南汽汽轮机调速系统学习资料

南京汽轮机厂调速系统学习12123置.6油.7油3油,将危急急遮断安全油泄油通道。油）4汽门开关部

561ABC2径—---冷器--—--器-—-3,4712,自动主34的AST电磁阀件

置OPC电磁阀、安全油泄掉8作泄掉安全油，复位关闭安全油路的泄油口为建立,启动挂闸装置91电23于开油.1电磁），OPC常开式差装阀滑阀顶部压力失去，压力3当OPC电磁

自12下31、CSV9,CSV9H动缸一)。动圈与控制阀芯接安装方2当控3当压力油P再过T口回油此时油压直接作用于随而上力圈等半.移时

置.6当动T口油,从合此小构在紧只要通过把PP低压,压通油油1部滑阀移动部,置2:手打危急遮断装置后油3位建用机组超速后，危急遮断器飞环因离心力增大客服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩，使其脱扣在弹簧作用下滑阀上移,接通排油口，造成安全油泄掉。在复位手柄及复位电磁阀作用下恢复挂钩。

危急遮断器和危急遮断油门在汽轮机转速达到3000±50r/min,在离心力作用下危急遮断器上的飞锤快速出击,撞击危急遮断油门使安全油迅速泄放，关闭所有进汽门16、电液驱动供油系统的作用1）、组成部分：油箱、叶片泵、单向阀、溢流阀、双筒滤油器、冷油器、蓄能器2）、作用：为电液转换器提供控制用油3）、蓄能:蓄能器作为缓冲装置，以改善执行机构的动态特性，并在供油泵发生故障时提供紧急操作所需压力油。二、调速系统的调试1、自动挂闸说明挂闸即机组恢复，主汽门打开。条件：主汽门行程不在关的位置、启动油压已建立、主汽门行程大于50％2、启动挂闸试验1）、挂闸动作依靠电磁铁得电建立复位油实现，主汽门开关电磁铁不带电2)、机组运行时应将手动挂闸开关置于切除位置否则将影响危急遮断油门的正常功能。3）、手动挂闸后的现象是自动主汽门开启.4）、界面手动挂闸的前提是现场的危急遮断装置复位3、危急遮断及复位装置试验按下危急遮断装置手柄主汽门速汽阀关闭急遮断指示器指示遮断，然后拉出复位装置复位手柄，危急遮断指示器指示正常。4、危急遮断油门试验机复位试验

通过前轴承座上手孔拨动危急遮断油门挂钩使其脱扣，危急遮断指示器指示遮断主汽门调节汽阀关闭然后操作危急遮断及复位装置复位手柄危急遮断油门复位，危急遮断指示器指示正常.另外操作启动挂闸装置复位。5、调节系统DEH的阀位标定一)、机械找中找中前应保证：在松开传动机构时，手动可以提起错油门滑阀松开后其应能自动落下1)、启高压电动油泵、油泵、挂闸，标定伺服卡，投入拉阀实验，给指令50％，拔掉电液转换器的航空插头，观察油动机应当缓慢关闭，否则需要找中；2）、拔掉SVA9插头，确定SVA9的小杠杆在水平位置，如果不水平则通过调整电液转换器阀芯下连杆和弹簧，（一般弹簧长度在），弹簧下螺母拧紧。3)、拔掉电液转换器插头，松开错油门的螺母，通过调整螺杆使油动机上下移（用扳手固定住错油门旋转螺母错油门沿螺纹方向上下移动错油门向上，油动机关闭，错油门向下，油动机开）4）、具体做法：固定错油门，旋转调整螺母，逆时针旋退出螺纹，使错油门向下移动，使油动机打开，再顺时针旋转，使错油门上移，使油动机停在某一位置再旋转少许使油动机缓慢关闭到零锁紧错油门螺栓找中完成（注意抽汽油动机与高调方向各机型可能调整方向不同）5最后把调整螺母拧紧错油门连杆最上端的2螺母并（注意2螺母下的压盘不能压太紧，用手可以转动）,把电液转换器的航空插头插上.二）、校正调门开度反馈零位（全关位）、满位（全开位）1、启动高压油泵、停止电控）油泵，确认现场调门在全关位2、在计算机上打开下位机软件进行调整.在线监视状态.

步骤：打开CCM—→DPU1042-→SH0006-→VPCS模块—→点击CFGW后的属性-→将LvdtACheckEnable后的FALSE改为TRUE,依次再将下面的LvdtAZeroEnable后的FALSE改为TRUE。再看画面中的调门反馈也在0左右.然后将LvdtAZeroEnable后的TRUE改为FALSE.3现场手动将油动机压到（让调门全开.此时确认现场调门在全开位后将LvdtAFullEnable后的FALSE改为TRUE，再看画面中的调门反馈在（满位).然后将LvdtAFullEnable后的TRUE改为FALSE。三）、启动EH油泵，高压油泵。在画面上电击进入阀位标定实验。1给定10％指令,观看调门反馈如有偏差则通过修（CCM—→DPU1042-→SH0006—→VPCS模块—→LSCO）参数进行调正。使其指令与反馈一致2、给定90％指令，观看调门反馈，如有偏差则通过修改(CCM-—→SH0006-→VPCS模块-→HSCO）参数进行调正。使其指令与反馈一致。四）、完成后再分别给％，50%，75%，100％,75％，50%,25，0％指令观看调门反馈与指令是否始终保持一致果不一致则再通过修改LSCO和HSCO来修正。（50％以下用LSCO参数修正，以上用HSCO参数修正）完成后在任意位置给定增加和减少1％观看调门是否跟着动。如果将ShakeRange（颤振幅度)置为0(相当于取消颤振功能）一般设置15~30：P参数(范围:0：3I参数（范围：0—600):D参数（范围:0-600）：4为了预防SVA9的卡涩在SVA9上加有高频的交流电压以保持SVA9产生颤振,可以通过505，调节大小。按“2（ACTR)"进入菜单，翻至“HPVavleDither”，默认为0。2,可以通过按“adj”的↑↓箭头来调整。一般保证能在错油门上感到均匀有力的高频振动即可

注意：CCM—→DPU1042→SH0006-→VPCS模块-→SCI为伺服输出(与实际电液转换器正对应）SVA9必须使用—150~150mA.DeadBand（死区)：一般设置0.56、机械超速试验6.1危急遮断器的组成偏心环、杆、衬套、套筒、调整螺母、固定螺钉、三、调速系统故障分析1、汽轮机调节阀门波动的原因分析1）、DEH系统工作原理DEH控制系统包括2个闭环回路：一是伺服阀控制回路，对阀门进行定位控制，采用PI调节规律；另一是转速、功率控制回路，对转速和功率进行闭环控制，也是采用PI调节规律（见图1）。计算机运算处理后的欲开大或关小调节阀的电气信号伺服阀放大器放大后，在电液转换器-伺服阀中将电气信号转换成液压信号，使伺服阀主阀移动,并将液压信号放大后控制动力（高压抗燃油或低压透平油通道使动力油进入油动机活塞下腔，推动油动机活塞向上移动经杠杆或连杆带动调节阀开启；或使压力油自活塞下腔泄出借弹簧力使活塞下移关闭调节阀当油动机活塞移动时,同时带动一个线性位移传感器油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号,与计算机处理送来的信号相（因两信号相反实际是相减,只有在原输入信号与反馈信号相加使输入伺服放大器的信号为零后伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向油动机下腔或使压力油自油动机下腔泄出，此时调节阀停止移动，停留在一新的工作位置。2)能引起调节阀门波动的原因在伺服阀控制回路中任一环节的设备有问题，都会引起调节汽门的波,一般出现以下几方面问题（1）控制器出现故障会引起计算机的指令不稳而使调节阀门波动此问题可通过对主控制器进行检查，监视其输出点信号是否波动便能确定是否有问题对于采用DCS的硬件做成DEH控制系统的，一般都具有故障诊断功能。因此在控制器出现问题时有诊断指

示则更容易处理这类问题。（2）油动机引起调节阀门的波动主要与动力油压有关，通过对动力油压的监视可确定是否是因这一环节造成阀门波动（3）伺服阀卡涩对油动机的正常工作有直接影响，如不正常会使阀门动作不稳，造成波动，严重时会使阀门不能正常按运行需要开大或关小。）阀位反馈环节中的波动主要是因反馈装置造成的通过观察阀位反馈曲线和实际阀门波动趋势是否一致进行判断,调节门波动一段时间内的阀位反馈波动曲线见图2，图中有A、B、C3处是先向开方向跳变，后向1]关的方向跳变，而实地观察阀门的跳动方向却正好相反而且阀位的跳动在阀门动作之前出现从调节原理很容易看出在伺服阀控制回路中调节门的波动是由于阀位信号的跳变引起的此可判断调节门的波动是由反映阀门位置的位移传感器的故障造成的。2、位移传感器的故障和处理1）、用于DEH的位移传感器的原理都是将位移量转换成电信号，在汽轮机控制系统中常用的一种是线性位移传感器LVDT它由芯杆与外壳组成,在外壳中有3个线圈,一个是初级线圈给交流电源;另外中心点两侧各绕有1个次级线圈，这2个线圈反向联接,故次级线圈的净输出是个次级线圈所感应的电动势之差值。线圈中的铁芯2个次级线圈的中间时2个次级线圈感应的电动势相等,则输出的信号为零。当铁芯与线圈间有相对位移时，次级线圈感应出的电动势经整流滤波后变为表示铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出由于铁芯通过杠杆与油动机活塞相连,输出的电气信号便可表示油动机的位移，即是调节阀的开度。另一种阀位反馈检测装置是德国产的磁滞式位移传感器，其结构如图3所示，它的移动磁环安装在汽门的阀杆上，其余部分安装在油动机上感应棒测出磁环的位置，在经过电子线路处理后输出阀位反馈信号。2)位移传感器的几种故障及处理作为阀门位置反馈的线性位移传感器随着阀门的变化而变化,其芯杆在线圈中反复移动，由于芯杆与线圈间存在一定的间隙,芯杆移动过程中经常与线圈发生摩擦圈磨损金属芯杆与磨损的线圈接触会影响传感器的输出造成位置反馈的不稳定引起阀门的波动更严重的是芯杆被线圈卡涩而不能畅通地移动在位移信号增大给芯杆积聚了一定的力后又使芯杆产生一个跳动,通过调节回路的作用也使

调节汽门产生波动.湖J匕黄石电厂一台200MW机组采用新华电站控制公司提供的DEH对汽轮机进行控制,在运行过程中就曾出现过调节门波动的现象，经过多次认真分析找到了问题的原因线性位移传感器拆下检查发现线圈有几处磨损芯杆也有偏斜现象后来制造厂在芯杆的外面加了一个塑料环一方面使塑料环与线圈接触减少金属芯杆对线圈的磨损另一方面起到了芯杆的定位作用，保证芯杆在线圈内平行移动,使位置反馈信号更稳定，解决了造成调节汽门波动的问题磁滞式位移传感器LDT的使用说明中要求其感应棒部分的允许工作温度为85℃，电子线路部分的允许工作温度为℃。由于LDT是与油动机连接的，靠近汽门阀体，环境温度高,加上连接部分的热传导，装在LDT罩壳里的电子线路部分的温度会超过65℃使传感器的工作不正常影响反馈信号造成调节门的波动圳妈湾电厂采用ABB公司提供的DEH备的就是这种磁滞式位移传感器,因传感器受外界温度的影响，采用对传感器加冷风冷却的方法和在传感器与油动机连接处进行隔热的方法降低LDT工作环境温度保证其电子线路的工作温度低于允许值，使传感器的输出稳定解决了调节汽门波动的问题。3、伺服阀故障伺服阀主要故障为卡涩和电化学腐蚀现为油动机始终处于全开或全关位置。伺服阀的阀芯与阀套间隙只有2μm左右,极易造成卡涩，一旦卡死，将导致调节过程无法控制伺服阀的喷嘴与挡板之间也容易发生卡涩伺服阀喷嘴与挡板之间的间隙在0.03mm左右，当油中有颗粒卡在当中时,就会使挡板始终靠近1个喷嘴且反馈杆无法将其拉回主阀芯两端的压差始终存在造成阀芯向一边开足,油动机就会处于全开或全关位置而无法控制当其发生卡涩时,最好交给专业厂家对伺服阀进行清理.伺服阀卡涩故障时,可能会引起气轮机调门摆动，容易引起负荷的晃动，对汽轮机及其危险;可能导致汽门突然关闭,或突然全开容易引起左右侧进汽不平衡,引起汽轮机振动增大当伺服阀内泄露量增大发热量增大严重时会引起系统压力降低。4、LVDT故障LVDT是一种电气机械式传感器，它产生与其外壳位移成正比的电信号。此外壳是单独的，可移动的（传感器是这样一种装置它感受物理量，并瘵它转化成用于测量的电信号）.它由三个等距分布在圆筒形线圈架上线圈所组成，一个杆状铁芯固定在油动机连杆上此铁芯是沿轴向放置在线圈组件内并且形成一

个连接线圈孤磁力线通路央的线圈是初级是由交流电进行激励的样，在外面的两个线圈耻就感应出电压这两个外面的线（次级是反向串接在一起,因而，次级线圈的两个电压相位是相反的，变压器的净输出是此两

个电压差，铁芯在中间位置，输出为,就称作零位零位是机械地调整在油动机行程的中点LVDT是输出是交流的，它必须由一介调器进行整流，以便与要求的油动机位置信号相加LVDT发生故障的可能原因为LVDT初级无激励信号次级无相应输出。当LVDT初级没有激励信号时:如果伺服板的激励信号正确，检查输出至的电缆,如果电缆没有问题，请更换LVDT.当LVDT次级没有响应输出时改变伺服板的输出电流，LVDT?两个次级间的电压差应该变化,如果没有变化检查连接电缆如果电缆没问题,更换LVDT。在机组运行时，故障的表现形式通常为汽机阀门高频抖动，或突然全开全关根据多年检修经验,发生这类情况时在排除伺服阀故障后首先要怀疑的是LVDT的接线电缆.因为机组运行时油动机处受到高压汽流的冲击整个阀体的振动相当剧烈,如果LVDT引线未做包扎直接搭在金属上容易发生电缆松动或电缆摩擦破皮引起接地等的现象此时因电压不匹配或抖动将直接导致伺服卡输出至伺服阀的信号不稳定,导致阀门抖动或全开、全关。其次要怀LVDT附近是否存在高频干扰电厂在一次检修中把油动机的外罩壳换成薄皮不锈钢接线盒,因螺丝孔洞不配套只固定了两个螺丝机组运行时该阀门处振动比较大，不锈钢接线盒边产生高频振动。机组运行时，该阀门一直在高频抖动，检修人员更换伺服阀，检查LVDT接线，更换LVDT故障依然存在,无意中把接线盒压紧后竟发现阀门不再抖动,后拆除不锈钢接线盒门控制正常还有一种现象即LVDT组件连接件受损.由于阀门本身的高频振动造成LVDT组件连接件受损,连接件之间间隙过大，造成调门有规律的晃动这种晃动现场几乎看不出，只能通过趋势曲线上观察。某厂高调2连续几个月出现这种不明晃动,在更换LVDT后正常.解体LVDT后发现销子与连接块发生了严重磨损，从原来的无间隙连接，已经形成了2mm的晃动量，造成LVDT在这个范围上下晃动，从而引起阀门的频繁开关。5、伺服卡故障伺服板是控制器与现场执行机构的接口，来往信号复杂伺服板工作的正确性决定了控制的可靠性.机组运行时,伺服卡故障的表现形式通常为汽机阀门高频抖动,或突然全开全关具体检查故障集中在伺服放大器没有伺服驱动信号、LVDT初级没有激励信号、LVDT次级没有响应输信号。一般伺服阀故障可通过模板上的指示灯的状态确定故障具体内容。

四、安装要求1、轴向位移探头以付推力瓦定位五、南汽调节系统1、调节系统的工作原理1）、性能：DEH—NTK汽轮机数字式电液控制系统，由计算机控制部分（也称数字控制系统）和EH液压执行机构组成。系统控制精度高、自动化水平高，同时热电负荷自整性也大为提高它能实现升（手动或自动)配合电气并网，电负荷控（阀位控制或功频控制抽汽热负荷控制及其他辅助控制并与DCS通讯,控制参数在线调整和超速保护功能等。2）、DEH控制系统的主要目的是通过两台SVA9液转换器分别控制高、低压阀门，从而控制汽轮发电机组的转速和功率3）、ETS即汽轮机紧急跳闸保护系统，用来监视对机组安全有重大影响的某些参数以便在这些参数超过安全限值时通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门,实现紧急停机.ETS系统具有各种保护投切，自动跳闸保护，首出原因记忆等功能。4）、TSI汽轮机监视仪表系统，用来在线监测对机组安全有重大影响的参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过和ETS控制汽机实现安全停机。5）、DEH—NTK系统对系统有两种处理方式，一种是采用专用卡件可接受TSI传感器信号并通过软件进行分析处理用于测量显示和报警保护外一种是通过DEH的AI和DI通道采集独立的TSI统的模拟量和开关量输出.2、DEH基本工作原理DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、抽汽压力控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路等基本控制回路以及同期、调频限制、解耦运算、信号选择、判断等逻辑回路。机组在启动和正常运行过程中DEH接受CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增减指令采集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈

等信号，进行分析处理，综合运算,输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。1）、机组在升速过程中（即机组没有并网),DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用在此回路下，DEH控制系统接受现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后作为转速的反馈信号。此信号与DEH的转速设定值进行比较后，送到转速回路调节器进行偏差计算PID调节，然后输出油动机的开度给定信号到伺服卡。此给定信号在伺服卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液服阀，控制油动机的开度,即控制调节阀的开度从而控制机组转速升速时,操作人员可设置目标转速和升速率。2）、机组并网后的控制机组并网后，DEH控制系统便切到功率控制回路，汽轮机转速作为一次调频信号参与控制A、阀位控制方式（即功率反馈不投入在这种情况下负荷设定是由操作员设定百分比进行控制设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定信号到伺服卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀从而控制阀门开度以满足要求的阀门开度在这种情况下功率是以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差但这种方式对阀门特性没有高的要求。注意抽汽机组在冷凝运行时阀门最大开度由工况图确定当机组运行于抽汽工况时，该回路与抽汽控制回路一起牵连运算实现热电联调及静态自整.B、功率反馈方式这种情况下，负荷回路调节器起作用DEH接受现场功率信号与给定功率进行比较后，送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算PID调节输出阀门开度信号到伺服卡与阀位反馈信号进行比较后输出控制信号到电液服阀从而控制阀门的开度满足要求的功率投入功率控制要求阀门流量特性较好否则将造成负荷波动。

对汽轮发电机组来讲调节阀的开度同蒸汽流量存在非线性关系因此要进行阀门的线性修正，DEH控制系统设计了阀门修正函数（X)来进行阀门的线性修正。3、DEH—NTK控制柜的组成DPU卡件DO隔离继电器、信号处理装置、DI隔离继电器、通讯模件、变送器4、DEH专用I/O模件功能简介1）、KM523S卡（卡)：三块OPC高速测速卡分别测量三路转速，送到CPU单元进行逻辑运算时实现相关的超速判断速送出超速保护信号，进行OPC组件进线三选二处理后输出信号到电磁阀现超速保护功能卡同时也能快速输出110％超速信号进行三选二处理后输出信号到系统进行电超速停机保护，或者送给本柜的ETS组件做停机保护.2)、LVDH模件转换卡(KM521S)：主要是用于采集信号，如主汽门油动机行程3)阀门控制卡(KM522S阀门控制卡是DEH最重要的卡件之一阀门控制卡组成DEH的阀门伺服控制系统的控制指令来自DPU,并接受现场的调门反馈信号（通常是LVDT做反馈），每一块阀位控制器控制一个调门，即控制一个伺服阀油动机。4、IO制CPU模件IO控制CPU模件是I/O通道卡与之间联系的桥梁，负责传送主机数据及指令到I/O卡，并将卡的数据和状态返回5）、模拟量输入模件AI）：对基本控制的模拟(4—20Ma，RTD\TC)进行输入，如功率、主汽压、调节级压力、各种温度测点等6开关量输入输出模件(DI/DO)对基本控制的开关量输入输出进行隔离7）、模拟量输出模件）：DPU输出的模拟量进行4转换,并对外输出8）、OPC组件（）：主要是OPC完成特殊回路功能

三个转速卡103%超速三取二动作回路软件OPC指令动作回路解列且负荷大于发OPC动作回路组件的DC24V和电源监视回路9）、ETS组（—ETS)：主要完成ETS特殊回路功能三个转速卡103%超速三取二动作回路ETS指令三取二动作回路界面停机按钮动作回路手动停机按钮动作回路组件的DC24V和电源监视回路10继电器扩展信号输出组件KB424S—RELAY主要完成继电器信号扩展功能电气主开关分闸扩展输出及三取二动作输出回路两路主汽门关闭动作扩展输出及二者相与扩展输出回路孤网信号扩展输出回路挂闸和复位电磁阀输出驱动回路DC24V和DC220V/AC220V电源监视回路油动机：油动机是调节汽阀的执行机构将由电液转换器输入的二次油信号转换为有足够作功能力的行程输出以操纵调节阀。油动机是断流双作用往复式油动机，以汽轮机油为工作介质，动力油用～0.8MPa的调节油。

油动机主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成。错油门(8)通过连接体(7)与油（5)连接在一起错油门与油缸之间的油路由连接体沟通，油路接口处装有O形密封圈.油缸由底座、筒体、缸盖、活塞、活塞杆等构成。筒体与底座、缸盖之间装有O形密封圈它们由4只长螺栓组装在一起活塞配有填充聚四氟乙烯专用活塞环活塞动作时在接近上死点处有~10mm的阻尼区用以减小活塞的惯性力和载荷力并降低其动作速度.缸盖上装有活塞杆密封组件顶部配装活塞杆导轨及弯角杠杆支座。油动机借助油缸底座固定在阀支架上油缸活塞杆(4）上端装有拉杆（），通过两端带有关节轴承的连杆使拉杆与调节汽阀杠杆相连接。错油门套筒(25、26）装在错油门壳体（8)中，其中上套筒（25)及下套筒（7）与壳体用骑缝螺钉固定，中间套筒）在装配时配作锥销与壳体定位固.套筒与壳体中的腔室构成5档功用不同的油路，对照油动机图可看出，中间是动力油进油，相邻两个分别与油缸活塞上、下腔相通，靠外端的两个是油动机回油.在工作时的流向由错油门滑阀控制滑阀是滑阀体（17）和转动盘（16）的组合件,滑阀在套筒中作轴向、周向运动，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧14）力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、