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1、122-系统培训-调节保安系统 DEH系统培训-调节保安系统 欢迎大家多提意见 汽轮机调节保安系统是保证汽轮机安全可靠稳定运行的重要组成部分 本机组采用新型的高压抗燃油数字电液控制系统Digtal ElectroHydraulic Control简称DEH或D-EHCDEH与传统的机械液压调节相比极大的简化了液压控制回路不仅转速控制范围大调整方便响应快迟缓小和能够实现机组自启停等多种复杂控制而且提高了工作可靠性简化了系统的维护和维修 概述 调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统DEH的执行机构它接受DEH发出的指令完成挂闸驱动阀门及遮断机组等任务 我公司采用东方汽轮机厂的汽轮机调节保安系统此
2、种保安系统已经应用到多台大容量机组有长时间的运行经验本机组的调节保安系统按照其组成可划分为低压保安系统和高压抗燃油系统两大部分高压抗燃油系统由液压伺服系统高压遮断系统和抗燃油供油系统三大部分组成 调节保安系统图见下图 本机组的调节保安系统满足下列基本要求 汽轮机挂闸 适应高中压缸联合启动的要求 适应中压缸启动的要求 具有超速限制功能 需要时能够快速可靠的遮断汽轮机进汽 适应阀门活动试验的要求 具有超速保护功能 A机械式超速保护 动作转速为额定转速的11011133003330rmin此时危急遮断器的飞环击出打击危急遮断器装置的撑钩使撑钩脱扣机械危急遮断装置连杆带动遮断隔离阀组件的机械遮断阀动作
3、 同时将高压保安油的排油口打开泄掉高压安全油快速关闭各主汽调节阀遮断机组进汽 DEH电超速和TSI电超速保护 当检测到机组转速达到额定转速的1113330rmin发出电气停机信号使 高压遮断模块5YV6YV7YV8YV和机械停机电磁铁3YV 动作泄掉高压保安油遮断机组进汽同时DEH又将停机信号送到各阀门遮断电磁阀快速关闭各汽门保证机组的安全 液压伺服系统 液压伺服系统主要由油动机阀门操纵座以及电液伺服阀LVDT等组成主要实现控制各阀门的开度作用阀门快关等功能 本机组共设置有四个主汽调节阀油动机两个主汽阀油动机两个中压主汽阀油动机两个中压调节阀油动机其中高压中压调节阀及右侧高压主汽阀油动机由电液
4、伺服阀实现连续控制左侧高压主汽阀油动机双侧中压主汽阀油动机由电磁阀实现二位控制 控制阀门的开度 在机组启动工况下当机组挂闸高压保安油建立后DEH自动判断机组的热状态根据需要可完成阀门预暖预暖开始时DEH首先控制右侧高压主汽阀油动机的电液伺服阀使高压油进入油缸下腔室使活塞上行并在活塞端面形成与弹簧相适应的负载力由于位移传感器LVDT的拉杆和活塞连接活塞移动便由LVDT产生位置信号该信号经解调器反馈到伺服放大器的输入端直到阀位指令相平衡时活塞停止运动此时蒸汽阀门已经开到了所需要的开度完成了电信号液压力机械位移的转换过程DEH控制右侧主汽门的开度使蒸汽进入主汽阀并达到高压调节阀前完成阀门预暖然后DE
5、H发出开主汽阀指令并送出阀位指令信号分别控制右侧主汽阀油动机的电液伺服阀及左侧主汽阀和中压主汽阀油动机的进油电磁阀使主汽阀门全开再控制各调节阀油动机的电液伺服阀使调节阀开启调节阀油动机的电液伺服阀的控制原理与右侧高压主汽阀油动机相同随着阀位指令信号变化各调节阀油动机不断地调节蒸汽门的开度 实现阀门快关 系统所有的蒸汽阀门均设置了阀门操纵座阀门的关闭由操纵座弹簧紧力来保证 机组正常工作时各油动机底部的盘式 卸载阀阀芯将负载压力油回油和安全油分开停机时保护系统动作高压安全油压被卸掉卸载阀在油动机活塞下腔室的油压作用下打开油缸下腔室与油缸上腔室相连油动机活塞下腔室一部分油回到油缸上腔室另一部分油通过
6、单向阀回油箱阀门在操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭 油动机的组成 油动机由油缸位移传感器和一个控制块相连而成 油动机按其动作类型可以分为两类即连续控制型和开关控制型本机组系统中高压调节阀油动机右侧高压主汽门油动机和中压调节阀油动机属于连续控制型油动机其中在控制块上装有伺服阀关断阀卸载阀遮断电磁阀 及测压接头等而左侧高压主汽阀油动机中压主汽阀油动机属开关控制型油动机在控制块上则装有遮断电磁阀关断阀卸载阀试验电磁阀 及测压接头等 连续控制型油动机的工作原理 主汽调节阀油动机右侧高压主汽门油动机和中压调节阀油动机属于连续控制型油动机其工作原理基本相同现以主汽调节阀油动机为例加以说明图72中所示为我公司右
7、侧主汽调节阀 当遮断电磁阀失电时遮断电磁阀排油口关闭卸载阀上腔作用了高压安全油压卸载阀关闭同时关断阀在保安油的作用下开启压力油经关断阀到伺服阀前油动机工作准备就绪 A伺服阀接受DEH来的信号控制油缸活塞下腔室的油量 当需要开大阀门时伺服阀将压力油引入活塞下腔室油压力克服弹簧力和蒸汽力作用使阀门开大LVDT将其行程信号反馈至DEH当需要关小阀门时伺服阀将活塞下腔室接通排油在弹簧力的蒸汽力的作用下将阀门关小LVDT将其行程信号反馈至DEH当阀门开大或关小到需要的位置时DEH将其指令和LVDT反馈信号综合计算后使伺服阀回到电气零位遮断其进油口或排油口使阀门停止在指定位置上伺服阀具有机械零位偏置当伺服
8、阀失去控制电源时能保证油动机关闭 图72 1号主汽调节阀 开关控制型油动机的工作原理 左侧高压主汽阀油动机中压主汽阀油动机都采用二位开关控制方式控制阀门开关由限位开关指示阀门的全开全关及试验位置其工作原理基本相同现以左侧高压 主汽阀油动机为例加以说明图73中所示为我公司 左侧高压主汽阀 遮断电磁阀失电安全油压使卸载阀关闭同时关断阀开启油动机准备工作就绪油动机在压力油作用下使阀门打开当安全油失压时卸载阀在活塞下腔室油压作用下打开油动机活塞下腔室与回油相通阀门操纵座在弹簧紧力的作用下迅速关闭主汽阀当阀门进行活动试验时试验电磁阀带电将油动机活塞下的油压经节流孔与回油相通阀门活动试验速度由节流孔来控制
9、当单个阀门需作快关试验时只需使遮断电磁阀带电油动机和阀门在操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭关断阀卸载阀的功能与调节阀油动机相同 图73 左侧高压主汽阀 伺服阀结构及工作原理 我公司采用的是一个由扭矩马达两级液压放大及机械反馈所组成的双喷嘴式伺服阀伺服阀的第一级液压放大是双喷嘴挡板系统第二级放大是滑阀系统伺服阀即电液转换阀的结构如图74 图74 双喷嘴式电液转换器 伺服阀结构及工作原理 它主要由控制线圈永久磁钢可动衔铁弹簧管挡板喷嘴断流 滑阀反馈杆固定节流孔滤油器外壳等主要零部件组成这种力反馈式电液转换器一般具有线性度好工作稳定动态性能优良等优点 伺服阀结构及工作原理 在扭矩马达中左右两块永久磁铁形
10、成两个磁极可动衔铁和挡油板在弹簧管支撑下置于其中高压油进入转换器后分成两股油路一路经过滤油器到左右端的固定节流孔及断流滑阀两端的容室然后从喷嘴与挡板 间的控制间隙中流出 伺服阀结构及工作原理 在稳态工况下两侧的喷嘴挡板间隙是相等的因此排油面积也相等 作用在断流滑阀两端的油压也相等使断流滑阀保持在中间位置遮断了进出执行机构油动 机的油口另一路高压油就作为移动油动机活塞的动力油由断流滑阀控制当DEH送来的电气信号即阀位信号输入控制线圈在永久磁钢磁场的作用下产生了 偏转扭矩使可动衔铁带动弹簧管及挡板偏转改变了喷嘴与挡板之间的间隙间隙减小的 一侧油压升高间隙增大的一侧油压降低 此电液转换器的主要优点
11、A采用弹簧管可以防止喷嘴排油进入电磁线圈部分这就消除了油液污染电磁部分的可能性 B电液转换器在喷嘴挡板前置级液压放大器的回油路上加装了节流孔使喷嘴扩散 的喷油具有背压不会产生涡流及汽蚀现象从而提高了挡板运动的稳定性 表71伺服阀常见故障及原因 阀不工作无流量或无压力输出 1外引线断落 2电插头焊点脱焊 3线圈霉断或内引线断落或短路 4进油或回油未接通或进回油口接反 阀输出流量或压力过大或不可控制 1阀安装座表面不平或底面密封圈未安装妥使阀壳体变形阀芯卡死 2阀控制级堵塞 3阀芯被脏物或锈块卡住 阀反应迟钝响应降低零偏增大 1系统供油压力低 2阀内部油液太脏 3调零机械或力矩马达力马达部分零组件松动 阀输出流量或压力或执行机构速度不能连续控制 1系统反馈断开 2系统出现正反馈 3系统的间隙摩擦或其它非线性因素 4阀的分辩率变差滞环增大 5油液太脏 系统出现抖动或振动频率较高 1系统开环增益太大 2油液太脏或油液混入大量空气 4系统接地干扰 5伺服放大器电源滤波不良 6伺服放大器噪声变大 7阀线圈绝缘变差 8阀外引线碰到地面 9电插头绝缘变差 10阀控制级时堵时通 系统变慢频率较低 1油液太脏 2系统极限环振荡 3执行机构摩擦大 4阀零位不稳阀内部镙钉或机构松动或外调零机构未锁紧或控制级中有污物 5阀分辩率变差
