落,LVDT線圈開路或短路;
?。?)伺服閥指令線松動(dòng),導(dǎo)致伺服閥頻繁動(dòng)作;
?。?)調(diào)速汽門重疊度設(shè)置不合理;
?。?)閥門控制VCC卡內(nèi)部的兩路LVDT頻率接近,造成振蕩;
(9)VCC卡內(nèi)部的增益設(shè)置不合理。
1.3 解決方法
對于熱工信號問題造成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng),解決的辦法是將所有現(xiàn)場信號進(jìn)行屏蔽,信號地線均接到信號地SG,并與電源地CG分開。另外一種原因就是VCC卡故障。如某臺135 MW機(jī)組GV3調(diào)門運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有小幅擺動(dòng),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板之間存在短路現(xiàn)象,于是在VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板上加裝上隔離片,消除了VCC卡中的線路短路,解決了調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng)問題。
對于油質(zhì)問題引起的調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng),解決的方法是加強(qiáng)濾油、保證油質(zhì),特別要注意EH油系統(tǒng)檢修后的油循環(huán),在油質(zhì)合格前將伺服閥旁路,不讓油流過伺服閥,油質(zhì)合格后,再將伺服閥投入,可有效地防止伺服閥“大面積”堵塞。
2.某廠高壓調(diào)門抖動(dòng)
在正常單閥運(yùn)行條件下,GV2高壓調(diào)節(jié)汽門大幅波動(dòng),而其它3個(gè)高壓調(diào)門沒有波動(dòng)。這種波動(dòng)是隨機(jī)出現(xiàn)的。GV2高壓調(diào)節(jié)汽門先是小幅擺動(dòng),然后突然大幅波動(dòng),此后擺動(dòng)幅度逐漸減小直至消失。分析后認(rèn)為GV 高壓調(diào)節(jié)汽門擺動(dòng)的原因在于閥位位移反饋信號出現(xiàn)問題。即在正常運(yùn)行時(shí)條件下機(jī)組振動(dòng)相對較大,而位移傳感器固定在機(jī)組操縱座上。隨著機(jī)組振動(dòng),位移傳感器引出到航空插頭處的焊點(diǎn)可能出現(xiàn)虛焊或松動(dòng)現(xiàn)象,則當(dāng)焊點(diǎn)振開時(shí)GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門的位移反饋信號消失。而在正常運(yùn)行時(shí)高壓調(diào)節(jié)汽門能夠穩(wěn)定在任意位置,是由于DEH對高壓調(diào)節(jié)汽門輸出指令為“0”。DEH輸出指令是給定信號,為+信號。輸入信號為位移傳感器的反饋信號,為一信號。輸出、輸入信號在DEH 中比較后為“0 ,高壓調(diào)節(jié)汽門即停在任意位置。如果位移傳感器的位置反饋信號突然消失,則輸出信號就是給定信號,為+信號,GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門全開直至機(jī)械限位。由于GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門全開,功率增大。在DEH功率給定不變情況下.DEH接受功率增大信號后,又向高壓調(diào)節(jié)汽門發(fā)出關(guān)小閥門指令。由于此時(shí)GV 2高壓調(diào)節(jié)汽門沒有反饋信號,閥門無法停在穩(wěn)定位置,于是又全關(guān)直至機(jī)械限位。機(jī)組輸出功率降低,于是DEH又發(fā)出開閥指令,高壓調(diào)節(jié)汽門又過開。這樣反復(fù)波動(dòng)就造成GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門大幅波動(dòng)。由于是GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門位移傳感器引出線焊點(diǎn)虛焊或松動(dòng)造成這種結(jié)果。而焊點(diǎn)又沒有完全斷開,波動(dòng)一段時(shí)間后引線又接上,所以GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門的波動(dòng)是隨機(jī)的,逐漸減小直至消失。
3.某電廠高壓調(diào)門抖動(dòng)及其處理
3.1 現(xiàn)象
(1)在1號機(jī)組投運(yùn)后,3號高調(diào)門經(jīng)常出現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象,導(dǎo)致閥門管理方式由順序閥跳為單閥方式,引起機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)。其間檢查了控制回路的各段連接電纜,對MVP卡進(jìn)行了更換、調(diào)整,但未能消除抖動(dòng)現(xiàn)象。
(2)為進(jìn)一步分析問題,嘗試將3號高調(diào)門的電液伺服閥MOOG閥線圈解除1組,結(jié)果3號高調(diào)門的抖動(dòng)現(xiàn)象基本消除。
3.2原因
MOOG伺服閥的2組線圈是冗余配置的,其中任意1組故障后,另外1組仍然能夠維持工作。而從MVP卡件的線路圖中分析,這2組線圈在輸出回路中是并聯(lián)關(guān)系。MVP卡的驅(qū)動(dòng)輸出接近于電流源,原來須分別負(fù)載2組線圈上的工作電流,當(dāng)解除其中1組后使電流源負(fù)載減輕50 ,因此相對原來2組線圈而言工作更加穩(wěn)定,對干擾信號的抑制
能力得到加強(qiáng),但這樣做降低了回路的可靠性?,F(xiàn)場的這種干擾對于每個(gè)調(diào)門控制回路上的作用基本相同。當(dāng)解除全部M0OG伺服閥的冗余線圈后,加強(qiáng)對干擾信號的抑制能力,調(diào)門才能夠穩(wěn)定工作。上述處理方法犧牲了回路的冗余程度,從某種意義上降低了可靠性。但是因?yàn)樵璂EH 系統(tǒng)的硬件無法有效抑制現(xiàn)場疊加的隨機(jī)干擾,故用犧牲冗余度來克服干擾引起的調(diào)門抖動(dòng)也是為保證汽機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行不得已的選擇。對此,應(yīng)用抗干擾能力更強(qiáng)的伺服詞驅(qū)動(dòng)卡替代現(xiàn)在的MVP卡,同時(shí)滿足抗干擾和冗余輸出的要求。
二.油管振動(dòng)
1.1 現(xiàn)象
EH油管路振動(dòng)雖然發(fā)生不多,但安裝不好也會(huì)出現(xiàn)問題。如某臺l35 MW機(jī)組,系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)EH油管路振動(dòng)較大,特別是靠近油動(dòng)機(jī)部分發(fā)生高頻振蕩,振幅達(dá)0.5 mm以上,引起檢修人員的極大關(guān)注,雖未產(chǎn)生故障,但油管振動(dòng)會(huì)引起接頭或管夾松動(dòng),造成泄漏,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生管路斷裂,引發(fā)較大事故。
1.2 原因分析
引起油管振動(dòng)的主要原因如下。(1)機(jī)組振動(dòng)。油動(dòng)機(jī)與閥門本體相連,如135MW機(jī)組中壓調(diào)門,油動(dòng)機(jī)在汽缸的最上部.當(dāng)機(jī)組振動(dòng)較大時(shí),勢必造成油動(dòng)機(jī)振動(dòng)大,與之相連的油管振動(dòng)也必然大。(2)管夾同定不好。《EH系統(tǒng)安裝調(diào)試手冊》中規(guī)定管夾必須可靠同定,如果管夾固定不好,會(huì)使油管發(fā)生振動(dòng)(3)伺服閥故障,產(chǎn)生振蕩信號,引起油管振動(dòng)。(4)控制信號夾帶交流分量,使HP油管內(nèi)的壓力交變產(chǎn)生油管振動(dòng)。(5)沒有足夠的輔助油源(如蓄能器等)來穩(wěn)定油壓,如某廠一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí),由于在運(yùn)轉(zhuǎn)層調(diào)門附近沒有蓄能器,系統(tǒng)蓄能器是位于0米層油站旁邊。
當(dāng)閥門因頻率動(dòng)作時(shí),導(dǎo)致用油量大幅波動(dòng)而導(dǎo)致油管發(fā)生振動(dòng)。
1.3 解決方法
1.3.1對于振動(dòng)類問題,可以通過試驗(yàn)來判斷是哪一種原因引起的振動(dòng)。如當(dāng)振動(dòng)發(fā)生時(shí),通過強(qiáng)制信號將該閥門慢慢置于全關(guān)位置,關(guān)閉進(jìn)油門,拔下伺服閥插頭,測量振動(dòng)。如果此時(shí)振動(dòng)明顯減小,說明是伺服閥或控制信號問題:如果振動(dòng)依舊,說明是機(jī)組振動(dòng)。對于前一種情況,打開進(jìn)油門,使用伺服閥測試工具通過加信號的方法將閥門開啟至原來位置,如果此時(shí)沒有振動(dòng),說明是控制信號問題,由熱工檢查處理;如果振動(dòng)加大,說明是伺服閥故障,應(yīng)立即更換伺服閥。
1.3.2應(yīng)檢查系統(tǒng)油壓的波動(dòng)情況,如油管振動(dòng)是因?yàn)橛蛪翰▌?dòng)引起,應(yīng)檢查蓄能器的配置是否正確,如油站與閥門距離較遠(yuǎn),可考慮在調(diào)門附近增加適當(dāng)?shù)男钅芷饕匝a(bǔ)充調(diào)門頻繁動(dòng)作而導(dǎo)致的用油量的增加。
三.LVDT傳感器故障
1.1 典型現(xiàn)象
1.1.1某廠DEH系統(tǒng)采用LVDT(閥位反饋傳感器)為雙通道高選位置反饋方式,即閥位反饋傳感器同時(shí)輸兩路閥位信號。進(jìn)人控制系統(tǒng)后選閥位高值。該方式可以克服單通道位置反饋方式的部分缺陷,可以避免單通道閥位反饋傳感器由于信號消失使閥門全開,從而引起汽輪機(jī)超速的可能性。但是雙通道高選LVDT位置反饋也存在由于位置選高值會(huì)引起閥門關(guān)閉,使負(fù)荷減少的可能。如某廠4號機(jī)組(135 MW)運(yùn)行中出現(xiàn)1號調(diào)門關(guān)閉,負(fù)荷從97.8MW下滑至57.4 MW的現(xiàn)象,主汽壓力從13.6 MPa上升
至14.4 MPa,造成過熱器安全門動(dòng)作。本次異常的原因是1號調(diào)門的LVDT1故障。其開度信號雖然被高選選中,但未真實(shí)反映1號調(diào)門開度(比實(shí)際值偏大),DEH通過VCC卡硬件判斷,將1號調(diào)門關(guān)閉。
1.1.2某廠1號機(jī)組運(yùn)行期間,多次出現(xiàn)調(diào)門晃動(dòng)現(xiàn)象,其特征是:調(diào)速汽門的開度指令保持不變,而調(diào)速汽門的開關(guān)程度忽大忽小、反復(fù)振蕩,造成負(fù)荷隨之波動(dòng),相應(yīng)的EH油管晃動(dòng),給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來了較大的威脅;1號機(jī)4號高壓調(diào)門LVDT傳動(dòng)桿在運(yùn)行中斷裂;1號機(jī)3號高壓調(diào)門LVDT就地位置1號機(jī)4號高壓調(diào)門LVDT傳動(dòng)桿斷裂是由于傳動(dòng)桿與變送器有摩擦,LVDT傳動(dòng)桿長,閥門頻繁動(dòng)作損壞傳動(dòng)桿;1號機(jī)4號高壓調(diào)門LVDT就地位置與CRT開度顯示不符,有可能是LVDT傳動(dòng)桿位置變動(dòng)或信號電纜有干擾信號。
1.2 原因分析及解決方法
1.2.1DEH控制系統(tǒng)的閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)是閥門位置伺服控制回路組成的閉環(huán)控制裝置,跟隨閥門移動(dòng)的閥門位移傳感器(LVDT)將閥門的位置信號轉(zhuǎn)換成電氣信號,作為伺服控制回路的負(fù)反饋。計(jì)算機(jī)輸?shù)拈y門位置指令信號與閥門位置反饋信號相等時(shí),閥門被控制在某一位置。可見閥門位置反饋信號在閥門伺服控制同路中是一個(gè)非常重要的信號,該信號的可靠性直接關(guān)系到閉環(huán)控制裝置的可靠性。LVDT實(shí)質(zhì)是一只差動(dòng)變壓器。有三根引線。當(dāng)1號、3號任一根線開路時(shí),輸出信號至最大;當(dāng)2號線開路時(shí),輸 信號至最小。當(dāng)汽輪機(jī)處于單閥控制時(shí),LVDT故障造成的危害會(huì)小一些;當(dāng)汽輪機(jī)處于順序閥控制方式時(shí),1號、2號調(diào)門的LVDT故障造成的危害就會(huì)大一些。甚至停機(jī)。解決方法采用LVDT智能高選閥位反饋方式。:LVDT信號偏差大報(bào)警、自動(dòng)判別并切除故障信號、信號超出正常范圍時(shí)則輸出為低限值等邏輯判斷能力,使兩只LVDT實(shí)現(xiàn)真正的雙冗余,將系統(tǒng)故障率降到最低。
1.2.2參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。在輸入指令不變的情況下,調(diào)門反饋信號發(fā)生周期性的連續(xù)變化。2只LVDT在VCC卡內(nèi)部高選,但如果2只LVDT頻差過小,會(huì)導(dǎo)致高選在2只LVDT之間來回切換造成振蕩,但這種振蕩只要通過將頻差調(diào)大即可避免。
1.2.3機(jī)械原因造成故障。連接LVDT鐵芯與線圈內(nèi)壁產(chǎn)生徑向摩擦,將鐵芯或線圈磨壞,導(dǎo)致調(diào)門波動(dòng);這種情況比較復(fù)雜,原因很多,調(diào)門與LVDT膨脹不均、調(diào)門振動(dòng)、鐵芯固定不正等都會(huì)導(dǎo)致這種情況??梢圆扇∫韵路绞奖苊猓惭b時(shí)盡量保證鐵芯與連接板孔垂直,將鐵芯提起對準(zhǔn)線圈孔洞與連接板孔讓鐵芯自由落體直至順利通過2孑L,然后將鐵芯固定,對LVDT進(jìn)行全行程的滑動(dòng)檢查,觀察LVDT鐵芯和滑桿走動(dòng)是否順暢;也可將LVDT傳感器改為萬向節(jié)型,效果也不錯(cuò)。
1.2.4兩只LVDT交叉工作相互干擾
閥門位置反饋是取現(xiàn)場對應(yīng)閥門的兩只LVDT的高選值,運(yùn)行中2只LVDT數(shù)值相近。經(jīng)常出現(xiàn)大小相互交錯(cuò)現(xiàn)象,造成高選后LVDT值波動(dòng),使高調(diào)門發(fā)生擺動(dòng),影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。對此,采用了將一個(gè)LVDT的零點(diǎn)和滿度調(diào)得稍微小一點(diǎn),這樣就避開了數(shù)值交叉點(diǎn),解決了高調(diào)門不正常擺動(dòng)。
在運(yùn)行過程中,如果故障一路LVDT信號成為高選值,CRT上就不能正確反應(yīng)出實(shí)際閥位,運(yùn)行人員不能迅速發(fā)現(xiàn)問題,影響機(jī)組的安全運(yùn)行。針對這一問題,修改了控制器組態(tài),對兩路LVDT的反饋信號進(jìn)行判斷,增加偏差大報(bào)警信號,并接人聲光報(bào)警,以便運(yùn)行人員及早發(fā)現(xiàn)和解決問題,真正實(shí)現(xiàn)了兩路LVDT相互冗余。
1.2.5接線問題。2只LVDT導(dǎo)線用同1根電纜線造成信號干擾;LVDT導(dǎo)線與金屬接觸,
極易造成導(dǎo)線磨損接地,致使位置反饋跳變,造成調(diào)節(jié)門擺動(dòng)。正確的方法應(yīng)當(dāng)是每個(gè)LVDT單獨(dú)采用1根屏蔽電纜。
1.2.6原設(shè)計(jì)的LVDT的細(xì)長芯桿一端直接與油動(dòng)機(jī)活塞桿固定聯(lián)接,另一自由端在線圈中產(chǎn)生位移,振動(dòng)容易引起傳感器動(dòng)靜部分磨損和芯桿斷裂。針對這一問題,現(xiàn)將位移傳感器的細(xì)長芯桿直接與閥門聯(lián)接改為長粗桿過渡聯(lián)接的方式,粗桿下部分與油動(dòng)活塞固定相連,中間采用活動(dòng)關(guān)節(jié)與上部分粗桿相連,位移傳感器的芯桿一端再固定在粗桿上部,另一端為自由端,改進(jìn)后傳感器芯桿的固定端由原來的剛性連接變成了柔性連接,既減少了動(dòng)靜部分的摩擦,又消除了芯桿上承受的應(yīng)力,即使振動(dòng)較大也不易磨損和斷裂。這種連接方式在安裝時(shí)相對麻煩一些,但可靠性大大提高。
1.2.7以前為了檢修方便,新華公司設(shè)計(jì)的傳感器引出線采用航空插頭連接形式,而傳感器長期工作在溫度高、振動(dòng)大的環(huán)境,極易造成插針氧化、接觸不良,引起信號故障,這種情況在運(yùn)行過程中也多次出現(xiàn)?,F(xiàn)改為直接焊接引線,避免了航空插頭接觸不良引起的故障。
1.2.8LVDT傳感器反饋信號在從就地傳回機(jī)房變送器的過程中,由于現(xiàn)場各種大功率電機(jī)動(dòng)力纜的電場干擾,以及各種電氣設(shè)備的電源電統(tǒng)與反饋信號電纜的混雜交錯(cuò),使反饋電壓信號極易受到外部電場的干擾。系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)用示波器觀測反饋信號可見干擾成分,當(dāng)大的電氣設(shè)備啟停時(shí),信號所受的干擾更為明顯。為克服外界電場干擾,可專門為DEH控制及反饋信號電纜敷設(shè)單獨(dú)的封閉
電纜槽盒,使其與現(xiàn)場的干擾源屏蔽開來,以減少這類干擾的產(chǎn)生。在分析LVDT反饋信號干擾時(shí),同一根反饋信號電纜中多個(gè)反饋信號間的相互干擾問題應(yīng)引起注意。某廠DEH系統(tǒng)改造之初,這種現(xiàn)象表現(xiàn)十分顯著。最初反饋信號連接選用的是一根l4*1.0屏蔽纜,接兩個(gè)調(diào)門共四路LVDT反饋信號。雖然反饋信號線間屏蔽接地處理的很好,但靜態(tài)時(shí)實(shí)測反饋交流電壓有(0.06—0.1)V的信號波動(dòng),改進(jìn)接線方式,用一根4*1.0屏蔽纜單獨(dú)對應(yīng)一支LVDT傳感器,波動(dòng)值范圍降為(0.01—0.03)V,波動(dòng)值顯著下降。由此可見,采取用一根多芯屏蔽電纜帶多路反饋信號的連接方法,不利于克服多路LVDT反饋信號間的相互干擾,LVDT反饋信號線的接線方式應(yīng)選擇一根反饋電纜對應(yīng)一支LVDT的接線方式。
1.2.9 LVDT傳感器浸油
LVDT位移傳感器在運(yùn)行期間多次發(fā)生故障,這是因?yàn)殚L時(shí)間處于振動(dòng)狀態(tài),造成了線圈斷線,因此要及時(shí)更換LVDT,并對因機(jī)務(wù)漏油浸泡的LVDT電纜,加強(qiáng)巡視,對漏油部位及時(shí)清理,同時(shí),將LVDT電纜盡快改為鎧裝密封電纜。
四.調(diào)門卡澀
1.現(xiàn)象及原因分析
1.1高調(diào)門打不開。某廠#2機(jī)組曾出現(xiàn)在處理GV2調(diào)門機(jī)械卡澀過程中,由于伺服閥(MOOG閥)故障,出現(xiàn)調(diào)門全關(guān)到“0”位后無法打開的現(xiàn)象。
1.2部分高調(diào)門,部分中調(diào)門打不開。這些現(xiàn)象都直接影響機(jī)組的啟動(dòng)及正常運(yùn)行,而且嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全可靠性。經(jīng)過分析各種故障現(xiàn)象及查閱相關(guān)的資料,其產(chǎn)生的原因大致有以下幾種情況:1)電液伺服閥故障導(dǎo)致蒸汽調(diào)門不好用。如伺服閥濾網(wǎng)、噴嘴堵塞,有黑色膠狀物;閥芯與閥套過封度變小,閥芯破損嚴(yán)重,泄漏量增加等,都會(huì)引起電液伺服閥故障,造成蒸汽調(diào)門打不開或大幅度振動(dòng)。高壓汽閥和調(diào)閥工作原理圖如圖1所示。
1.3試驗(yàn)電磁閥故障也會(huì)導(dǎo)致中調(diào)門無法開啟。
如試驗(yàn)電磁閥節(jié)流孔徑偏小,誤動(dòng)作、閥芯卡澀未回座等癥狀都會(huì)引起試驗(yàn)電磁閥故障。
1.4快速卸載閥故障導(dǎo)致蒸汽調(diào)門無法開啟。如卸載閥卡澀、不嚴(yán)密等導(dǎo)致快速卸載閥不好用,油壓建立不起來使蒸汽調(diào)門打不開4)管道有殘余雜質(zhì)造成EH油質(zhì)不合格。由于EH油質(zhì)不合格會(huì)導(dǎo)致電液伺服閥、電磁閥、卸載閥故障,甚至DEH控制系統(tǒng)癱瘓。
1.5EH油長時(shí)間在高溫區(qū)工作會(huì)發(fā)生氧化變質(zhì)、水解反應(yīng)和酸值升高,這樣會(huì)產(chǎn)生一種類似碳化物的黑色、粘稠狀物質(zhì),使油液顆粒度增加。該物質(zhì)極易堵塞電液伺服閥濾網(wǎng)及噴嘴,造成閥的振動(dòng)或產(chǎn)生忽開忽關(guān)現(xiàn)象,這也是非常普遍的現(xiàn)象。 2機(jī)組常常發(fā)生油濾網(wǎng)堵塞,EH油壓也常常從12.6 MPa下降到11.8MPa,即使更換新濾網(wǎng)后運(yùn)行不久,又會(huì)造成油濾網(wǎng)堵塞,其產(chǎn)生原因可能就是因?yàn)榻谪?fù)荷高、環(huán)境溫度高,再加之近期使用國產(chǎn)EH油濾網(wǎng)(檢修人員認(rèn)為該種國產(chǎn)濾網(wǎng)質(zhì)量不佳)等多方面因素造成的。自2005年10月下旬以來,隨著環(huán)境溫度下降,EH油溫已經(jīng)降到43℃左右(原來最高可達(dá)55℃甚至更高),檢修人員更換了出口卸載閥并經(jīng)常更換EH油箱呼吸器中的硅膠干燥劑,現(xiàn)在油壓已經(jīng)趨于穩(wěn)定,保持在12.4~12.6 MPa之間,EH油濾網(wǎng)差壓也保持了較低的水平。
2.解決辦法
2.1加強(qiáng)EH油質(zhì)監(jiān)視及管理,嚴(yán)格按照制造廠的要求一絲不茍地進(jìn)行油質(zhì)監(jiān)測和管理。堅(jiān)持抗燃油的再生凈化處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),油質(zhì)酸值保持在0.2 mgKOH/g1).2下。
2.2降低電液伺服閥的工作環(huán)境溫度。
2.3拆裝電液伺服閥、試驗(yàn)電磁閥及快速卸載閥應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定要求去做,不能受強(qiáng)磁場干擾,不能受空氣污染,密封圈每次都要進(jìn)行更換。
2.4電液伺服閥需要定期進(jìn)行更換濾網(wǎng),密封圈等維護(hù)工作,同時(shí),還需要定期返廠調(diào)整。
2.5精濾器組件應(yīng)長期投運(yùn),每個(gè)月清掃一次EH油箱上的磁棒。在長期運(yùn)行期間也要定期檢查濾芯,發(fā)現(xiàn)有問題及時(shí)更換,以確保油質(zhì)始終保持潔凈標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
2.6在換新油時(shí),要對新油進(jìn)行不少于24h的循環(huán)沖洗(利用沖洗塊),待油質(zhì)合格后更換濾芯。
(7)更新再生裝置。
五.EH油溫升高
1.現(xiàn)象
EH系統(tǒng)的正常工作油溫為20~60℃,當(dāng)油溫高于57℃時(shí),自動(dòng)投人冷卻系統(tǒng)。如果在冷卻系統(tǒng)已經(jīng)投人并正常工作的情況下,油溫持續(xù)在50℃以上.則認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)熱量過大。油溫過高。
2.原因分析及解決方法
2.1油溫過高排除環(huán)境因素之外,主要是由于系統(tǒng)內(nèi)泄造成的。此時(shí),油泵的電流會(huì)增大。造成系統(tǒng)內(nèi)泄過大的原因主要有以下幾種。
(1)系統(tǒng)安全閥泄漏。系統(tǒng)安全閥的溢流壓力應(yīng)高于泵出口壓力2.5~3.0 MPa,如
果二者的差值過小,會(huì)造成安全閥溢流。此安全閥的回油管會(huì)發(fā)熱。檢查安全閥工作狀況,如定值偏低應(yīng)調(diào)整其定值。如安全閥有泄漏,應(yīng)利用停機(jī)機(jī)會(huì)解體檢查消除其泄漏。
(2)蓄能器短路。正常工作時(shí)蓄能器進(jìn)油閥打開,同油閥關(guān)閉。當(dāng)回油閥未關(guān)緊或閥門不嚴(yán)時(shí),高壓油直接泄漏到回油管,造成內(nèi)泄。此時(shí),閥門不嚴(yán)的蓄能器的回油管會(huì)發(fā)熱。檢查蓄能器工作狀況,防止EH油的不正常泄漏。
(3)伺服閥泄漏。當(dāng)伺服閥的閥口磨損或被腐蝕時(shí),伺服閥內(nèi)泄增大。此時(shí),該油動(dòng)機(jī)的回油管溫度會(huì)升高。
(4)卸荷閥卡澀或安全油壓過低。當(dāng)油動(dòng)機(jī)上卸荷閥動(dòng)作后發(fā)生卡澀會(huì)造成泄漏,泄漏大時(shí)油動(dòng)機(jī)無法開啟,泄漏小時(shí)造成內(nèi)泄。此時(shí),該油動(dòng)機(jī)的回油管溫度會(huì)升高。當(dāng)安全系統(tǒng)發(fā)生故障出現(xiàn)泄漏時(shí),安全油壓降低,會(huì)使一個(gè)或數(shù)個(gè)卸荷閥關(guān)不嚴(yán)造成油動(dòng)機(jī)內(nèi)泄
(5) EH油管道布置不合理,油管道大多裸露布置,尤其是機(jī)頭附近的油管,接受過多的輻射熱,成為局部過熱點(diǎn),此處的油溫超出了正常的溫度范圍,加速EH油的老化,從而引發(fā)一系列問題;
(6) 濾網(wǎng)、冷油器堵或冷卻水水溫過高,循環(huán)不暢。如某電廠#6機(jī)組EH 油冷卻水有兩套水源,一套為生活水;一套為穩(wěn)壓水箱來水,作為備用水源。運(yùn)行期間EH油溫經(jīng)常偏高,經(jīng)分析檢查發(fā)現(xiàn),生活水水溫過高,后來在#6機(jī)小修期間將生活水改為深井水。冷卻水溫度降低了,EH油溫也降低了。
六.DEH硬軟件的故障處理
1.VCC卡故障
VCC卡可能出現(xiàn)的故障包括:與BC板通信中斷;VCC板停止運(yùn)行;LVDT調(diào)整電路異常;綜合放大回路異常等。
1.1某廠2號機(jī)GV3調(diào)門運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有小幅擺動(dòng),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板之間存在短路現(xiàn)象,于是在VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板上加裝上隔離片,消除了VCC卡中線路短路問題。由于其具有通用性,因此,DEH系統(tǒng)中所有VCC卡都加裝了隔離片。
1.2確定故障在VCC卡后,應(yīng)當(dāng)首先確認(rèn)該VCC卡的故障是否可以通過在線調(diào)整解決。如無法調(diào)整,確認(rèn)需更換時(shí),必須保證機(jī)組運(yùn)行的安全及負(fù)荷的穩(wěn)定,即防止產(chǎn)生閥門突然全開或全關(guān)。如在線更換VCC卡時(shí),應(yīng)按以下方法進(jìn)行:
(1)當(dāng)VCC卡控制的閥門處于全關(guān)位置,且DEH輸出指令為0時(shí),可將機(jī)組DEH控制切至手動(dòng)位置,然后拔下該VCC卡,確認(rèn)新的VCC卡型號、跳線及軟件版本與原VCC卡相同。插入新VCC卡,并檢查其工作是否正常。按照VCC卡LVDT調(diào)整方法,整定零位、滿度、放大倍數(shù)及偏置電壓等。確認(rèn)控制系統(tǒng)工作正常、狀態(tài)正確、跟蹤良好后,投入自動(dòng)。注意在調(diào)整過程中,必須保證機(jī)組安全及負(fù)荷穩(wěn)定。
(2)當(dāng)該VCC卡控制的閥門不處于全關(guān)狀態(tài)或DEH輸出指令不為0時(shí),必須通過閥門全行程試驗(yàn),強(qiáng)制DEH 指令使閥門開度逐漸到0后,再更換VCC卡。同時(shí),可考慮投入功率回路,在關(guān)小閥門過程中,負(fù)荷維持穩(wěn)定。指令到0、閥門全關(guān)后,再進(jìn)行處理。
VCC卡件電源環(huán)線端子松動(dòng)故障的處理和防范措施
1.3 實(shí)例
2002年11月28日22:10時(shí),某廠運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)3號機(jī)組DEH系統(tǒng)OIS上顯示高調(diào)1、高調(diào)2、中調(diào)1、中調(diào)2頻繁出現(xiàn)全關(guān)現(xiàn)象,實(shí)際檢查也是如此,嚴(yán)重影響了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,為了維持機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行,值班人員與班長兩人商議暫時(shí)采用電池把1號高調(diào)門、2號高調(diào)門全開(中調(diào)1、中調(diào)2用電池也全開),維持系統(tǒng)運(yùn)行。同時(shí)通知檢修人員迅速到現(xiàn)場查找原因,由于現(xiàn)象具有共性,調(diào)門指令沒有變化而調(diào)門頻繁出現(xiàn)全關(guān)、全開現(xiàn)象,椐此檢修人員判斷卡件電源可能有問題。于是對卡件電源徹底檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)VCC卡的+5 V電源環(huán)線端子松動(dòng)造成調(diào)門故障,重新緊固+5 V電源端子,用萬用表檢查其它電源正常后,撤電池,使系統(tǒng)恢復(fù)遙控運(yùn)行。
7月6、7日,IV1、IV2的LVDT閥門位置反饋3次從全開位置突關(guān),負(fù)荷突降約100 MW,再熱器壓力突升0.31 MPa,4 S內(nèi)自動(dòng)恢復(fù);12日.3號機(jī)組再次出現(xiàn)6次負(fù)荷突降,降幅為10~50 MW.5 S內(nèi)自行恢復(fù),查高調(diào)門不同程度關(guān)過,中調(diào)門f已強(qiáng)制開)、主汽門未動(dòng),斷開OPC板至VCC板信號線后,出現(xiàn)高、中調(diào)門小幅關(guān)閉15次.負(fù)荷突降.調(diào)門大幅關(guān)閉5次,最后一次高中調(diào)門全關(guān),負(fù)荷到零DEH切手動(dòng)開調(diào)門負(fù)荷突升。引起鍋爐水位波動(dòng)大,MFT保護(hù)動(dòng)作。后斷開OPC電磁閥電源13日,3號機(jī)組6個(gè)調(diào)門大幅度波動(dòng)至零,調(diào)門全關(guān),鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作,運(yùn)行人員緊急DEH切手動(dòng)開啟調(diào)門手動(dòng)無效,機(jī)組逆功率保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)、爐。上述故障特點(diǎn)是調(diào)門指令不變。調(diào)門自關(guān)。主汽門不動(dòng),且OPC電磁閥已停電,判斷為OPC電磁閥體部分故障,機(jī)組停運(yùn)后,更換2只OPC電磁閥、1只AST電磁閥和1塊DI板,解除所有強(qiáng)制點(diǎn),但機(jī)組啟動(dòng)后故障仍然出現(xiàn)9次,機(jī)組被迫強(qiáng)迫停運(yùn)。
原因分析:
機(jī)組停運(yùn)后進(jìn)行靜態(tài)仿真和混合仿真試驗(yàn),最終查證調(diào)門突關(guān)原因?yàn)樵璆V4、GV3卡件(之一)OPC信號進(jìn)入VCC板的輸入端因信號發(fā)生間歇性短路故障,造成OPC信號誤發(fā),通過總線使各調(diào)門指令S值清零,造成閥門瞬開瞬關(guān)、且關(guān)閉后在手動(dòng)開啟失效的現(xiàn)象。在VCC板至總線板輸出端均置有電容,各VCC板OPC信號觸發(fā)電平不一致,故各閥門動(dòng)作不一致。分析認(rèn)為,是由于VCC卡上高頻變壓器積灰等原因.造成高頻變壓器金屬外殼與總線板出現(xiàn)間歇短接,造成信號間歇短路,引起OPC信號誤發(fā)。
故障處理:
對VCC卡結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn),現(xiàn)將所有VCC板高頻變壓器底部加裝墊片做好可靠絕緣措施.加強(qiáng)定期清掃工作,防止接點(diǎn)短路造成信號誤發(fā),同時(shí)要嚴(yán)格控制熱工電子間溫度濕度,保證設(shè)備運(yùn)行環(huán)境,提高運(yùn)行可靠性,有效防止了類似事件的發(fā)生。
2.基本控制計(jì)算機(jī)過熱死機(jī)
某廠曾發(fā)生1號機(jī)DEH A、B基本控制計(jì)算機(jī)主板溫度過高的死機(jī)現(xiàn)象,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)386/12主板工作時(shí)發(fā)熱量較大,主機(jī)箱內(nèi)其它插件板與主機(jī)板很近,長時(shí)間運(yùn)行時(shí)機(jī)柜內(nèi)熱量不能及時(shí)散放出去,因此,為保證主機(jī)正常工作,將DEH主機(jī)箱加裝風(fēng)扇板。
3.DEH控制器負(fù)荷高
某廠DEH的機(jī)柜硬件配置采用的是一對互為冗余的DPU,DEH機(jī)柜通訊負(fù)荷率長期處在5O 的較高水平上,緊急情況下容易造成通訊數(shù)據(jù)的堵塞,造成DEH系統(tǒng)的癱瘓。為解決DEH機(jī)柜通訊負(fù)荷率過高的問題,我們采用了2對DPU,將在 3機(jī)中1對DPU完成的功能分散至2對DPU中,改造后DEH機(jī)柜通訊負(fù)荷率降到25 左右。
4.DEH 控制系統(tǒng)跳閘邏輯的修改
為了確保汽輪機(jī)的安壘、穩(wěn)定運(yùn)行,DEH的跳閘邏輯功能修改為在各種控制方式下均起作用,為了防止汽輪機(jī)軸承金屬溫度高、軸承回油溫度高和推力瓦的工作面與非工作面溫度高信號誤發(fā)造成跳機(jī),汽輪機(jī)跳閘邏輯修改為:
· 汽輪機(jī)任一軸承溫度高與該軸承的回油溫度高均存在則跳機(jī)。
· 汽輪機(jī)推力瓦的工作面與非工作面各l1點(diǎn)溫度中,均采用11取2的跳機(jī)邏輯
5.ETS (Emergency Trip System)控制柜24V輔助電源故障
5.1某廠2005年6月6日下午15時(shí),1號機(jī)組沖轉(zhuǎn)至1 613 r/min,2號軸承振動(dòng)達(dá)0.27 mm,汽機(jī)ETS首跳記憶“軸振保護(hù)動(dòng)”,但DEH 保護(hù)未動(dòng)作,運(yùn)行人員手動(dòng)緊急打閘。分析ETS控制回路邏輯,發(fā)現(xiàn)邏輯回路正確,動(dòng)作的開關(guān)量點(diǎn)已經(jīng)輸出。分析這種情況的保護(hù)拒動(dòng)可能是繼電器回路動(dòng)作不可靠造成。經(jīng)過檢查,發(fā)現(xiàn)ETS機(jī)柜開關(guān)量輸出模塊輔助電源DC24 V電源保險(xiǎn)熔斷,致使該電源所帶的ETS繼電器柜的24 V 繼電器未動(dòng)作,致使由ETS機(jī)柜送入DEH機(jī)柜的“ETS跳閘” 開關(guān)量信號未送出,保護(hù)拒動(dòng)。
5.2 故障處理
經(jīng)過分析邏輯及柜內(nèi)接線圖,決定從ETS機(jī)柜的軟、硬件回路予以完善。具體措施如下。
?。?)從運(yùn)行操作臺單獨(dú)提供一路手打停機(jī)信號直接送入DEH 繼電器柜硬跳閘回路,確保Ovation機(jī)柜卡件外供電源故障時(shí),實(shí)現(xiàn)運(yùn)行人員緊急停機(jī)。
?。?)ETS機(jī)柜增加開關(guān)量模塊直接送出跳閘信號至DEH繼電器柜。
?。?)在軟硬光子牌中增加DEH110VDC失電報(bào)警,在軟光子中增加所有內(nèi)供電模塊失電報(bào)警的畫面
6.單多閥切換及應(yīng)流量曲線不準(zhǔn)引起負(fù)荷在某一點(diǎn)晃動(dòng)
單閥切順序閥控制時(shí),DEH的閥門管理程序會(huì)根據(jù)系統(tǒng)的蒸汽流量請求值,計(jì)算順序閥控制時(shí)每一個(gè)調(diào)門的閥位值;對每一個(gè)調(diào)門,算出目前單閥控制時(shí)的蒸汽流量與待轉(zhuǎn)換順序閥控制方式下應(yīng)有的蒸汽流量的差值。切換時(shí),閥門管理程序以切換前的負(fù)荷指令為依據(jù),并根據(jù)閥門流量特性曲線確定待轉(zhuǎn)換控制方式下的閥位值,當(dāng)閥門流量特性曲線與機(jī)組真實(shí)值差別較大時(shí),切換后負(fù)荷波動(dòng)就會(huì)比較大。可見,閥門流量特性曲線嚴(yán)重偏離機(jī)組的實(shí)際情況導(dǎo)致控制方式切換時(shí)負(fù)荷的大幅度波動(dòng)。應(yīng)重新測定閥門的蒸汽流量特性曲線,優(yōu)化DEH控制系統(tǒng)的閥門管理程序。
7.DEH組態(tài)丟失
某廠2003年7月9日2:15時(shí),1號機(jī)組準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn),運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)在OIS上無法輸入目標(biāo)值,通知檢修人員到現(xiàn)場,在OIS上和EWS上還是無法輸入,檢修人員初步認(rèn)定是死機(jī),可經(jīng)復(fù)位,仍不好用。檢查組態(tài),發(fā)現(xiàn)程序丟失了30頁,重裝組態(tài)后,故障排除。為了查清30頁丟失的原因,檢修人員查閱了歷史記錄,并經(jīng)分析,發(fā)現(xiàn)是前幾天UPS電源和保安段電源互切造成的;DEH系統(tǒng)DPU11和DPU31分別是UPS 和保安段電源供電,當(dāng)時(shí)DPU1 1先斷電,DPU31切為主控,這過程中拷貝組態(tài)時(shí),保安段又?jǐn)嚯?,致使拷貝組態(tài)不全,造成丟失。
七.電液伺服閥本身故障
電液伺服閥本身故障是指伺服閥控制系統(tǒng)短路或斷線,零部件腐蝕、密封件損壞造成泄漏,濾油器堵塞造成油流不暢等。造成伺服閥本身故障的原因較多,如抗燃油油質(zhì)不合格,抗燃油油溫過高,其顆粒度、酸性等指標(biāo)超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)等,都會(huì)導(dǎo)致
抗燃油油質(zhì)下降,使電液伺服閥工作不正常。綜上所述,高壓抗燃油油質(zhì)不合格,油溫過高及水解、酸性腐蝕等是造成伺服閥故障的主要原因,但也不能忽略其它原因的存在。主要有:
1.伺服閥熱工偏值設(shè)定不準(zhǔn),造成伺服閥漏流。
2.伺服閥溫度高
安裝在高壓集成塊上的高調(diào)門伺服閥與高調(diào)門油動(dòng)機(jī)連體安裝,形成一個(gè)整體,伺服閥受到流經(jīng)高調(diào)門高溫蒸氣的傳導(dǎo)熱與輻射熱,在夏季伺服閥處在高溫環(huán)境下運(yùn)行,伺服閥閥體溫度有時(shí)竟能高達(dá)90U以上,容易造成伺服閥內(nèi)位置反饋裝置電子元件的損壞,導(dǎo)致調(diào)門控制失靈。為解決高調(diào)門伺服閥溫度過高的問題,將伺服閥移至溫度較低的地方,同時(shí)應(yīng)能保證高調(diào)門控制的快速性和穩(wěn)定性,在事故狀態(tài)下能夠安全快速地遮斷,迅速關(guān)閉高調(diào)門,以及汽輪機(jī)在熱膨脹過程中抗燃油管道的應(yīng)力較小。將伺服閥及油濾從原高壓模塊中分離,形成獨(dú)立的高壓伺服模塊,并能滿足在機(jī)組運(yùn)行時(shí)更換油濾濾芯,高壓伺服模塊安裝在原高壓主汽門油動(dòng)機(jī)處,使高壓控制油管道距離最短,保證高調(diào)門控制的快速性,以及能夠使管道所受的熱應(yīng)力較小。原高調(diào)門高壓模塊保留泄載閥,保證高調(diào)門安全快速遮斷。
八.EH油系統(tǒng)日常維護(hù)和故障防范措施
1.EH油系統(tǒng)常見問題
EH油外觀透明均勻,無沉淀物,新油呈淡黃色,比重為1.11-1.1 7, 由于其密度大,因而有可能使管道中的污染物懸浮在液面而在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),造成某些部件堵塞與磨損。
1.1 油中大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入
?。?)檢修過程中,零部件未清洗干凈,檢修環(huán)境不清潔,密封件老化脫落,EH油對油箱、管道內(nèi)壁上有機(jī)物的溶解和分離,EH油泵、冷卻泵、濾油泵及部件金屬間摩擦所產(chǎn)生的金屬碎屑進(jìn)入EH油中。(2)E H油能直接侵蝕與其接觸的金屬鉻(或鍍鉻)的管路系統(tǒng),增加油中雜質(zhì)含量,促使油的劣化。在某廠#2機(jī)油顆粒度測試時(shí),發(fā)現(xiàn)油中有類似橡膠的黑色沉淀物,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是蓄能器的皮囊發(fā)生破損。由于EH油的溶劑效應(yīng),會(huì)溶解與其相容性差的物質(zhì),這種溶解物與油相互作用勢必會(huì)改變油的理化性質(zhì),加速其劣化,表現(xiàn)為酸值增大,電阻率下降和起泡傾向增加。被濾膜截留下來的某些物質(zhì)在顯微鏡下呈現(xiàn)金屬光澤,這些微粒主要是高壓油流沖剁下來的金屬腐蝕物,它對油的劣化反應(yīng)有更強(qiáng)的催化活性。
1.2 抗燃油水解和酸性腐蝕
EH油是一種磷酸脂,和其它脂類一樣都能水解,磷酸脂水解后會(huì)生成磷酸根和醇類。
抗燃油中的水份除其自身老化產(chǎn)生的以外,主要來自油箱頂部的呼吸器,空氣從此進(jìn)入油箱,在油箱內(nèi)壁凝結(jié)成水珠,混入油中。EH油遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成酚和羧酸,生成的羧酸反過來可作為水解反應(yīng)的催化劑,如此形成了自催化反應(yīng)。所產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物又進(jìn)一步水解,促進(jìn)精細(xì)元件的腐蝕,而且EH油對周圍環(huán)境中的潮氣吸附能力特別強(qiáng),在北方夏季連續(xù)的陰雨天氣里,可能會(huì)使EH油中含水量增大,使水中的酸性指標(biāo)增加,導(dǎo)電率增大。酸值一般規(guī)定在0.5 mg koH/g以下,當(dāng)酸值超過0.1 mgkoH/g時(shí)就必須及時(shí)檢查維護(hù)。酸值超標(biāo),導(dǎo)電率增大,就會(huì)引起電液伺服閥受到不同程度的腐蝕,在滑閥凸肩、噴嘴及節(jié)流孔處腐蝕尤為嚴(yán)重,使滑閥與閥座之間單側(cè)或雙側(cè)漏流量超標(biāo),造成EH油系統(tǒng)油壓下降。另外,也會(huì)引起管道密封材料的腐蝕及加劇電化學(xué)腐蝕。
1.3抗燃油油溫過高
高抗燃油在常溫下氧化速率極慢,但在較高溫度下其氧化速率會(huì)劇增。運(yùn)行中工作溫度一般控制在40~55℃ ,不能超過60℃ 。油溫較高時(shí)在發(fā)生氧化或熱裂解的同時(shí)能溶解其管路連接處的密封材料,導(dǎo)致酸值增加或產(chǎn)生沉淀。一方面會(huì)造成油系統(tǒng)泄漏,另一方面會(huì)改變油的性質(zhì),增加了顆粒污染。1 990年,湖北漢川電廠#1機(jī)電加熱器誤動(dòng)使EH油溫達(dá)到100~C,造成系統(tǒng)中的抗燃油全部報(bào)廢,機(jī)組被迫停機(jī)換油。當(dāng)EH油流經(jīng)油動(dòng)機(jī)附近時(shí),由于熱輻射可使流過該段的油的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其正常范圍,這種局部熱點(diǎn)的存在將大大加快其劣化速度,使其在短期內(nèi)酸值急劇升高。溫度升高還會(huì)使油的電阻率降低,對電液伺服閥閥口的電化學(xué)腐蝕加劇,使密封件加速老化。因此分析造成抗燃油油溫過高的原因,并做好防范工作就顯得很重要。
(1) 系統(tǒng)壓力調(diào)整過高,機(jī)械損耗過大。系統(tǒng)離熱源太近,管路安裝所經(jīng)過部位環(huán)境溫度過高。(2) 有壓回油單向閥漏流,系統(tǒng)溢流閥調(diào)整值過低。系統(tǒng)溢流閥調(diào)整值一般應(yīng)高于泵出口2.5~3.0 MPa。如出現(xiàn)此類情況,將使高壓油直接流回油箱,使油箱內(nèi)油溫升高。(3)在油動(dòng)機(jī)上加裝冷卻水裝置,降低EH 回油溫度,減少了高溫對EH 油的影響,取得了較好效果。
1.4硅藻土的問題
硅藻土化學(xué)成份不穩(wěn)定,質(zhì)量也存在篩分徹底、顆粒大小不一、碎屑多、雜質(zhì)含量高等問題。失效后易產(chǎn)生大量金屬皂類物質(zhì),嚴(yán)重時(shí)會(huì) 澀系統(tǒng)。目前國內(nèi)已逐步用離子交換型樹脂再生裝置取代硅藻土降低酸值。上海吳涇電廠使用專用樹脂再生裝置,除酸效果較好。波紋纖維濾器濾芯質(zhì)量的問題國產(chǎn)濾芯普遍存在效率差的問題,進(jìn)13濾芯的過濾比超過200,即濾芯前后粒子數(shù)為2001,而國產(chǎn)只能達(dá)到60~70 1,而且產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)好時(shí)壞。加裝PALL公司的精密過濾器(10m攔截濾網(wǎng)),可以大大降低油質(zhì)的顆粒度指標(biāo),保證顆粒度指標(biāo)在合格范圍內(nèi)。
2.針對抗燃油電液伺服閥故障發(fā)生的原因,電廠加強(qiáng)了抗燃油的日常維護(hù)、運(yùn)行管理和監(jiān)督。要保證EH油系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,就要加強(qiáng)對系統(tǒng)的日常維護(hù),包括系統(tǒng)的清潔、檢查、更換、EH油的更新等,主要工作如下:
(1)加強(qiáng)培訓(xùn),使相關(guān)人員了解抗燃油特點(diǎn)和運(yùn)行中的相關(guān)要求。定期監(jiān)督運(yùn)行中的抗燃油,監(jiān)視水分、酸值、氯含量、顆粒度等重要指標(biāo)。補(bǔ)油時(shí),需將新油過濾至合格后,才能通過專用油桶加入油箱
(2) 條件允許的情況下,根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果,對不合格的抗燃油進(jìn)行置換,對管路、容器進(jìn)行吹掃、清洗。
(3) 搞好工作現(xiàn)場汽門、管路的保溫工作,特別是10 mEH油管附近熱源,一定要做好保溫及防輻射熱工作,采用新型保溫涂料和保溫材料,保證足夠的保溫厚度,降低熱輻射。合理安排EH油管路,加強(qiáng)對抗燃油溫度的控制,使冷卻裝置能長期安全可靠運(yùn)行,并能有效調(diào)節(jié)溫度。
(4) 加強(qiáng)對抗燃油凈化裝置的運(yùn)行、管理和檢修改造工作,提高凈化裝置的凈化效率,定期更換硅藻土過濾器和系統(tǒng)中所有精密過濾器,必要時(shí)可以增加一套獨(dú)立的抗燃油再生裝置。
(5) 定期對抗燃油進(jìn)行取樣,檢查和化驗(yàn),加強(qiáng)化學(xué)監(jiān)督,不合格的油絕不能進(jìn)入
EH油箱,不同廠家的EH油也不要混用,并及時(shí)進(jìn)行EH油的濾油工作,保證EH油的油質(zhì),符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
(6) 利用大、中、小修及臨時(shí)停機(jī)的機(jī)會(huì),經(jīng)常對伺服閥進(jìn)行試驗(yàn)、清洗、檢查,對有問題的伺服閥必須及時(shí)處理。
抗燃油工作環(huán)境對油質(zhì)的影響
(7)每天進(jìn)行常開高壓調(diào)門的活動(dòng)試驗(yàn),加強(qiáng)油動(dòng)機(jī)內(nèi)油的流動(dòng),防止油動(dòng)機(jī)活塞底部高溫抗燃油長時(shí)間囤積,形成死區(qū)后加速抗燃油的劣化。
(8) 嚴(yán)格控制EH油系統(tǒng)中的水份含量,油箱頂部呼吸器內(nèi)填裝硅膠,空氣進(jìn)入呼吸器時(shí)硅膠將其大部分的水份吸收,有效降低了油中含水量。定期檢查硅膠,發(fā)現(xiàn)變質(zhì)失效,及時(shí)更換。
九.控制回路常見故障及原因分析
1 閥門突然全開或全關(guān)
1.1 VCC卡故障
一種情況為VCC卡功放故障,A、P值正常,飽和電壓(S)、指令輸出不能改變,造成閥門全開;一種情況為VCC卡芯片故障,閥位指示不能隨著就地反饋信號變化,反應(yīng)不出就地的實(shí)際開度,導(dǎo)致閥門接到指令輸出一直動(dòng)作,造成閥門全開或全關(guān)。
1.2 伺服閥故障
伺服閥故障可以造成閥門全開或全關(guān)。VCC卡的S>3 V時(shí),說明伺服閥堵在關(guān)的一邊,造成閥門全關(guān);VCC卡的S<一3 V時(shí),說明伺服閥堵在開的一邊,造成閥門全開。伺服閥沒有堵塞,但運(yùn)行一段時(shí)間后,出現(xiàn)異常,這些故障可以通過輸出S值的大小改變情況來判斷,如伺服閥機(jī)械偏置不正確,S值過小,使閥門不能全關(guān)或全開到位;靈敏度不夠,S值出現(xiàn)較大變化,閥門才有響應(yīng)。
1.3 LVDTT線圈磨損
DEH改造后調(diào)節(jié)門LVDT安裝方式原設(shè)計(jì)為閥門引出桿和LVDT鐵心用螺母連接,緊固后閥門引出桿和鐵心成為一個(gè)固定整體。當(dāng)閥門開關(guān)動(dòng)作時(shí),由于閥芯運(yùn)動(dòng)軌跡呈不規(guī)則直線,這勢必造成LVDT的鐵心與線圈偏磨,致使LVDT運(yùn)行很短時(shí)間就會(huì)損壞,閥門經(jīng)常失去控制。LVDT就地安裝均為目測,也無法保證每次安裝均垂直、規(guī)范
1.4 LVDT閥門引出桿松動(dòng)
調(diào)節(jié)門L、,1)T組件與閥體連接桿螺母有松動(dòng)跡象,在全開位置造成IjVDT反饋示值偏低。實(shí)際上閥體連接桿松動(dòng)甚至脫落是致命的,如果脫落會(huì)造成調(diào)節(jié)門全關(guān)或全開。
2 閥門擺動(dòng)、振蕩
在輸入指令不變的情況下,油動(dòng)機(jī)反饋信號發(fā)生周期性的連續(xù)變化,稱之為油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)。在閥門控制回路中,最常見、最復(fù)雜的故障就是油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)。油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)的幅值有大有小,頻率有快有慢。
2.1 回路接線問題
當(dāng)VCC卡輸出信號含有交流分量或VCC卡至伺服閥的信號電纜絕緣不良有接地現(xiàn)象時(shí),會(huì)造成調(diào)節(jié)門油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)現(xiàn)象。
2.2 伺服閥問題
伺服閥故障也可能造成閥門擺動(dòng)。當(dāng)伺服閥接收到指令信號后,其內(nèi)部故障產(chǎn)生振蕩,使輸出流量發(fā)生變化,造成油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)。
2.3 LVDT引線磨損接地
I.VDT引線磨損接地是閥門反饋故障的主要原因之一 在機(jī)組運(yùn)行中調(diào)速汽門受到高壓汽流的沖擊,整個(gè)閥體的振動(dòng)是相當(dāng)劇烈的,如果LⅧ T引線未做包扎直接搭在金屬上,極易造成引線的磨損接地,致使位置反饋跳變,造成調(diào)節(jié)門擺動(dòng)。
2.4 LVDT組件連接件受損
由于調(diào)速汽門閥體本身的高頻率振動(dòng),造成LVDT組件連接件受損,連接件之間間隙過大,造成調(diào)節(jié)門有規(guī)律的擺動(dòng),這種擺動(dòng)現(xiàn)場幾乎觀察不到,只能從歷史趨勢中觀察出來。2004年某廠1號機(jī)組GV2連續(xù)幾個(gè)月出現(xiàn)這種不明原因的擺動(dòng),一直未查出原因,最后在檢修時(shí)才發(fā)現(xiàn)LVDT組件中銷子與連接塊發(fā)生了嚴(yán)重磨損,從原來的無間隙連接,已經(jīng)形成了2 mm的晃動(dòng)量,造成LVDT在這個(gè)范圍上下晃動(dòng),從而引起閥門的頻繁開關(guān)。
2.5 LVDTT引起的閥門擺動(dòng)
某廠DEH調(diào)節(jié)門采用的反饋方式為LVDT雙通道高選。由于LVDT全行程線性度不同,使其在中間某一位置出現(xiàn)頻繁選中切換,從而引起閥門的擺動(dòng),另一種原因由于控制VCC卡內(nèi)部的2路LVDT頻率接近,造成振蕩。
3 解決方法
在調(diào)節(jié)門出現(xiàn)異常狀況時(shí),重要的是對故障原因做出準(zhǔn)確判斷。無論是閥門開關(guān)不動(dòng),還是閥門擺動(dòng),應(yīng)首先判斷出故障部位。方法為:打開進(jìn)油門,使用伺服閥測試工具通過外加信號的方法將閥門開啟或關(guān)閉,如無響應(yīng),說明是伺服閥問題,正常動(dòng)作,則說明是控制回路問題。判斷閥門擺動(dòng)也是同樣方法,使用伺服閥測試工具通過外加信號的方法將閥門開啟至原來位置,如此時(shí)沒有振動(dòng),說明是控制信號問題,由熱工人員檢查處理控制回路;如果振動(dòng)加大,說明是伺服閥故障,應(yīng)立即更換伺服閥。
十.EH油壓低
造成系統(tǒng)壓力低的原因:有兩個(gè)以上的高壓蓄能器皮囊破裂.氮?dú)馔庑埂T谡{(diào)門動(dòng)作,特別是閥位切換時(shí)系統(tǒng)供油不足。還有供油裝置溢流閥卡死,系統(tǒng)大量溢流。該閥整定值在正常狀態(tài)是不排油的。使用聽針可檢查有無溢流聲。另外如溢流閥在大量溢流,那么油箱油溫也必然升高,再有如未掛閘DEH給出閘位訊號.誤開高壓蓄能器回油閥,伺服閥電腐蝕泄漏嚴(yán)重等原因均可造成系統(tǒng)壓力下降。針對上述原因,可在線更換蓄能器皮囊,更換供油裝置溢流閥,檢查并關(guān)閉蓄能器放油閥及將閥位信號置零后再掛閘。
DEH油壓波動(dòng)是指在機(jī)組正常工作的情況下,主油泵油壓上下波動(dòng)范圍大于1.0MPa。DEH系統(tǒng)中配備二臺主油泵,二臺主油泵都為恒壓變量泵。恒壓變量泵是通過泵出口壓力的變化自動(dòng)調(diào)整泵的輸出流量來達(dá)到壓力恒定的目的。理論上恒壓泵有一定的壓力波動(dòng),壓力波動(dòng)范圍不超過1.0MPa,大于1.0MPa則泵出現(xiàn)調(diào)節(jié)故障。出現(xiàn)油壓波動(dòng)主要原因是泵的調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作不靈活導(dǎo)致的。
(1)調(diào)節(jié)閥閥芯卡澀或摩擦阻力增大,造成調(diào)節(jié)流量滯后于壓力變化,出現(xiàn)泵出口壓力波動(dòng)?! ?/p>
(2)推動(dòng)機(jī)構(gòu)活塞發(fā)生卡澀或摩擦力增大,調(diào)節(jié)閥輸出的壓力信號變化不能及時(shí)轉(zhuǎn)化成斜盤傾角,使泵出口壓力波動(dòng)。
防范處理措施:
(1)清洗調(diào)節(jié)閥,檢查閥芯磨損。
(2)清洗推動(dòng)機(jī)構(gòu)活塞和斜盤角度
十一.高壓調(diào)門閥桿脫落
1.現(xiàn)象:某廠高壓調(diào)門連續(xù)發(fā)生脫落。
2.原因分析
調(diào)門導(dǎo)向套與閥頭間距離46mm,調(diào)門有效調(diào)節(jié)行程為該距離值得35%(16mm)。當(dāng)調(diào)門開度值大于16mm時(shí),已經(jīng)失去調(diào)節(jié)作用。因制造廠在配套油動(dòng)機(jī)時(shí)所選定的油動(dòng)機(jī)行程為184mm,而按調(diào)門行程46mm通過杠桿比例折算出油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程應(yīng)為172mm,油動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)行程多出的12mm造成閥桿螺紋受力過大而損壞。但油動(dòng)機(jī)全開時(shí)的滿開度行程產(chǎn)生的調(diào)門行程值大于調(diào)門自身的極限行程值時(shí),在調(diào)門全開時(shí)閥頭上端面與導(dǎo)向套下端面頂死,此時(shí)油動(dòng)機(jī)活塞下部仍有高壓EH油產(chǎn)生的力通過杠桿作用到與連接桿與閥桿的連接螺紋上,造成連接桿螺紋及銷子損壞。另外如果連接桿端面與閥桿端面留有較大間隙時(shí),在快關(guān)過程中,巨大的彈簧作用力會(huì)直接作用在連接螺紋上,造成螺紋及銷子損壞。
3.預(yù)防調(diào)門閥桿脫落的措施
?。?)設(shè)計(jì)時(shí)考慮留足油動(dòng)機(jī)行程的安全尺寸。
?。?)提高連接桿與閥桿的裝配工藝水平,避免調(diào)門彈簧座的彈力直接施加在閥桿連接螺紋上而造成損壞。
?。?)在閥門完成校驗(yàn)后,在實(shí)際運(yùn)行過程中,應(yīng)避免使閥門的開度指令大于LVDT反饋的最大值,以避免油缸下部油壓達(dá)到EH系統(tǒng)的油壓,可將閥門開度指令的最大值調(diào)整為99%或98%。
(4)對碟形彈簧墊片與機(jī)械限位檔桿進(jìn)行調(diào)整,碟型彈簧具有緩沖作用,調(diào)整的當(dāng),可以避免閥桿螺紋的損壞。