汽轮机调速

关键词： 转速 油压 汽轮机 调速

汽轮机调速（精选十篇）

汽轮机调速 篇1

1. 故障现象

2011年12月下旬—2012年1月上旬, 汽轮机调速信号SE715B数次出现突然从正常运行转速降至0, 随后又自行恢复至正常转速。目前SE715B彻底无法显示正常运行转速, 失灵指示为0。SE715B是调节回路的重要参数, 当SE715A、SE715B两个转速信号全部故障会造成联锁停车。

2. 故障处理

SE715B回路由现场转速传感器、信号线及控制室脉冲卡件组成。故障发生时汽轮机处于运行状态且转速传感器安装在机器内部, 无法更换, 为此维护人员首先紧固现场和控制室接线端子, 故障依旧。将TRLOG信息 (故障信息) 发至康吉森公司分析故障原因, 厂家回复SE715B故障发生时, 脉冲卡件良好。而且该系统卡件为冗余配置, 更换脉冲卡, 在此后一次的SE715B转速故障中, 发现是新脉冲卡工作, 进一步排除卡件原因。使用兆欧表对SE715B信号线进行绝缘测量, 未发现接地、短路及断路现象。使用砂纸打磨现场接线端子并进行氧化处理, 重新接线, 故障依旧。至此判断是转速传感器故障, 在机组计划停工时更换传感器, 并对其进行调试, 故障消失。

电站水轮机调速器规程 篇2

1、适用范围及引用标准。

1.1本规程规定了水电站水轮机调速器的运行、维护、投退操作及故障处理等内容。本规程适用之于水电站水轮机调速器的运行管理。

1.2 引用标准。

1.2.1 水轮机调速器YCVT-XX数字式水轮机调速器原理与使用说明书。1.2.2 水电站其它相关图纸。

2、设备规范。2.1 主要技术参数：

调速器型号：YCVT-6000-16 调节规律；适应式变参数PID 测频方式：残压测频

机组频率信号：取自发电机机端电压互感器 信号电压：（0.2-100）V 测频范围：（5-100）HZ 测频分辨率：≤±0.002HZ

电网频率：取自35KV母线电压互感器 信号电压：（0.2-100）V 2.5A 测频范围：（45-55）HZ 测频分辨： ≤±0.002 HZ 永态转差系数：bp=0-10 % 暂态转差系数：bt=5%～150 % 缓冲时间常数：Td=2-20 s 加速时间常数：Tn=0-5s 频率给定范围：fG=45-55HZ 功率给定范围：P=0-120% 额定工作压力：1.6-31.5Mpa

主控阀组最大设计流量：2500L/min(ΔP≤0.5MPa)主接力器开启/关闭时间：3～11s之间可调 整机平均无故障时间：<20000h 静特性转速死区： i x<0.02 –0.04% 自动空载转速摆动：<±0.15% 快速开关阀最大功率：35W（单个）2.2运行条件：

外供直流电源：220V±15% 2.5A 外供交流电源：220V± 15% 2.5A 快速开关阀额定工作电压：直流24V±10%

3、投入运行的条件

3.1调速系统电气调节控制器、机械液压随动系统、油压装置等各部分安装完毕。3.2 柜内无异物，外部配线、配管正确，具备充油、充气、通电条件，所需46#透平油、高压气及电源符合有关技术要求、油箱液位及温度指示正常。导叶开度指示为零。

3.3设备所在的机组段，不得有影响运行的施工作业，现场清理完毕。3.4对所有接线进行正确性检查，其标志是否与图纸相符；然后接通电源(投入电柜交流、直流220V电源)、压力油源，观测电源、触摸屏显示、压力指示是否正常。

3.5两台油泵切至自动，（由PLC控制，互为备用，主泵起动140次后由PLC控制，与备用泵互换运行方式）。

3.6手动增益开关在设定值在Ⅱ档（手动操作调速器时，其动作时间与增益开关的关系，Ⅰ档的动作时间最长）；

3.7油泵需要手动操作时，将A泵或B泵方式开关切至手动（油泵电机转），待5秒以后，将方式开关切至加载（对应的加载阀动作指示灯亮，油路接通），油压上升至满足要求后，将方式开关切至停止；

注意事项：空气滤清器需每年清洗一次，平时注意油位，以免油泵吸空。

4、检查、操作和维护 4.1检查巡视

4.1.1正常发电运行状态。

①[手动]/[自动]选择开关置于[自动]位置；

②[交流、直流220V]指示灯亮；

③[导叶]指示在与当前主接力器位移相应的位置（百分数）；

④触摸屏指示[断路器合]；

⑤主接力器可能静止不动，也可能增、减一定量的开度，取决于中控室增减负荷命令、调节器的有功/开度调节命令以及网频变化范围（当网频的变化量超过人工死区ef时，接力器就会产生相应位移，以满足网频在50±ef之内）。一般在开度模式、基本负荷状态下，开度值与接力器基本不变动。

⑥油压正常。4.1.2停机备用时的检查：

①[手/自动]切换开关置于[自动]位置；

②面板上[交流、直流220V]指示灯亮；

③[导叶]指示为零；

④调速器电柜各有关指示正常；

⑤油压正常；

⑥高频阀组供油阀1113（2113）打开；

⑦滤芯工作正常；

⑧发电机出口电压互感器正常，高低压保险投入且未熔断；

⑨水头表指示在与当前水头相对应的位置（设定值143m）。4.2操作

4.2.1自动远控操作

正常情况应采用微机自动操作方式，[手/自动]切换开关置于[自动]位置。

4.2.1.1开机并网

自动开机时发电机出口电压互感器必须正常，高低压保险投入且未熔断，调速器处于备用状态。水头表指示在与当前水头相对应的位置。

①中控室发出开机令后，自动拔出锁锭，调节器指示[开机]，导叶开至对应水头 3

下的空载开度，同时机频跟踪网频；

②满足自动准同期并网条件后，监控系统操作合上油开关，调节器指示[断路器合]。

4.2.1.2解列停机

①将负荷减至零；

②监控系统操作跳开机组油开关后，调节器指示[断路器分]；

③监控系统发出停机令后，调节器指示[停机]，导叶全关至零并压紧，机组转速下降；

④刹车撤消风压后，调速器转入备用状态。

4.2.1.3增减负荷操作

增减负荷时，一般在中控室用鼠标在屏幕上单击增、减负荷按钮来进行、或直接进行功率数字给定；详细内容请参阅监控系统有关资料。

（功率增减速度由电厂与我方协商而定，一般在设备首次调试、投运时通过调速器软件设定于某一固定值；在日常使用中不要轻易变动，如需变动请电厂事先与我方协商，以免产生意外。）

4.2.1.4手自动切换

手/自切换非常简单，切换前无需准备任何条件；如要从自动切至手动，仅仅需要旋转手自动切换开关指向手动位置，说明已进入手动状态；如要从手动切至自动，同样只需旋转手自动切换开关指向自动位置即可。

注意：

一、发电机出口电压互感器不正常，高低压保险熔断或未投入，无交/直流220V电源时，严禁切自动运行；

二、正在开机或停机操作中途时最好不要作手/自动相互切换。

4.2.2手动近控操作

旋转手自动切换开关指向“手动”位置，表示调速器转入手动状态.手动方式运行时，调速器旁应有专人监视。

4.2.2.1开度增大/减小操作

将“手动增减开关”拨向增侧/减侧，即可实现开度增大/减小操作。如果操作“手 4

动增减开关”无效或调速器工作电源中断时,可用操作杆将快速动作高频阀开机侧阀芯/停机侧阀芯压入并保持,可实现导叶的开/关。

应当指出，如果进行手动增加开度操作之前，调速器正好处于“停机备用”(或“停机等待”)状态，则须手动将导叶释放（该项操作目的是使脉冲阀处于开启侧位置，使开机油路恢复正常。）；其它状态下，无需作该项准备工作。4.2.2.2锁锭拔出/投入操作

按下“锁锭拔出/投入按钮”，即可实现锁锭拔出/投入的操作；如果操作“锁锭拔出/投入按钮”无效或调速器工作电源中断时,可用操作杆将锁锭高频阀投入侧/切除侧阀芯压入并保持,可实现锁锭的拔出/投入。4.2.2.3 手动开机

①在调速器柜面板上，将“手动增减开关”扭向增侧并保持3秒或（按下触摸屏中“导叶释放”按钮），启动机组，将导叶开至空载开度(1号?%,2号机?%,机组转速达到额定值,松开“手动增减”开关。

②待机组励磁开关合上后，配合电气人员，操作“手动增减开关”调整机组频率在50HZ，等待并入系统；

③触摸屏指示断路器合，根据电气人员要求啬至相应有功负荷；

4.2.2.4手动停机: ① 操作“手动增减开关”至减侧，减完机组有功负荷，同时电气人员减完机组无功负荷；

②待电气人员断开主机开关，灭磁开关；

③ 操作“手动增减开关”至减侧,关闭导叶并压紧,当机组转速下降至35%额定值时，进行制动；

④ 按下锁锭投入按钮，投入接力器锁锭。

4.2.2.5紧急停机操作

Ⅰ.如出现事故需紧急停机时，一般情况下，机傍LCU的紧急停机继电器常开独立接点会自行闭合，使调速器的紧急停机电磁阀通电动作，导叶按整定时间(1号机7S,2号机6.8S)迅速全关；

Ⅱ.特殊情况下，如无LCU保护或无直流24V而需紧急停机时，应使用操作杆手动压入开停机高频阀停机侧阀芯，也可以实现快速停机。（恢复调速器操作时只需手

动将导叶释放）;

Ⅲ.事故情况下调速器未紧急停机，应手动按下调速器面板紧急停机按钮，也可以实现紧急停机,当机组导叶全关后,按一下紧急停机按钮就可实现复归;

4.2.2.6调速器手动退出与恢复备用操作

Ⅰ.退出备用

① 旋转手自动切换开关指向手动位置；

② 接力器落下锁锭（注意：接力器投锁锭前必须确认脉冲阀已处于闭侧位置，这一点用户须高度重视）；

③ 关掉调速器高频阀组供油阀1113（2113）。

Ⅱ.恢复备用

发电机出口电压互感器正常、高低压保险投入且未熔断、油压正常、压力油源的主供油截止阀2110打开时方可恢复备用。

① 旋转手自动切换开关指向自动位置；（调速器手动运行时，要手动将导叶释放；

② 交/直流220V，直流24V正常；

③ 提起接力器锁锭。

5、故障类型与处理5.1故障类型

· 调速器发告警信号

⑴PLC STOP； ⑵锂电池错误； ⑶内部21V错误； ⑷硬件错误； ⑸拒动；

⑹水头信号错误； ⑺机频信号消失；

⑻网频信号消失； ⑼导叶反馈错误；

⑽轮叶反馈错误(双调)； ⑾有功信号错误； ⑿滤芯工作错误；

故障类型显示：在显示区显示出故障具体信息。5.2 故障分析与处理

故障信息

故障界面主要用于显示当前系统的运行状态，显示整个系统的几个主要故障信息。

⑴ PLC STOP

原因：主机切换开关位置不正确。

现象：“故障”灯闪烁，发告警信号；调速器主机切换开关在STOP位置。

处理：

①调速器主机切换开关切至RUN位置

⑵锂电池错误； 原因：锂电池电量不够。

现象：“故障”灯闪烁，发告警信号； 处理：更换电池。

⑶内部24错误。处理：根据接线图检查。⑷ 硬件错误应与厂家联系

⑸拒动；处理：检查油路及电气回路。

⑹水头信号错误；(我站没有这套装置，不会发出故障信号)⑺ 机频故障

原因：信号线断开或测频模块损坏。

现象：“故障”灯闪烁；发告警信号；调速器维持原位不动。

处理步骤：

①首先最好将调速器切换到手动运行(开机过程中若发生机频故障，应立即停机或改为手动开机；并网运行中发生机频故障时，可继续自动运行或切手动；但应尽快查明故障原因)。

②检查测频模块是否正常：如果与测频模块相连的PLC输入模块上输入点指示灯长时间无变化，则可能死机或损坏；若死机，重新上电；若损坏，更换测频备用板。

③信号消失或断线：据原理图，从测频模块到PT逐点查找故障点。

④排除故障后，调速器一切正常才可以切到自动运行。

⑻ 网频故障：

原因：信号线断开或测频模块损坏。

现象：“故障”灯闪烁；发告警信号；调速器维持原位不动。

处理步骤：

①首先最好将调速器切换到手动运行(开机过程中若发生机频故障，可继续自动运行或改为手动开机；并网运行中发生机频故障时，也可继续自动运行或切手动；但应尽快查明故障原因)。

②检查测频模块是否正常？如果与测频模块相连的PLC输入模块上输入点指示灯长时间无变化，则可能死机或损坏；若死机，重新上电；若损坏，更换测频备用板。

③信号消失或断线：据原理图，从测频模块到PT逐步查找故障点。

④排除故障后，调速器一切正常才可以切到自动运行。

⑼ 导叶反馈错误

原因：①位移传感器反馈断线或损坏

②反馈电位器反馈断线或损坏

③“开度模式”增减开度给定过快

④开限没有打开

现象：“故障”灯闪烁，发告警信号；调速器切“机手动”运行。

处理：根据不同的故障原因，可采取：

①打开电气开限；

②减慢开度给定速度，或与厂家联系，修改相应程序；

③若位移传感器故障，修复或更换后应调整零点/满度。调整方法参考第六节有关内容。

⑽ 轮叶反馈故障(我站没有这套装置，不会发出故障信号)⑾有功信号错误；(我站没有这套装置，不会发出故障信号)⑿滤芯工作错误； 原因：滤芯堵塞处理；

现象：自动泵不能打油或抽油慢，油压上升； 处理步骤：

① 将自动油泵切除；

② 拆下相对应的滤芯进行清洗；

6.人机交互界面总体构成

6.1主控画面

主控画面如图1所示，该画面主要用于显示系统当前的运行状态参数，用户可通过单击右方的几个触摸键按钮，进入到相应的功能界面中。

参数说明：YL空载/负载（开度限制），Yg开度给定，Yc开度控制，Fj机频，Fw网频，Fc频率给定（网频），Pg功率给定，Fc频率给定（网频）

6．2主画面附加功能

按钮“压紧”和“释放”分别控制停机电磁阀和开机电磁阀。(点击主画面导叶开度界面进入导叶手动控制选项)按钮“手减”和“手增”相当于人工状态下的手动增减按钮。点击后系统相应的指示灯会高亮表示操作成功。

刍议汽轮机调速系统常见故障与方法 篇3

【关键词】汽轮机；调速系统；常见故障；处理方法

1.汽轮机调速系统的组成

汽轮机调速控制系统由三大部分组成：控制系统软件、电子控制柜与硬件和液力执行机构。现在，我以本公司的汽轮机调速系统为例，它的电子控制柜主要是由Vanguard系统中的一个现场控制站所组成的，详细介绍如下：硬件组成 ：Vanguard的核心是微处理器MPU1002，结合I/O卡件，它是一个完整的独立控制系统，具备控制操作、打印记录、系统检验和TrainView显示等功能。操作员站上的键盘和TrainView画面集中集中着系统的自诊断信包和机组启停运行操作，只需要通过键盘和TrainView画面，我们就可以完成所有控制操作系统的工作，从而获得需要的各种信息。现场控制站、操作员站、工程师站、通讯网站、继电器盘、操作回路、冗余服务器和硬接线手操盘等组成。软件的组成：控制功能是由Vanguard控制装置来控制的，这些控制主要通过软件来完成。控制系统软件：Vanguard主要采用TrainTools系统的Project Builder来编写程序。多任务实时控制软件：信号转换和处理、通信、自诊断、自动切换和控制运算等功能都可以通过Project Builder软件来实现。

2.汽輪机调速系统常见故障的处理方法

2.1调节系统的油压波动

当调节系统油压发生波动时，首先的可能因素是主油泵和注油器本身的工作性能不稳定造成。当运行中主油泵、注油器工作失常时，应立即启动备用油泵，并仔细倾听主油泵及有关转动部分的声音，注意系统中油压、油温的变化，必要时故障停机。其次是油系统混入空气。油流中存在的空气会造成管路中的油压晃动，对调节系统的稳定性危害最大。在高压油泵工作的时候，油系统的油门将会自动开启，高速油流将会卷入众多的气泡。所以，在启动辅助油泵之前，一定要记得关闭出口的门，等到油泵开始进行运行的时候，再慢慢开启出口门来提升油压，从而排出系统里面的空气。机组油流里面的空气多少和油系统在空气中的分离是存在着极大的关系的。空气不能充分地从油里面分离受到很多因素的影响，其中包括回油管路布置太高、油箱的油位过低、油箱容积太小和排烟机机调的工作不严密等。想要顺畅地排出系统中的空气，应该在弯管的最高位置的各个死区中开设一些排气孔。

2.2 A 侧的 GV3 高压调速汽门在没有给定信号的情况下自动开启

压力油通过一个精度是10没μm的滤油器，进到MOOG伺服阀（电液伺服阀），接着再送入到GV3高压调门油动机活塞下部，最后才将CV3的高压调门打开，有外部信号的影响，A侧GV3高压调速汽门的挂闸就会自动打开。在正常的条件下，MOOG伺服阀是接受不到信号的，压力油也不可能会通过MOOG伺服阀，其原因主要是由于MOOG伺服阀的机械零位可能被漂移，所以，需要我们调整好MOOG伺服阀的机械零位才可以。首先，我们需要利用信号源来加入一个小于4mA的电流，让MOOG伺服机械的零位得到调整，接着关闭GV3高压调门，再加入4mA的电流，高压调门GV3的信号会慢慢升到满分的状态，最后我们再减少信号，把调门关闭时的信号是4mA。这样的话，所有问题就解决了。

2.3活动电磁阀带电而所有的主汽门不动作

在做主汽门活动试验的时候，插动电磁阀带电、开启主汽门的时候却没能活动。其主要原因极有可能是因为主汽门活动试验的油路受阻，电磁阀带电后的阀体活塞没有活动；控制主汽门活动速度的节流孔受油路影响出现问题；主汽门活动和油动机活塞下部的高压油之间的排油路不顺畅等。首先，我们需要检查好A侧高压主汽门活动电磁阀到底又没有处在一个正常运行的状态，将活动电磁阀拆除来开，接入220V的交流电源进行试验，如果电磁阀的运动正常，那 么久可以排除电磁阀的问题；接着，我们需要检测一下油动机活塞下部的高压油和主汽门活动排油路之间的问题，一旦发现有工艺螺丝过长的情况，都是堵住油管流通的主要原因，需要进行处理，再进行活动试验，测试有没有符合要求。

2.4透平油质变化及设备部件漏油的分析

系统工作是否稳定的一个最重要因素就是透平油质是否发生变化，油质不良的主要原因主要包括油质不干净和运行中油质恶化两个方面。南于液压调节系统各部件的间隙都很小，当透平油中含有铁屑、沙粒等垃圾时，将引起调节系统的卡涩，从而造成调节系统摆动，这类现象是较常见的。如当机组出现调节系统放大器卡涩的情况时，主要现象是：开机时二次油压不变，无法控制空负荷的活动；单机运行的时候没有办法控制转动的速度；并列运行的时候没有办法调节负荷是否稳定；周波升高的时候负荷没有办法实现减少；一次油压随转速升高的同时二次油压却没有升高；以及减不下负荷等。当出现这些情况时，应关闭主汽门故障停机，进行消除。油系统之所以会进水，是油质恶化的主要原因，油中含水后会造成部件腐蚀，调节系统波动等问题。想要调节系统油里的垃圾和水分，通常采取定期取样化验来进行监视。在运行过程中通过使用清油机对油系统过滤水份和杂质，及机组大修过程中对油系统管路、轴瓦进行大油流冲洗等方法都可以达到扫除杂质，提高透平油品质的目的。

3.结束语

总之，针对汽轮机调速系统中几种常见故障进行深入分析，并采取上述相应的处理措施，机组调速系统的整体运行会趋于平稳，能够完全满足企业的生产要求。如果技术人员们能够在工作的过程中多加小心和注意，及时地发现这些问题，那么将会减少很多的安全事故隐患发生，也可以优化了设计，为大家提供可有价值的参考意见。 [科]

【参考文献】

[1]翦天冲.汽轮机原理[M].北京：中国水力电力出版社，2012.

浅谈汽轮机调速及检修相关问题 篇4

1 汽轮机的工作原理及相关问题

1.1 原理

汽轮机是通过燃料燃烧产生的气压, 推动装置产生机械能, 以此来充当机械设备的发动机。在作发电机的功用上, 要进一步将蒸汽能量产生的机械运动发挥在切割磁场上, 以此来产生电流。供电所需的功率、电流电压和切割磁场的频率、原线圈的匝数等因素有关。即通过汽轮机来调节频率, 通过变压器来调节所需的电压电流和功率。相关公式为I=P/U、P1=P2、U1:U2=n1:n2, 其中n代表的是线圈的匝数。

1.2 相关问题

首先, 对于调速系统的意义, 汽轮机调速系统关系着发动机和发电机的功率问题。为了匹配工作生产设备所需的特定功率、电压、电流, 调速系统必须具备可调控性、易操作性。由此看来, 调速系统是发电设备和发动机的源头部分和重要组成部分。

其次, 对于汽轮机调速失控的影响因素, 可分为如下几点:1、电子操控软件出错。为了适应机械设备所需的范围类的任意功率和标准, 汽轮机的调速系统已经和电子数据编程结合起来了。操控汽轮机调控速系统设置输入数据的电子控制系统, 电子控制系统的核心为DPU, 通过输入设置的数值, DPU发布命令进行各种零件的协调和运转。电子操控软件的程序出现错误会导致汽轮机工作失常, 甚至会导致意外发生。2、阀门卡顿或松动。机器运转会有轻微的震动, 加上汽轮机内部产生的压力会使松动的阀门改变原有的通口大小。造成压力不足、导致汽门关闭, 出现跳闸等现象。阀门卡顿使调控的档位到不了所需的位置, 影响了通口的大小就不会达到要求的工作效果。3、阀门出现漏油问题。最为常见的是由于燃油的侵蚀和使用的磨损使得卸荷阀的线圈遭到破败, 出现漏油问题。漏油的通口会造成压力的问外泄, 使内外压强出现连路, 造成机身的震动。同时卸荷阀的磨损造成的气压不够的问题, 使得电伺服阀、挡板和衔铁喷嘴发生位置变动。挡板另一端的油压就会变得更小, 不足以达到设定数值。

2 汽轮机的检修需要注意的方面

2.1 排查容易漏油的地方, 检查阀门松紧度

漏油不仅带来气压不足的问题, 还会带来安全隐患。注意检查接触燃油的阀门、阀门芯圈、活塞等连接口, 防止出现因压力不足带来的汽门关闭、跳闸等问题。此外, 阀门卡顿需要添加润滑油, 对于已经松动的阀门进行修补和替换。使阀门处于一个合乎工作要求的位置。当汽轮机工作出现故障时, 如果电子控制设备没有发错指令, 一般都在于指令没有被执行。阀门存在卡顿和松动的问题是指令不能被执行的原因, 所以检修过程中除了内部排查外, 也要注意外部阀门的检修。

2.2 检修时防止细密零件遗失

机械设备的检修是全方位的排查问题, 常常需要卸载下很多零件, 查看内部结构是否正常。卸载下来的零件要归置于专门的保管箱。细密零件丢失后难以发现, 需要格外注意。用软料将零件包裹好, 不允许出现碰撞、和刮痕现象, 因为为了达到精确的动力和电力数值, 汽轮机的构造是十分精密的, 任何内部的凹槽和刮痕都会影响压力、油流量和气流量。

2.3 清理堵塞的油路, 对电子调速系统进行定期检查

油路经过的阀门、活塞、吸管都要定时进行仔细的清理, 尤其是凹槽和缝隙位置。堵塞的油路影响油的流量, 相应的降低了压力指标, 影响设备所需的动力和电力。此外, 电子调速系统包括对油流量和气流量的源头控制。在输入所需数值后, DPU会再协调和运算, 让相应阀门通口执行命令。如果发出的命令是错误的, 那么就不会满足机械设备的要求。因此源头问题应该加强检修的力度。电子调速系统的维修需要更加专业和高科技的人员, 在维修时主要检查电子设备按钮的功用是否混淆、输入设备是否失灵等设备问题。一般不需要对电子程序的编码进行检查, 因为它出错的几率特别小。

3 结语

检修是隐性的生产力, 做好维护保修工作, 将间接的提高生产的质量和效率。发电和产生机械能的汽轮机是很多机器设备的组成部分, 是能量的源头。不能进行细密的调速将不能满足机器设备所需的功率。进而影响机械整体的质量。

参考文献

[1]张健.对汽轮机调速及检修相关问题研究[J].山东工业技术, 2016, 15:226.

[2]张雪艳.对汽轮机调速及检修相关问题研究[J].黑龙江科技信息, 2016, 28:118.

汽轮机调速 篇5

【关键词】水电站；水轮机；调速器；调试与维护

前言

水轮机是水电站发电的重要组成部分，其肩负着重要的发电任务，水轮机的维护与管理是水电站工作的重中之重，而要想有效的保障水电站水轮机的正常运行，水轮机内部调速器的调试与维护时关键。通过对水电站水轮机内部进行分解我们不难发现，调速器是水轮机内部的重要部件，其决定着水轮机的使用情况，调速器如果出现问题，将直接影响整个水电站的工作。鉴于水轮机调速器具有着如此重要的作用，如何有效的做好水轮机调速器的调试与维护工作，成为了有关工作人员一直致力解决的问题。

1.水电站水轮机调速器概述

1.1水轮机调速器的概念

水轮机调速器是水轮机的组成部件，其位于水轮机的内部，主要起调节水轮机速度的作用。随着现代科技的发展，水轮机调速器不仅要肩负起水轮机的调速工作，同时其也是水电站自动化运行的一部分，因此水轮机调速器的运行情况不仅关系着水轮机的使用，同时也左右着水电站自动化的水平。水轮机调速器一般而言具有着相对较长的使用寿命，因此其需要进行定期的维护与检修以保障其可以正常的运行。

1.2水轮机调速器的特点

水轮机调速器在使用的过程中具有着一定的特点，水电站工作人员对这些特点进行有效的掌握将有利于其今后工作的展开，具体来讲水轮机调速器具有如下几个方面的特点：（1）具有很强的操作力度。发电站的水轮机一般都具有着一定的规模，在运行的过程中其需要进出大量的水流以达到发电的目的。水轮机调速器要通过自身的运行维持水流的进出，对进水门进行有力的掌控，因此水轮机调速器在运行的过程中具有着很强的操作力。（2）运行复杂，涉及面广。水轮机调速器是一个复杂的部件，其内部机构复杂而繁琐，其在运行的过程中需要经过多个步骤才能实现正常运转，虽然在运行的过程中机械的运行速度很快，但是其运行的过程仍相对复杂，任何一个环节出现问题都将影响水轮机调速器的工作。水轮机调速器在工作的过程中经常会受到周边各种因素的影响，这主要是因为其在运行的过程中涉及面较广，其不仅要控制水流还要掌握发电机运行，维持机械正常运转等。（3）功能多样。水轮机调速器在功能上具有着多样性，这主要是由于其在运行的过程中肩负的任务较多，因此其要通过多种功能的运用以保障整个水轮机的正常运行。

1.3水轮机调速器的功能

上文我们已经提到过水轮机调速器具有众多的功能，下面笔者就简单的从以下几个方面介绍一下水轮机调速器的几项功能：（1）并网功能。水轮机调速器是水电站自动化的一部分，其在运转的过程中可以根据电脑下达的指令自行调整机械的运行状况。因此其在工作的过程中可以轻松自如的完善并网任务，保障并网的顺利进行。（2）调节功能。调节功能是水轮机调速器的主要功能其不仅可以调节水轮机的速度，调节水流量，同时其还可以对有功功率进行合理的调节，保障整个系统在运行的过程中出于安全，平稳的有功功率下。

2.水电站水轮机调速器的调试与维护

水电站水轮机调速器的调试与维护一直是水电站工作中的重点，一般情况下水电站会安排专业团队负责水电站水轮机调速器的调试与维护，通过专业全面的工作，保障水轮机调速器的运行质量。就牡丹江水利发电总厂而言，其水轮机调速器的调试与维护工作相对比较成熟，下面笔者就简单的介绍一下。

2.1水电站水轮机调速器的调试

水轮机调速器内部结构相对复杂，在运行的过程中与水轮机的诸多方面都有着紧密的联系。因此在对水轮机调速器进行检修与维护工作后，有关工作人员一定要严格的做好水轮机调速器的调试工作，为水轮机调速器的正常运转打好基础。具体的来说水轮机调试工作主要包括两方面，一方面是进行简单的实验。另一方面则是进行细致的检查及调整。在对水电站水轮机调速器进行调试的过程中经常会遇见一些特殊的状况，因此不同的调速器在调试的方法与步骤也不尽相同，下面笔者主要介绍一些水轮机调速器调试的一些基本步骤与方法：（1）实验。实验是对水轮机调速器进行调试的首要步骤，一般而言实验分为静态实验与动态实验，两种实验针对不同的问题进行检测与分析。静态实验一般都在机器尚未充水前进行，主要是对调速器的转速进行监测，确保调速器的运转无误。动态实验要在机械充水后进行，这样做的目的注意是为了测试调速器的质量，确保调速器的各项性能均符合水轮机的工作要求。（2）检测。检测是调试工作的又一项任务，其主要针对调速器的各项功能以及各配件的性能进行检查。这种检查一般有两种形式，一是手动检查。一是自动检查。

2.2水电站水轮机调速器的维护

水电站水轮机调速器的维护工作是一项长期的工作，一般水电站会安排专人进行定期以及不定期的维护与检修以保障水电站水轮机调速器的正常运行。具体来讲水轮机调速器的维护包括以下几个方面：（1）油压装置。油压装置是调速器的组成部件之一，在调速器的维护过程中，工作人员应对油压装置进行监测，关注油量，油温，油压等多方面因素。（2）清洗工作。调速器在使用的过程中由于需要与石油燃料进行接触因此其经常会出现一些油垢，尤其是调速器的滤油嘴一定要进行及时的清洗以保障调速器的正常使用。（3）润滑工作。调速器由多个零件组成，在运行的过程中会产生一定的摩擦，工作人员应注意各零件间的润滑工作，减少零件间的摩擦，这样既可以减少机械的损耗同时也便于调速器的运转。（4）做好监管工作。调速器在运行的过程中调速器的参数，调速器的电源，调速器的电压等都应维持在稳定的状态，为了避免这些因素出现问题，工作人员应做好监管工作，保障调速器在运行的过程中各项因素维持在稳定状态。

3.总结

近年来我国水电站的作用越来越突出，其逐渐肩负起了我国大部分地区的供电任务，因此保障水电站的正常运行是各级水电部门的工作重点。搞好水电站水轮机调速器的调试与维护工作，对推进我国水电站的发展有着重要的作用。因此各级水电站应提高对调速器调试与维护的重视，保障我国水电站工作的顺利进行。

参考文献

[1]湛岚. 浅谈水电站水轮机调速器的调试与维护[J].中国电子商务，2012（15）：78-82

[2]肖平.现代中小型水电站水轮机调试器的调试与维护[J].中国新技术新产品，2009（16）：45-49

汽轮机调速器的变结构模糊智能控制 篇6

汽轮发电机调速器是控制汽轮机输出机械功率的关键设备,是汽轮发电机组控制的重要内容[1~2]。汽轮发电机调速系统是一个非线性对象,油动机及电液转换器等部件都含有非线性环节,而且汽轮机的运行工况不断变化,有些参数也会随着工况的变化而变化,研究性能优良的调速控制器对于改善电力系统的暂态稳定性十分重要[3~4]。

模糊控制具有不依赖于精确数学模型、便于融合专家经验、鲁棒性强等优点,在工业领域得到了广泛应用[5]。本文提出了用于汽轮机调速器的变结构模糊智能控制器(VSFLC)。考虑到传统的二维模糊控制器在性质上类似于比例-微分控制器,缺乏积分环节,易造成稳态误差,本文采取变结构模糊控制策略。当控制误差较大时,采用二维模糊控制器,当误差接近于零时,将误差的累积考虑进来,设计三维模糊控制器。所研究的VSFLC具有易于实现、操作性强、鲁棒性强、控制精度高等优点。

1 汽轮机调速器结构与数学模型

1.1 汽轮机调速器结构

目前国内外大容量汽轮发电机组普遍采用中间再热器的汽轮机结构,其结构模型如图1所示。图中的数字1到9表示蒸汽先后流经的设备。来自锅炉的蒸汽经过主汽门1、高压调节门2进入高压缸3做功。做功后的蒸汽经过再热器4再热后,通过中间截止门5和中间调节门6进入中压缸7做功。中压缸出口蒸汽再经过低压缸8做功后进入凝汽器9。对汽轮机调速器的连续控制是通过汽门开度控制器经电液转换器及中间滑阀带动油动机进而控制高压调节汽门来实现的。由于油动机、电液转换器等多个部分都存在非线性环节,因而汽轮机调速器是一个典型的非线性对象。

1.2 汽轮机调速控制模型

在研究汽轮机调速器控制中,假设机组采用了性能优良的励磁控制器,使得发电机轴暂态电势恒定,即E'q看作一个常量。这样,考虑汽门调节动态的单机无穷大系统的数学模型可表示为[6]:

各个变量的具体含义详见文献[6]。汽轮机调速器就是通过改变uH的大小来调节输入机械功率,从而达到稳定功角δ、维持频率f的目标。设对象输出量y为功角δ,即y=δ。然而根据式(1),可得到:

根据式(2)可以将变量PH、ω由变量δ来表示,在此变换之后便有:

这样,变量的三阶导数显含输入,通过一定的控制量就可以使得输出量(功角)满足实际需求。

2 变结构模糊控制器设计

2.1 控制器结构

汽轮机调速器是一个典型的非线性时变对象,而且还存在参数变化、外界扰动等因素的影响。而模糊控制器的最大优点是不依赖于被控对象的数学模型,能够克服非线性等因素的影响,对调节对象的参数变化具有较强鲁棒性。所提出的变结构模糊控制器(VSFLC)的结构如图2所示,δd为功角的期望值,δ为功角实际值,依据误差e=δd-δ来调整VSFLC的输出控制量。

2.2 模糊化

2.3 模糊控制规则

当E和EC不全是Z时,根据专家经验,总结出二维模糊控制器的控制规则如表1所示。当E和EC都是Z时,根据变结构策略,此时为三维模糊控制规则表,如表2所示,此时控制量U的论域为{ZNB、ZNM、ZNS、ZZ、ZPS、ZPM、ZPB},可以看作二维模糊控制器的控制规则中论域{NB、NM、NS、Z、PS、PM、PB}中对应变量乘上一个相应的收缩系数k。

根据表1和表2的控制规则,按式(4)、(5)进行模糊推理

采用如式(6)所示的加权平均法[5],对每个模糊子集进行去模糊化,得出对应于每组E、EC的U。

式中〈〉为取整运算。

2.4 控制器参数的混沌优化

在VSFLC设计中,参数ke、kec、kei和ku的取值将直接影响到VSFLC的性能和效果,本文采用混沌优化算法[7]来优化这4个参数。混沌优化算法无需计算目标函数导数,全局搜索能力强。这里选用式(7)所示的混沌映射模型:

而VSFLC参数的优化问题可以描述为:

其中表示采样数据个数,Gi(i=1,2,3,4)表示参数ke、kec、kei和ku,f(Gi)为优化目标函数。混沌优化算法实现VSFLC参数优化的步骤描述如下:

Step 2通过式(9)混沌变量xi,n+1引入到式(8)优化变量中:

其中ci,di为放大倍数。

Step3利用混沌变量进行迭代搜索。令,计算相应的性能指标fi(k)。

Step 4如果经过Step 3的若干步迭代搜索,目标值保持不变,则按照式(10)进行二次载波:

3 仿真分析

采用单机无穷大汽门控制功角系统来进行仿真研究,参数值为:ω0=314.159,D=5,H=8,CM=0.7,CH=0.3,Cm0=0.82,THΣ=0.398。仿真条件为:在t=0s时,功角的期望值发生0.1rad的阶跃下降,在时,发电机功角的期望值发生0.05rad的阶跃上升。图4描述了不同调速控制器的响应曲线,图中虚线为传统的PID控制器(PID),图中实线为变结构模糊控制器(VSFLC)。为了研究控制器的鲁棒性,还研究了参数发生变化时的阶跃响应。仿真条件不变,而变量值由0.398变化到0.45。图5描述了参数值变化后的动态响应曲线。由图4、图5可见,在VSFLC的作用下,对象获得了较好的动态品质,功角较快地稳定在期望值,振荡时间短、超调量小、振荡幅度小,即使参数值发生了变化,也能表现出较好的调节性能。

4 总结

本文针对汽轮机调速器控制,提出了一种变结构模糊控制器。当误差较大时,采用普通的二维模糊控制器,当误差接近于零时,将误差的累积考虑进来,设计三维模糊控制器。该控制器具有易于实现、操作性强、鲁棒性强、控制精度高等优点。仿真实验表明该智能控制器的实际效果良好。

参考文献

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[4]周双喜,朱凌志,郭锡玖,王小海.电力系统电压稳定性及其控制[M].北京:中国电力出版社,2004,7-14.

[5]章卫国,杨向忠.模糊控制理论与应用[M].西安:西北工业大学出版社,2004.

[6]席在荣,程代展.多机非线性系统分散汽门H控制器[J].电力系统自动化,.2002,26(21):7-11.

汽轮机调速 篇7

近些年来,我国电力事业飞速发展,电网装机容量和规模不断扩大,最大单机容量达到了1 000MW,电网的可靠性得到了大幅提升。但电网运行中依然面临着多种影响安全稳定运行的因素,如天气、外力破坏等,这些影响因素在某些情况下会造成电网发生连锁性故障,导致电网发生重大安全事故。因此有预见性地针对电网可能发生的故障进行精确仿真计算是必须的,而保证仿真计算准确性的基础是电网模型和数据的准确。调速系统模型和参数作为基础参数之一,其准确性、可靠性也得到了众多学者专家的重视[1]。

国内学者对于汽轮机调速系统各个主要环节的数学模型已基本形成共识,在相关研究和书籍[2,3,4]中均采用相同的调速系统模型,而如何获取这些模型的准确参数成为研究热点。文献[5,6,7,8,9]提出了多种调速系统参数辨识方法,并结合这些方法进行了仿真试验(现场试验),以验证这些参数辨识方法的可行性。文献[10]针对多种电力系统仿真软件建立了基于遗传算法的调速系统模型。文献[11]根据调速器的工作机理,建立了数字电液控制系统(DEH)各典型环节的数学模型,对可能包含的非线性环节进行了详细地探讨,并给出了它们的数学描述。

本文以陕西电网汽轮机实际调速系统模型和参数为基础,分析了电力系统综合程序(PSASP)下常用模型1和模型4(陕西电网汽轮机实际模型)的区别,并以单机无穷大系统分析了机组采用模型1(分别选用典型参数和等效参数)与模型4时的系统稳定状况,提出了2种模型和参数对稳定计算结果的影响。

1 PSASP调速系统模型分析

目前PSASP 6.28程序中调速系统模型共有7种,其中模型1～6型均可用来模拟汽轮机组的调速系统模型,模型3～5型调速器属于电液调节系统模型。在陕西电网仿真计算数据中,常使用模型1作为调速系统的计算模型,参数采用典型参数。从陕西电网目前实际的调速系统模型来看,陕西电网汽轮机调速系统模型均为4型,参数可从现场实测数据获取。因此本文主要对PSASP 6.28中模型1型和4型调速器模型进行对比分析。图1和图2给出了1型和4型调速器在PSASP6.28中的模型框图。

从图1、图2可以看出,模型1和模型4结构基本一致,均可以按照各部分功能作用分成3个基本环节:调节系统环节、伺服机构环节和汽轮机环节。在调节系统环节中,模型1和模型4的主要差别是模型4中考虑了转速变换时间T1,此时间常数用来描述测速装置将转速转换为交流电压信号后产生的时间滞后;4型调速器可供3种控制方式选择,分别为负荷控制、调节剂压力控制和DEH开环控制。在伺服机构环节中,模型1和模型4的主要差别是模型4中含有比例+积分+微分(PID)调节器,并考虑了反馈信号的延时。在汽轮机环节中,模型1用的是两阶数学模型描述汽轮机,模型4用的是三阶数学模型描述汽轮机,同时考虑了高压缸自然过调系数。

1.1 阶跃信号下调节系统环节响应分析

对于4型调速器系统来讲,陕西电网实际调速器均采用DEH开环控制,因此压力控制和负荷控制的PID环节均退出运行。图3给出了模型1和模型4中调节系统环节原理框图。

模型1调节系统环节在测得频率偏差信号后经死区(ε)和频差放大器(Kδ)后输出。与模型1相比,模型4中除了模型1的死区和频差放大器外还考虑了信号因测量等引起的滞后作用(时间常数T1)。T1作为转速变换时间,一般取0.01 s、0.02 s或0.05 s;Kδ作为频差放大器的放大倍数(其倒数为静调差系数),可现场测定或采用典型值;死区是相对于基准频率的标么值。选取参数:T1=0.02 s,Kδ=22.2,ε=0.033,对图3所示的模型1和模型4进行阶跃信号响应分析。图4给出了仿真结果曲线,其中红色代表1型调速器输出,蓝色代表4型输出。

由图4可见,模型1和模型4调节系统转速测量环节阶跃响应曲线在0.1 s后输出结果基本一致。在0～0.1 s内模型4由于测量环节的存在,引起输出响应有所滞后,但能快速响应输入的阶跃信号,也不存在过调现象。

1.2 阶跃信号下伺服机构环节响应分析

模型1是机械液压式调节系统,转速偏差信号和油动机输出的硬反馈信号共同驱动油动机,油动机环节前有油门开启/关闭速度限幅环节,后有汽门动作的限幅环节。模型4的电液伺服机构用来实现对转速偏差小信号的转换、放大和调整。转速偏差信号经转化成为电信号后进入PID控制电液转换器,经放大转化成液压信号,再由液压信号驱动油动机,油动机前有油门和汽门动作的限幅。油动机的位移传感器(LVD T)能将对伺服机构的输出信号进行反馈,从而使油动机在新位置上达到平衡。

根据陕西电网实际情况,如某一实测机组的伺服机构中PID控制器参数设置为Kp=1,Ki=Kd=0,该机组只保留了系数为1的比例环节,也就是说实际4型调速器在伺服机构中不考虑PID控制器的作用。因此根据上述分析调速器模型4和模型1可以简化成图5。

选取参数:Th=0.02,Ts=0.5,对图5所示的模型1和模型4进行阶跃信号响应分析。图6给出了仿真结果曲线,其中红色代表1型调速器输出,蓝色代表4型输出。

由图6可见,模型1和模型4在阶跃信号的响应曲线相互重合,模型仿真最大动态误差小于1%。因此油动机LVDT的反馈时间常数对伺服机构动态响应影响很小。

1.3 阶跃信号下汽轮机环节响应分析

伺服结构将气门开度信号送至汽轮机环节后由相应机构实现汽轮机的功率输出。模型1采用两阶数学模型描述汽轮机,模型4采用三阶数学模型描述汽轮机,同时考虑了高压缸自然过调系数。模型4中的汽轮机高压缸、中压缸、低压缸的功率系数满足FHP+FIP+FLP=1,高压汽室的蒸汽容积时间Tch一般取0.2 s,再热蒸汽容积时间Trh一般取8～15 s,串联在其后的低压联通管蒸汽容积时间Tco取0.2-0.4 s。与模型4相比,模型1不考虑低压缸以及高压缸自然过调系数的作用。图7给出了模型1和模型4汽轮机环节框图。

选取参数:TCH=0.2,TRH=12,α=0.3,Tco=0.3,FHp=0.3,FIP=0.3,FLP=0.4,λ=0.8,对图7所示的模型1和模型4进行阶跃信号响应分析。图8给出了仿真结果曲线,其中红色代表1型调速器输出,蓝色代表4型输出。

由图8可见,4型调速器对阶跃信号的反应超前于红色曲线1型调速器,且在40 s前幅值略高。结合相关文献[12]中的研究成果,模型4中考虑了汽轮机组的控制器以及高压缸功率在动态过程中的明显过调现象,因此灵敏性也增加了,更能表征实际机组的动态响应过程。

2 实测调速器参数在电网中的应用

2.1 实际模型和参数

根据陕西电网实际汽轮机组模型和实测得到的参数情况来看,陕西电网汽轮机组的调速系统全部采用电液调节系统,即PSASP6.28中提供的调速器模型4。从实测的调速器参数来看,伺服机构环节的油动机时间常数,汽轮机环节的高中低压缸的比例系数、高压汽室、再热及低压联通管蒸汽容积时间常数,都随着机组不同而发生变化,而其余参数却变化不大。如陕西电网中某一实测机组,其额定功率为643MW,可测得高压汽室、再热及低压联通管时间常数是0.158 5、16.347 6和0.865 9,则计算得出高中低压缸的功率比例系数是0.310 524:0.253 104:0.436 372;测量高压缸的进出口压力分别为24.2 MPa和4.41MPa,则计算的压比系数为0.034 3,焓降系数为0.7986,高压缸自然过调比例系数为0.798 6。

2.2 对电网稳定计算的影响

本文以上述实际的汽轮机组调速器模型和参数为基础,结合陕西电网特点建立1个等效单机无穷大系统,图9给出了单机无穷大系统网络图。在这一单机无穷大系统基础上对输电线路发生单相瞬时接地故障、单相永久接地故障和三相接地故障进行了稳定计算分析。

(1)计算中调速器考虑了3种情况。

1)调速器采用模型1,参数采用典型参数。

2)调速器采用模型1,参数采用由实际模型4相应参数等效得到的等效参数。

3)调速器采用模型4,参数采用实测参数。

(2)图10～图12给出了单相瞬时接地故障、单相永久接地故障和三相接地故障后电厂频率变化曲线。由图10～图12可知:

1)单机无穷大系统下机组采用调速器模型1且参数采用典型参数与等效参数时,相同故障造成的机组频率波动曲线能很好地吻合在一起。

2)单机无穷大系统且电网发生相同故障时机组采用调速器模型4较采用模型1频率变化幅值更大。

3)计算结果表明,采用调速器模型1和典型参数没有贴切地反映发电机实际情况。

3 结论与建议

通过对陕西电网实际调速器模型与目前稳定计算常用模型进行计算分析,对实测参数和目前使用的典型模型参数对电网稳定计算的影响比较分析得出,在单机无穷大系统中目前稳定计算用的调速器模型和参数对频率计算结果偏冒进,频率计算结果不能完全表征实际机组因电网扰动产生的频率波动。

本文着重在单机无穷大系统中分析了实际的调速器模型和参数对频率计算的影响,建议进一步分析在实际电网中实测调速器模型和参数对频率计算带来的影响。

摘要：调速系统模型和参数是电网仿真计算的基础数据之一,其模型与参数的准确性对电力系统稳定计算结果有较大影响。结合陕西电网实际汽轮机调速器模型和实测参数与电力系统综合程序(PSASP)下的调速器模型1和模型4进行了对比分析,以单机无穷大系统分析了2种模型下的稳定计算结果,提出了目前使用的典型模型和参数在稳定计算中存在的潜在问题。

关键词：汽轮机,调速系统,实测参数,电网仿真,稳定

参考文献

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[5]戴义平,田云峰.BP网络在汽轮机调节系统参数估计中的应用研究[J].汽轮机技术,1998,40(6):348-352.

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[7]戴义平,俞茂铮,刘炯,等.汽轮机调节系统参数辨识的激励信号研究[J].汽轮机技术,2002,44(1):28-30,44.

[8]戴义平,俞茂铮,刘炯,等基于相关分析的汽轮机调节系统参数辨识的试验研究[J].热能动力工程,2002,99(17):248-250.

[9]戴义平,邓仁刚,刘炯,等.基于遗传算法的汽轮机数字电液调节系统的参数辨识研究[J].中国电机工程学报, 2002,22(7):101-104.

[10]高伟,李阳海.600 MW汽轮机调速系统试验及辨识研究[J].汽轮机技术,2006,48(4):284-286.

[11]王颖,王印松,李中华.300 MW汽轮机调速系统模型与非线性分析[J].汽轮机技术,2007,49(1):17-20.

汽轮机组调速系统故障分析 篇8

K-1000-60/3000型汽轮机,额定功率1060 MW,调节系统为机械液压与电液并存,实施电调功能的电液转换器和电超速电磁阀主要用于快速响应工况,伺服机构为纯机械液压机构,慢速作用通道主要通过同步器控制,是系统的主要调节方式,调节系统本质上属于机械液压调节。机械液压控制部分通过同步器-调速器滑阀-中间滑阀-油动机滑阀的逐级放大产生稳定的液压信号以控制油动机的行程,从而控制调节阀的开度。

(1)调速器采用高速机械离心弹性调速器,感受机组的转速信号,以调速块的位移作为调速器的输出信号。

(2)调速器滑阀是调节系统的第一级放大机构,主要作用是将调速器产生的位移信号放大并传递给中间滑阀,建立控制油压开启高低压主汽门,以及建立一次脉动油压。调速器滑阀由随动滑阀、控制滑阀等部件组成,如图1所示。

(3)中间滑阀是将调速器滑阀传递来的液压信号(一次脉动油压)放大并转换为二次脉动油压的中间放大环节,由控制滑阀、连杆等部件组成,如图2所示。

汽轮机运行期间调节系统采用“PD”(功率控制,即堆跟机)或“PM”(主蒸汽压力控制,即机跟堆)控制模式,通过功率或压力偏差产生脉冲信号控制同步器控制滑阀行程,改变一次脉动油压,一次脉动油压经中间滑阀放大,转变为二次脉动油压,并由油动机控制高压调节阀、再热蒸汽调节阀,调整机组的转速和负荷[1]。

2高压调门突关导致功率波动故障分析

2.1故障现象

1#机组按计划进行汽轮机油动机部分行程活动试验时,汽轮机调节系统二次脉动油压由3.17 MPa突降至2.90 MPa,汽轮机调节阀平均下降约40%,电功率从1068 MW突降至1025MW,主蒸汽集管压力最高涨到6.11 MPa,随后在同步器发出多个关脉冲的情况下,汽轮机高压主调门基本不动。

2.2原因分析

故障发生时,1#机组处在“PM”控制模式,汽轮机控制器以二回路母管压力为被调量。汽轮机控制器根据压力偏差(负偏差)向同步器发出“减”脉冲命令,由于二次脉动油压未及时减小,主蒸汽集管压力未出现预期的增加,汽轮机控制器又向同步器发出多个“减”脉冲命令,命令发出后二次脉动油压出现小幅减小,高压调门出现小幅(85%降至80%)关小,主蒸汽集管压力小幅上升,主蒸汽压力偏差减小到汽轮机控制器的调节死区范围,调节器停止调节。此后,在汽轮机控制器未发出控制命令的情况下,二次脉动油压仍缓慢下降,高压调门开度随之减小,二回路主蒸汽压力增加,当二回路主蒸汽压力偏差(正偏差)增大到调节器调节范围时,汽轮机控制向同步器发出两个“增”脉冲命令,而二次脉动油压此时未增大,反而大幅跌落,造成高压调门开度大幅减小,机组功率下降。

同步器“减”命令信号发出后,二次脉动油压未能及时减小,说明中间滑阀部套可能存在卡滞,导致同步器发出多个“减”命令,信号消失后,二次脉动油压仍缓慢下降,说明中间滑阀动作滞后,未能执行其全部的“减”命令动作,且将控制命令的作用在中间滑阀部套上积累。当同步器发出两个“增”脉冲命令后,中间滑阀部套突然释放之前累计的减控制命令动作,造成二次脉动油压突降,引起机组电功率的波动。

2.3纠正措施

(1)大修期间对中间滑阀进行了全面解体,发现滑阀部套中有少量油泥,分析为核电机组不参与调峰,长期处于额定功率运行,即调速系统滑阀长时间处于固定位置,相对而言更容易产生油泥。大修期间,对调速系统进行了油冲洗,并对调速油进行了取样,以便化验颗粒等级。

(2)解体后发现部分滑阀部套存在细微划痕,进一步验证了上述原因分析。大修期间对存在划痕的部套,用细颗粒金相砂纸进行了打磨处理。

3调速系统二次脉动油压高故障分析

3.1故障现象

2#机组自商运以来,汽轮机调节系统二次脉动油压一直偏高,屡次出现超报警值的现象。T205大修(第5次换料大修)后,问题更加严重,频繁出现调节系统二次脉动油压>3.2 MPa报警,且和大修前同期相比压力偏大。

3.2原因分析

3.2.1数据及趋势分析

(1)调取油压曲线发现,二次脉动油压升高过程中,未见增负荷脉冲信号,可以排除在控制信号作用下导致一次脉动油压升高,使二次脉动升高并超过限值的因素。

(2)T205大修后,2#汽轮发电机组一直处于“PM”控制模式运行,由于夏季循环冷却水温度较高,造成汽轮机真空降低,在维持主蒸汽压力的工况下,要满足一定的电功率,就需要增大高压调门的开度,因此需要较高的二次脉动油压。因此判定,循环冷却水温度升高,机组凝汽器真空降低是导致汽轮机二次脉动油压升高的促成因素。

3.2.2调速系统静态曲线分析

查看T105、T205大修启机前1#,2#机组汽轮机调节系统静态试验特性曲线,并对其进行整理合并,形成曲线如图3所示。

(1)由图3可以看出,同步器控制滑阀行程在16 mm左右时,二次脉动油压出现拐点,此时二次脉动油压约为3.33 MPa。而二次脉动油压曲线在拐点之后的斜率陡然增加,此时同步器控制滑阀行程稍有改变,就会引起二次脉动油压较大幅度增加[2]。

(2)由图3可以看出,1#机组汽轮机二次脉动油压曲线拐点出现在同步器控制滑阀行程约为16.4 mm处,此时二次脉动油压约为3.38 MPa,大于设计曲线二次脉动油压拐点值;2#机组汽轮机二次脉动油压曲线拐点出现在同步器控制滑阀行程约为16.5 mm处,此时二次脉动油压约为3.13 MPa,小于设计曲线二次脉动油压拐点值。

(3)数据及趋势分析显示,机组夏季运行时,由于循环冷却水温度较高,造成汽轮机出力减小,在维持主蒸汽压力的工况下,要满足一定的电功率,就需要增大高压调门的开度,因此需要较高的二次脉动油压,即同步器控制滑阀的行程将会>16mm,而2#机组汽轮机调速系统二次脉动油压将处在“拐点”之后,此时,一次脉动油压稍有变化,会引起二次脉动油压较大幅度的变化。当2#机组汽轮机调节系统二次脉动油压超过3.1MPa以上时,容易产生二次脉动油压波动并呈现峰值比1#机组二次脉动油压大的现象。因此判定,2#机组汽轮机调节系统二次脉动油压“拐点低”是造成二次脉动油压高的根本原因。

3.3纠正措施

针对2#机组汽轮机调节系统二次脉动油压高的问题,T206大修期间调整调节系统静态特性曲线,提高汽轮机二次脉动油压值并使其拐点上升至3.25 MPa。

4结语

相对电液调节系统,机械液压调节系统设计巧妙的同时,存在迟缓率大、动态调节品质差、控制精度低等结构缺陷。但其作为经典的第二代调节系统,迄今并未被完全取代。目前国内外在对该调节系统问题的分析上,尚没有专门全面的分析方法,存在着很多容易被忽略的关键点,如对调节系统静态实验曲线与设计曲线的对比时,仅是凭借经验进行比较,没有具体的对比限值,在对调节系统原因分析的时候,往往容易被忽略,因此,对于机械液压调节系统,静态特性曲线的分析至关重要;另外,由于该系统主要动作部套之间的间隙很小,控制好该系统的油质,避免检修过程中异物的进入导致部套卡涩,也是保证系统正常运行的关键。

摘要：汽轮机组调速系统运行中高压调门突然关闭,导致功率波动和二次脉动油压高的故障现象,分析判定故障原因分别为中间滑阀动作滞后和调节系统二次脉动油压拐点低,针对问题提出相应纠正措施。

关键词：汽轮机,调速系统,二次脉动油压,静态曲线

参考文献

[1]A.Tumanov.K1000-60/3000 STEAM TURBINE REGULATION SYSTEM TECHNICAL DESCRIPTION[R].St.Petersburg:JOINTSTOCKCOMPANYLENINGRADSKIY METALLICHESKIY ZAVOD”,2001.

汽轮机调速 篇9

低频振荡是电力系统中经常出现的动态稳定问题之一。随着我国电力需求的不断增长以及互联大电网的形成,电网低频振荡问题显得尤为突出。2005—2006年我国南方电网、华北电网和华中电网多次发生大范围的低频振荡,有些振荡产生的原因还不清楚。电力系统低频振荡一旦发生,可能会持续一段时间消失,也可能振荡幅值保持增长,破坏系统的稳定性。因此,对低频振荡机理进行研究并采取相应的抑制措施具有非常重要的意义。

负阻尼机理是解释低频振荡的重要理论。文献[1]运用阻尼转矩概念对单机无穷大系统的低频振荡进行了分析。经过多年的完善和实践的检验,负阻尼原理成为公认的低频振荡的机理。按照它的思想设计的电力系统稳定器,对低频振荡起到了很好的抑制作用。但是,随着更多的低频振荡被记录下来,有些低频振荡现象通过负阻尼机理无法解释。例如,在北美曾出现过不同寻常的振荡过程[2],在我国河北南部电网的安保线也多次发生等幅的低频振荡,按照负阻尼机理安装了PSS,但是振荡依然时有发生[3]。针对未知机理的低频振荡,国内外学者展开了大量的研究。分歧理论和混沌现象是考虑电力系统非线性而提出的新理论[4,5];参数谐振理论主要在设计和制造时加以考虑[6];文献[7]中最早提到了电机自振角速度与外加机械转矩振荡角速度相近所造成的振荡。文献[8,9]从频率角度分析了强制功率振荡在单机和多机系统中的振荡情况。文献[10]在原动机输出功率上加正弦扰动,其频率与电力系统自然频率接近,结果系统出现大幅值的等幅功率振荡,这个仿真结果与河北南部电网发生的低频振荡的振荡特征十分相似,从而说明在现场中存在共振机理低频振荡这一现象。文献[11]通过仿真得出了汽轮机蒸汽压力脉动可能引起电力系统共振机理低频振荡。文献[12]通过仿真得出了汽轮机调节汽门扰动可能引发电力系统共振机理的低频振荡。

本文综合考虑汽轮机调速系统和电气系统的相互影响,从调速系统中寻找共振机理低频振荡的扰动源。通过建立机网耦合模型,分析调速系统扰动是否会引起汽轮机调节汽门开度变化,从而引发电力系统低频振荡。

1 低频振荡的共振机理

对于单机无穷大系统,发电机采用二阶经典模型表示,将转子运动方程在工作点处线性化可得

式中:H为转子惯性常数;KD为阻尼系数;KS为同步力矩系数;Δδ为转子角偏移;ΔPm为机械功率变化。

式(1)为二阶常系数非齐次微分方程,其解包括通解和特解两部分。通解即是对应的齐次方程的解,其解的形式为:

式中:ω0为系统无阻尼自然振荡角频率,;β为阻尼因子,β=KD/4H;A0和φ0是由初始条件决定的两个积分常数A0e-βt可以看作是随时间变化的振幅。。

而特解则跟机械功率变化△Pm有直接关系。假设△Pm=Rcosωt,则特解形式为:

式中:r=2H;ω为原动机功率变化角频率。可见,特解的振荡频率与原动机功率变化角频率一致。

综合式(3)和式(4),可得式(1)的解

当系统阻尼为正时,与阻尼有关的通解衰减以后,余下的特解表现为等幅振荡。如果原动机功率的变化频率与系统固有低频振荡频率接近,这个等幅振荡的幅值会非常大,这就是共振机理的低频振荡。

对式(3)中的振幅,用求极值的方法可以得到振幅达到极大值时对应的角频率为:

至此,问题的关键是原动机功率是否会出现低频扰动,哪些因素可能导致原动机功率发生变化。

2 汽轮机调速系统特性

调速系统的基本功能是控制转速和负荷。老式机组采用机械液压调速系统;后来出现了电子液压调速系统,它提供了更多的灵活性和自适应能力;新投产的大型机组采用数字电液调速系统,由于能用软件实现控制功能,所以具有相当大的灵活性。各种类型的调速系统,一般都由感应机构、传动放大机构、执行机构和反馈机构四大部分组成。

在稳定工况下,调速系统的输入量(转速变化△ω)与输出量(汽门开度变化△uT)之间的对应关系称为调速系统的静态特性。调速系统的静态特性是由感应机构、传动放大机构、执行机构和反馈机构共同决定的[13]。速度变动率和迟缓率是衡量调速系统静态特性的两个指标。速度变动率R定义为:

式中:ωNL为空载稳态转速;ωFL为满载稳态转速;ω0为额定转速。

速度变动率不宜过大或过小。速度变动率过大,静态特性曲线过陡,会使汽轮机在甩负荷时转速上升过大,发生超速以至影响汽轮机的安全运行;速度变动率过小,又会使静态特性曲线过于平缓,容易引起负荷摆动。所以速度变动率R的值通常在3%～6%范围内[14],一般取5%。在理想情况下,调速系统的静态特性曲线是一条斜线,即速度变动率恒定,如图1所示;但是,实际上调速系统静态特性曲线并不是一条斜线,即速度变动率各段可能不同,如图2所示。可能出现某段的速度变动率过小,静态特性曲线过于平缓[15,16,17],当汽轮发电机转子速度波动时,汽轮机调节汽门将会出现较大变化。

3 仿真模型

图3所示的调速系统模型中,各参数为KG=20(5%速度变动率),TSR=0.1 s,TSM=0.3,速率限制LC1=0.1 p.u./s(开启),LC2=-0.1 p.u./s(关闭)。

调节汽门开度扰动引起的汽轮机功率变化可以用图4所示的汽轮机模型来表示。该模型中的各参数采用文献[18]中提供的数值。FHP=0.3,FIP=0.3,FLP=0.4,TCH=0.2s,TRH=7.0 s,TCO=0.5 s。

以单机无穷大系统为例,汽轮机机械功率扰动与发电机电磁功率之间的关系可以用图5表示。

图5中各参数为:H=3.5 s,KD=0,K1=0.764 3,K2=0.864 9,K3=0.323 0,K4=1.418 7,K5=-0.146 3,K6=0.416 8,T3=2.365,TR=0.02,Gex(s)=200;KSTAB=6.34,TW=1.4 s,T1=0.154 s,T2=0.033 s。

经过计算:KS=K1+KS(AVR+PSS)=0.874 3,KD=KD(AVR)+KD(PSS)=6.443,H=3.5 s。将上述数据代入到式(5)中,可以得到系统共振的角频率ωr=6.263 rad/s,对应的共振频率为fr=0.997 Hz。

4 仿真结果

对调速系统静态特性曲线存在速度变动率局部过小的情况进行仿真分析,取局部KG=50(2%速度变动率)。假定输入汽轮机调速系统的转子速度偏差扰动频率为系统共振频率0.997 Hz,脉动形式为△uT==A sin (2πft+φ),扰动幅值为0.00 4 p.u.,扰动时间起始时刻为第5 s,扰动消失时刻为第20 s。仿真结果如图6～9所示。

从仿真得出的结果可以看出,如果汽轮机调速系统静特性不理想,存在速度变动率局部过小的问题,那么在该运行点转子速度偏差很小的扰动将会引起很大的调节汽门开度变化。当扰动频率与系统固有振荡频率接近时,可能引起电力系统较大幅值的功率振荡。

目前电力系统中还有一部分机组采用全液压调速系统,该调速系统中转速的测量是通过脉冲泵来实现的。在应用全液压调节系统时,经常出现油泵所产生的油压是脉动的[19,20]。这种干扰测量转速的脉动油压,会引起油动机活塞的振动,从而引起汽轮机功率的波动。

由于脉冲泵出口压力和转速的平方成正比[9],可以列出如下的关系式:

式中:n为脉冲泵的转速;K为比例常数;p为脉冲泵的出口压力。对上式线性化,则:

速度变动率为:

若速度变动率δ=5%,油泵出口压力P=0.49 MPa,则△pmax=0.049 MPa。也就是说,当油泵压力有0.049 MPa的变化时,阀门开度将变化100%。在仿真时,假定油压按△p=Asin(2πft+Φ)形式脉动,幅值为0.03 p.u.,频率为系统固有频率0.997 Hz,扰动时间起始时刻为第20 s,扰动消失时刻为第35 s,则仿真结果如图10～12所示。

可见,如果全液压调速系统油压按正弦规律脉动,其频率与固有频率接近时,可以引起电力系统共振机理的低频振荡。

5 结论

(1)如果汽轮机调速系统的速度变动率局部过小,较小的汽轮发电机转子速度偏差会引起较大的调节汽门开度改变。

(2)当汽轮机转子速度偏差扰动频率与电力系统低频振荡固有频率接近时,将引发电力系统共振机理的低频振荡。

(3)全液压调速系统的油压容易产生脉动,如果油压脉动的频率与电力系统固有频率接近时也可能引发电力系统共振机理的低频振荡。

摘要：共振机理是解释电力系统发生低频振荡的理论之一。根据汽轮机功率扰动引起电力系统低频振荡的共振机理,研究了汽轮机功率变化的原因。应用MATLAB建立了汽轮机及其调速系统和电力系统相互作用的机网耦合模型,详细分析了汽轮机调速系统扰动能否引起调节汽门开度变化,进而影响汽轮机功率变化;仿真分析表明,如果汽轮机调速系统速度变动率局部过小,转子角速度偏差扰动将引起较大的调节汽门开度变化;当转子角速度偏差扰动频率与电力系统自然振荡频率接近时,可能引起电力系统发生共振机理的低频振荡。全液压调速系统的油压容易产生脉动,如果油压脉动的频率与电力系统固有频率接近时也可能引发电力系统共振机理的低频振荡。

汽轮机调速 篇10

梅山能源公司C50-8.83/1.27-Ⅱ机组系上海汽轮机厂生产的单抽供热型机组,机组采用了电液调节系统DEH和Woodward 505E控制系统,控制油采用32#汽轮机透平油,调速油压力为1 MPa,主要液压部件包括:自动主汽门油动机,电液转换器,流量放大器;高、低压油动机,切换阀以及保安油路系统的磁力断路油门,危急遮断及复位装置,危急遮断器机旋转阻尼,注油装置等主要部套。其调速系统可实现对机组开停机控制,根据转速、功率和抽汽设定自动进行转速、功率和抽汽控制。

2调节系统的动作过程

调节保安油路系统如图1所示。安全油压的建立:高压油泵开启后,对调速系统进行复位,可以用复位电磁阀10或就地的危机遮断及复位装置1 1进行复位,两者都是将高压油通复位油,复位电磁阀得电动作下移或手动复位拉出,复位油建立以后,装置11中错油门在复位油压的作用下,上移切断安全油通回油,危急遮断油门14在复位油的作用下下移切断安全油通回油,并且挂耳回到正常位置,2组磁力断路油门6在复位后失电,上移切断安全油通回油,这样安全油通回油都切断后,安全油压建立。

电调油压的建立:磁力断路油门6在安全油压的作用下,上移回到正常位置,切断控制油通回油,切换阀3复位后失电切断控制油通回油,此时高、低压电调油都在零位油压。

静态试验的动作过程:通过505E给定输出加大电流,电液转换器8电磁力增加,作用在杠杆上的力增加,使油口碟阀关小,高压油通过油口泄油量减少,电调油压升高,作用在流量放大器7波纹管内的电调油压升高,放大器内杠杆作用到碟阀,关小油口,使控制油压升高,控制油压作用油动机(2和4)继动活塞上部的控制油压增加,继动碟阀关小,继动油压升高,油动机错油门下移,使高压油通油动机活塞下部油压增加,油动机开大,调门开大带动继动器上部杠杆上移,通过拉簧作用使油动机错油门重新回到中间平衡位置,达到新的开度位置。

3故障及处理

3.1自动主汽门无法开足

机组大修完毕后进行机组静止状态的调节系统试验,在自动主汽门行程校验过程中,自动主汽门开度出现3个不同的开度,且都没有开足;3次对应的电调油压分别是0.26 MPa、0.28 MPa、0.23 MPa,而对照原始记录数据可以得出3次电调油压对应的控制油压和油动机开度是一致的;问题集中到了电液转换器上,有2个分析方向:一是505E给出电流发生变化;二是电液转换液压部件工作不正常;逐个排除,测量505E给出电流已达到最大400 mA时,但是电调油压并没有达到对应的0.35 MPa,测量电液转换器中2个线圈绕组未发现短路和断路的情况,且阻值正常,第一种可能被排除;对液压部件进行排查,对电液转换器的零位进行重新整定,发现零位和基准位都不对,问题初步查明;重新整定后,做行程校定,还是开不足,需要进行进一步的分析。

从电液转换器的结构(如图2所示)进行分析,高压油进入到电液转换器内部时经过了节流孔5,该节流孔有2个对称孔,孔径为Φ2 mm,检修后由于油质中有颗粒杂质而引起节流孔堵塞,引起电调油量不够,不达到设计要求,因此对节流孔进行检查,发现有1个孔被杂质颗粒堵塞,清理完毕后回装,重新校订零位和基准位,再进行拉阀试验,一切正常。对系统进入大颗粒杂质也进行了分析,发现其实进入电液转换器前的管路上的滤网存在比较大的缺陷。

1——电磁线圈;2——顶针;3-杠杆;4——碟阀;5——节流孔; 6——阻尼活塞;7——弹簧;8——调整螺杆:9——粗调螺杆

如图3所示,采用了夹片式的滤油器,高压油经滤片组4的缝隙流进上垫圈3和盖2后进入后面的系统,在夹片被杂质颗粒堵塞后,高压油会通过旁路6进入后面的系统,且夹片间隙为0.2 mm,但对于厚度小于0.2 mm而长度大于0.2 mm的颗粒是有可能进入到系统中去的,基本上可以判断现有的滤油器根本就起不到防止大颗粒进入电液系统的作用,应通过改变滤芯的形式彻底地解决问题。

3.2右侧高压油动机零位油压情况下开足

机组在静止试验过程中,高压油动机在跳闸后,零位油压时全部开足,而左侧正常,油动机内部出现了问题。

如图4所示,要让油动机开,根据其结构,应该是活塞8下部进油才能开,进一步向前推,错油门6应该向下移动,使高压油通下缸进油,而上部油缸同回油,而在零位电流时应该油动机开度为零,并且错油门和继动活塞在平衡位置,上述现象表明错油门下移。分析错油门受力情况,油动机在稳定位置1-拉杆;2——壳体:3——上端盖;4——滤片;5——下端盖:6——旁路逆止门时,作用在继动器活塞5上的力:各部件自身重力、上部的一号控制油压力Pc,下部切换油压力、弹簧3和4的作用力,此时力的平衡方程为:F3+Pq×Sj=Gj+Pc×Sj(Sj指活塞面积),F3为弹簧3和4的拉力合力,机组在正常工作时,作用在油动机继动器活塞5下部的切换油通回油,压力Pq为0,继动器自身重力Gj不变;同时作用在错油门6上的力:各部件自身重力,上部继动器油压Pj、下部压簧7向上的作用力F2,力的平衡方程:F2=Pj×(Sj-Sd)+Gc(Sd指碟阀面积,Gc指错油门自身重力),油动机在零位就开足,必须油动机活塞下部通压力油,要使错油门下移,从力的平衡式看,必须提高上部继动器油压来克服压簧7的作用力,而继动油压提高要靠继动油碟阀口关小来实现,也就是要让继动器活塞下移,根据继动器活塞力的平衡式可以得到,分析在零位时等式其他3个都为恒量,只有F3是可变,需要检查油动机开足为什么不能提供拉力使继动器回到平衡位置;通过检查发现,拉簧3挂钩脱落,作用在继动器活塞上的力失去了平衡,开始下移且无法回平衡位置,从而使错油门受力失去平衡,合力为向下方向,因此错油门下移,而且平衡位置继动活塞与缸体下部的间隙为3 mm,下移行程大;错油门重叠度进油为0.31～0.335 mm,排油0.21～0.285 mm,远小于3 mm行程,最后引起错油门一直处在下缸进油状态,导致油动机开足。后来经过拉簧5与继动活塞之间的挂钩角度过小,在打闸调门迅速关闭时容易造成脱落,是引起该故障的源头,对挂钩角度进行重新的修整后,该故障未再出现。

1-拉杆;2——壳体:3——上端盖;4——滤片; 5——下端盖:6——旁路逆止门

3.3高压油动机左右侧形成偏差

机组投产一个大修周期后,一段时间出现了负荷突跳1MW左右的情况,检查油动机发现左侧油动机与右侧油动机开度有偏差,偏差值达到了4 cm,左低右高。初步判断为油动机零位漂移引起的,在线调整对机组负荷影响比较大,考虑停机年修时进行重新整定;在年修后重新整定后进行了静止状态试1——调节螺栓;2——继动杠杆;3——拉簧;4——压簧;5——继动活塞;6——错油门;7——下部压簧;8——油动机活塞;9——阀杆验,左右侧未出现偏差,初步认为问题解决,但在第二天试验时又出现了偏差情况,重新复核零位和基准位后,试验过程中偏差再度出现,且发现一个两侧油动机的控制油压不一致,且油压对应的油动机开度与正常情况下一致,问题不是在零位和基准位的校验上。

1——调节螺栓;2——继动杠杆;3——拉簧;4——压簧; 5——继动活塞;6——错油门;7——下部压簧;8——油动机活塞;9——阀杆

如图1高压油动机油路系统分析,第一步分析控制油是由一路电液转换器和流量放大器出来,分别进入两组高压油动机和切换阀,两侧油压应该一致;第二步分析两侧油动机控制油压不一致,而零位又没有问题的情况,考虑到调速部套间的内漏量存在差异,且已经影响了单侧控制油压;第三步分析部套影响控制油的部分有2处,如图5、图6所示,一处是切换阀的滑阀下部通回油重叠部分,另外一处是继动活塞上部控制油内漏重。对年修中高压油动机继动器活塞拆检的数据进行核对在0.05～0.121 mm之间,且该处采用多级油封结构,其优点就是逐级减压,对稳定控制油腔油压非常有利。重点分析切换阀的工作情况,为了判断其可能性,将油动机开启50 cm,通过手动方式强行动作切换阀,发现每次动作过之后,两侧油动机偏差消失,但不久后又重新出现,判断一定是切换阀内部泄漏量引起左侧控制油压下降,导致偏差。第二年年修时对左侧切换阀进行了更换,偏差消失,运行一年都未出现偏差问题。综合分析,由于机组投入初期经验不足,机组年修时每次都对切换阀进行拆检并清理研磨,导致滑阀与壳体之间的间隙逐步增加,引起泄漏逐步增大,是引起偏差的关键原因,因此对切换阀的检查由每年检查延长到1个大修周期拆检1次。

4结论

C50-8.83/1.27-Ⅱ机组自2001年投产至今,调节系统整体还是比较稳定,但与现在采用比较多的EH油系统比较起来,其控制精度和响应速度都有一定的差距,通过上面3个典型的故障可以看出,虽然调速系统对油品质的要求不是很高(NAS7级即可),但是加强对32#汽轮机油在线的滤油工作也是非常重要,南京梅山能源有限公司为此专门配备了PALL公司生产的HCP型滤油机,将滤芯的等级提高到了5μ,有效地改善了油品质;而对于调速系统本身的部套问题,及时查找原因、总结经验,通过近几年对调速系统的精心维护和管理,系统的稳定性得到极大提高。

参考文献