焦作電廠從1999年10月起對(duì)1~6號(hào)機(jī)組進(jìn)行了數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)改造。3年多的運(yùn)行實(shí)踐說(shuō)明DEH系統(tǒng)具有低壓透平油調(diào)速系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)和潛力,但隨之也出現(xiàn)了許多新的難題。位移傳感器(LVDT)作為DEH系統(tǒng)中反饋主汽門(mén)開(kāi)度和調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度的測(cè)量元件,在實(shí)際運(yùn)行中具有舉足輕重的影響,但是也存在著許多問(wèn)題。
1 LVDT的作用
位移傳感器的作用是將油動(dòng)機(jī)活塞的位移(閥門(mén)開(kāi)度)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。在反饋到伺服放大器前先與計(jì)算機(jī)送來(lái)的信號(hào)相比較,差值經(jīng)過(guò)伺服放大器功率放大并轉(zhuǎn)換成電流值后,驅(qū)動(dòng)電液伺服閥控制油動(dòng)機(jī)和汽閥,當(dāng)汽閥的開(kāi)度滿足了計(jì)算機(jī)輸入信號(hào)的要求時(shí),伺服放大器輸入偏差為零,于是汽閥又處于新的穩(wěn)定位置。LVDT的類(lèi)型很多,根據(jù)汽輪機(jī)組的大小和動(dòng)作條件不同,采用不同尺寸。
由于主汽門(mén)屬于開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu),因此主汽門(mén)位移傳感器主要在主汽門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用,也可以用于監(jiān)測(cè)主汽門(mén)是否開(kāi)關(guān)到位或者卡澀,每個(gè)主汽門(mén)安裝一支位移傳感器。調(diào)速汽門(mén)屬于控制型執(zhí)行機(jī)構(gòu),每個(gè)調(diào)速汽門(mén)上分別安裝2支位移傳感器,2路反饋值經(jīng)過(guò)高選后與指令值相比較,依次通過(guò)功率放大機(jī)構(gòu)、伺服閥驅(qū)動(dòng)油動(dòng)機(jī),從而控制調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度,構(gòu)成一路閉環(huán)控制。
2 LVDT在運(yùn)行中的常見(jiàn)故障及對(duì)安全的影響
由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高、機(jī)組振動(dòng)等原因,直接導(dǎo)致位移傳感器線圈或感應(yīng)桿松動(dòng)和脫落;另外,由于位移傳感器線圈不耐高溫,可能會(huì)在高溫下?lián)p毀;如果位移傳感器感應(yīng)桿和線圈安裝時(shí)不在同一垂直面,線圈可能會(huì)被磨穿;如果接線不牢固,也會(huì)導(dǎo)致位移傳感器故障。下面以調(diào)速汽門(mén)為例,分析位移傳感器故障對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行的影響。調(diào)速汽門(mén)的VCC卡控制系統(tǒng)如圖1所示。
2.1 LVDT線圈損壞
運(yùn)行中有一支位移傳感器故障,則該位移傳感器的反饋值相對(duì)小于另一支位移傳感器的反饋值。因?yàn)镻值(位移反饋信號(hào)0~4V)取2支位移傳感器反饋高選值,故該調(diào)速汽門(mén)不會(huì)動(dòng)作;如果該位移傳感器的反饋值相對(duì)較大,則P值較之前變小,A值(閥位指令0~4V)與P值的差值變大,V值(綜合放大器的輸出)增大,S值(伺服閥線圈的輸入電壓)增大,如果該調(diào)速汽門(mén)沒(méi)有處于開(kāi)滿位置,則該調(diào)速汽門(mén)無(wú)法正確響應(yīng)指令值的變化,失去調(diào)節(jié)功能。