機組運行中中壓調門位移傳感器故障處理

摘 要：介紹了汽輪機純電調控制系統DEH的組成及控制原理，DEH系統中VC伺服卡的工作原理，調門位移傳感器的組成及工作原理。并對機組運行過程中汽機中壓調門單支位移傳感器LVDT故障進行分析并提出了解決辦法，通過此方法成功對故障LVDT位移傳感器進行了更換，保證了機組的正常安全運行。

關鍵詞：汽輪機；DEH；VC伺

淄博熱電股份有限公司#3汽輪機是哈爾濱汽輪機廠生產的CCC60-90/10/1.2型60MW雙抽汽輪機，機組控制采用純電調控制系統，簡稱DEH，DEH中的計算機控制系統采用北京國電智深控制技術有限公司生產的EDPF-2000系統。

1 DEH、調門位移傳感器、VC伺服卡

汽輪機數字電液控制系統DEH由計算機控制系統和EH液壓部分組成。計算機控制系統包括冗余DPU、冗余電源、VC伺服卡在內的各種I/O卡件，工程師站、操作員站工控機、通訊網絡等。EH液壓系統包括透平油供油系統、執行機構和危急遮斷系統等。執行機構包括高、中、低壓調門，每個調門分別由一個獨立的油動機驅動，油動機直接與調門閥桿連接。在各調門的油動機上，均安裝一個電液伺服閥和兩支位移傳感器LVDT[1]。

機組的負荷及抽汽量調整由DEH控制系統通過控制高壓調門、中壓調門和低壓調門的開度來實現。調門開度由安裝在油動機上的兩支位移傳感器LVDT測量反饋給控制系統。位移傳感器由芯桿、線圈、外殼等組成，當芯桿與線圈產生相對移動時，位移量將轉變為電壓信號輸出至DEH中的VC伺服卡，VC伺服卡內部對兩支位移傳感器信號進行高選邏輯判斷，選出值作為當前調門開度，與VC伺服卡閥位給定值相比較，經PI運算后送功放輸出控制調門開關。

2 運行中的異常情況

機組運行過程中，熱工巡檢人員發現中壓調門兩支LVDT位移傳感器中的LVDT1傳感器芯桿上部斷裂，熱工人員查看CRT調試畫面，此時LVDT1傳感器對應的調門開度值為41%，LVDT2傳感器對應的調門開度值為48%，因VC伺服卡內部對接入的兩路位移傳感器信號采取高選邏輯判斷，所以DEH控制系統選擇LVDT2位移傳感器信號作為當前調門開度，即為48%，這與就地中壓調門實際開度相符，此開度下機組抽汽量為130T/H。

3 異常情況分析

LVDT1位移傳感器芯桿上部斷裂是由于機組運行過程中隨油動機移動的芯桿的上部與傳感器外殼長期摩擦所致。處理此故障需要將LVDT1位移傳感器的芯桿抽出，在抽出過程中其輸出的位移信號將隨抽出長度的增加而增大，直至超過LVDT2位移傳感器的位移信號，這時VC伺服卡因高選邏輯的存在將選擇故障的LVDT1傳感器位移信號作為當前調門開度。在VC伺服卡閥位給定值不變的情況下，隨著調門開度信號的增大，PI輸出值將減小，中壓調門將關小，機組抽汽量將發生大幅波動，影響機組安全運行。

4 解決方法

VC伺服卡上有終端通訊接口，通過RS232通訊電纜連接至DEH工程師站工控機，利用工控機上的超級終端軟件可實現工控機與VC伺服卡的通訊。該功能平時用以檢查、調整VC伺服卡控制參數以及調整LVDT位移傳感器的零點和滿度[2]。針對此次中壓調門LVDT1位移傳感器的故障，我們檢查了中壓調門VC伺服卡的參數， LVDT1位移傳感器滿度值（即量程）ADF1=3480，隨后將LVDT1位移傳感器的滿度ADF1逐步放大，LVDT1對應的調門開度值從41%逐步減小，直至其滿度ADF1放大到最大值30000時，LVDT1對應的調門開度值最終減小到3%，此時對斷裂的LVDT1傳感器芯桿實施更換，在緩慢抽出斷裂芯桿的過程中隨時觀察LVDT1對應的調門開度值，在完全抽出時此開度值達到最大7.8%，更換過程中工作正常的LVDT2傳感器對應開度值始終大于故障的LVDT1傳感器對應開度值，保證了VC伺服卡始終高選LVDT2傳感器開度值作為中壓調門的開度，避免了中壓調門誤關小，保證了機組抽汽量的平穩。

5 實施效果

通過以上方法處理，在機組不停運的情況下，利用DEH軟件功能成功對故障的LVDT行程傳感器進行了更換，避免了機組運行過程中出現調門誤動作，抽汽量大幅波動的情況，保證了機組的安全運行。同時在更換位移傳感器芯桿時調整好芯桿位置，使其與傳感器外殼插入孔同軸，并固定牢固，避免了外殼對芯桿的摩擦。

參考文獻

[1]譚斌雄.降低汽機高壓調門位移傳感器LVDT故障率[J].湖北電力，2006，30（4）：41-42.

[2]北京國電智深控制技術有限公司.EDPF-NT Plus DPU及IO硬件用戶手冊[Z].2011：111-111.

作者簡介：錢成（1981-），男，職稱：中級工程師，學位：學士，研究方向：火電廠熱工自動化。

劉仕田（1982-），男，職稱：助理工程師，學位：學士，研究方向：火電廠熱工自動化。