焦作電廠從1999年10月起對1~6號機組進行了數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)(DEH)改造。3年多的運行實踐說明DEH系統(tǒng)具有低壓透平油調速系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢和潛力,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)中反饋主汽門開度和調速汽門開度的測量元件,在實際運行中具有舉足輕重的影響,但是也存在著許多問題。
1 LVDT的作用
位移傳感器的作用是將油動機活塞的位移(閥門開度)信號轉換成電壓信號。在反饋到伺服放大器前先與計算機送來的信號相比較,差值經過伺服放大器功率放大并轉換成電流值后,驅動電液伺服閥控制油動機和汽閥,當汽閥的開度滿足了計算機輸入信號的要求時,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的類型很多,根據(jù)汽輪機組的大小和動作條件不同,采用不同尺寸。
由于主汽門屬于開關型執(zhí)行機構,因此主汽門位移傳感器主要在主汽門活動試驗時應用,也可以用于監(jiān)測主汽門是否開關到位或者卡澀,每個主汽門安裝一支位移傳感器。調速汽門屬于控制型執(zhí)行機構,每個調速汽門上分別安裝2支位移傳感器,2路反饋值經過高選后與指令值相比較,依次通過功率放大機構、伺服閥驅動油動機,從而控制調速汽門開度,構成一路閉環(huán)控制。
2 LVDT在運行中的常見故障及對安全的影響
由于現(xiàn)場環(huán)境溫度高、機組振動等原因,直接導致位移傳感器線圈或感應桿松動和脫落;另外,由于位移傳感器線圈不耐高溫,可能會在高溫下?lián)p毀;如果位移傳感器感應桿和線圈安裝時不在同一垂直面,線圈可能會被磨穿;如果接線不牢固,也會導致位移傳感器故障。下面以調速汽門為例,分析位移傳感器故障對機組安全運行的影響。調速汽門的VCC卡控制系統(tǒng)如圖1所示。
2.1 LVDT線圈損壞
運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小于另一支位移傳感器的反饋值。因為P值(位移反饋信號0~4V)取2支位移傳感器反饋高選值,故該調速汽門不會動作;如果該位移傳感器的反饋值相對較大,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,如果該調速汽門沒有處于開滿位置,則該調速汽門無法正確響應指令值的變化,失去調節(jié)功能。