馮 康

（華能國際電力股份有限公司上安電廠，石家莊 050310）

1 概述

華能國際電力股份有限公司上安電廠小汽輪機(jī)控制系統(tǒng)完成機(jī)組從盤車轉(zhuǎn)速到工作轉(zhuǎn)速升速過程的控制、工作過程中汽輪機(jī)給水泵組的控制以及各種控制方式之間的邏輯切換。整個系統(tǒng)由DCS同時控制2臺給水泵汽輪機(jī)運(yùn)行。控制柜的輸出經(jīng)伺服閥裝置轉(zhuǎn)換成油壓信號，控制高、低壓調(diào)節(jié)閥油動機(jī)開度，以調(diào)節(jié)小汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速給水泵出力［1］。

小汽輪機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)從DCS控制發(fā)出指令后，到達(dá)一個單獨(dú)的控制板件。DCS輸出指令為4～20mA到小汽輪機(jī)控制板，經(jīng)放大以后控制板輸出到伺服閥的信號為±280mA，輸出至就地伺服閥，實(shí)現(xiàn)閥門開度的調(diào)節(jié)。負(fù)電壓為開門方向，正電壓為關(guān)門方向。VPT6為油動機(jī)位置反饋，VPT7為錯油閥位置反饋。小汽輪機(jī)高壓調(diào)門和低壓調(diào)門都是由油動機(jī)控制。

2 問題分析

由于伺服放大控制板已運(yùn)行十多年，模件已經(jīng)嚴(yán)重老化，給機(jī)組運(yùn)行帶來重大隱患。原小汽輪機(jī)控制板件2路冗余電源，任意一路故障時，電源切換不可靠。原小汽輪機(jī)控制板件控制性能不穩(wěn)定，易出現(xiàn)控制指令輸出振蕩，造成小汽輪機(jī)調(diào)速閥門擺動。原控制板件對周圍無線信號的抗干擾能力差?，F(xiàn)場安裝、接線、調(diào)試極不方便。

比例閥驅(qū)動單元在實(shí)現(xiàn)原控制功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)控制板件和內(nèi)部電源的集成化。小汽輪機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。保障UPS1、UPS2電源一路出現(xiàn)故障時，不影響小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)安全運(yùn)行，并且冗余電源的任意一路出現(xiàn)故障時能夠及時準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電源故障報警。

3 改造方案

3.1 安裝施工方案

安裝DC±30V/5A冗余電源模塊2個，比例調(diào)節(jié)閥驅(qū)動模塊1塊。輸入電壓AC110V，輸出電壓DC±30V/6A，控制框設(shè)備安裝如圖1所示，電源具有報警接點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)DCS對該電源的監(jiān)視功能。

圖1 控制柜設(shè)備安裝

3.2 設(shè)備調(diào)試方案

利用轉(zhuǎn)接插件將新的比例閥驅(qū)動單元模塊接通進(jìn)行調(diào)試，驅(qū)動單元獨(dú)立供電。將R724的電阻減小，改為2kΩ，調(diào)整P702電位器，在現(xiàn)場或在OIS上觀察閥門工作的穩(wěn)定性。將C714的電容減小，分別改為104pF、102pF和101pF進(jìn)行觀察。將R725的電阻增大，改為5kΩ或10kΩ，調(diào)整P702電位器后，進(jìn)行觀察。將R311的電容去掉，減小積分時間，進(jìn)行觀察。

調(diào)試時注意TP306點(diǎn)的偏置電壓確保在輸入信號4mA時，閥門全關(guān)。驅(qū)動單元外殼加屏蔽措施接地后，進(jìn)行觀察。將信號線整理緊貼柜體鐵板也可減小干擾。準(zhǔn)備接插件、電線、電子元器件等。

比例閥測試和調(diào)整記錄見表1。

表1 比例閥測試和調(diào)整記錄

4 改造效果

PA－300型比例閥驅(qū)動單元在實(shí)現(xiàn)原控制功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)控制板件和內(nèi)部電源的集成化，使小汽輪機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。PA－300型比例閥驅(qū)動單元代替原老板件后，服役年限更長，可以避免原板件的嚴(yán)重老化給機(jī)組帶來的隱患。新設(shè)計的2路電源的有效冗余配置，保障UPS1、UPS2電源一路出現(xiàn)故障時，不影響小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)安全運(yùn)行，并且冗余電源的任意一路出現(xiàn)故障時能夠及時準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電源故障報警。驅(qū)動單元外殼加屏蔽措施接地，將信號線整理緊貼柜體鐵板減小了干擾。將接線方式更換為集成端子排插拔方式，將信號線整理緊貼柜體鐵板也減小了無線信號干擾。

5 結(jié)束語

小汽輪機(jī)比例閥驅(qū)動單元及供電方式改造之后，現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行情況良好，小汽輪機(jī)進(jìn)汽調(diào)門運(yùn)行穩(wěn)定，汽包水位調(diào)節(jié)良好。調(diào)試過程中由于此比例驅(qū)動板件關(guān)聯(lián)指令、VPT6、VPT7 2個反饋，因此對于板件的輸出線性度、輸入輸出電壓平衡調(diào)試是個非常復(fù)雜、細(xì)致、反復(fù)的過程。后續(xù)工作可根據(jù)實(shí)際情況考慮將油動機(jī)及現(xiàn)場LVDT反饋裝置進(jìn)行更改，用兩路冗余反饋裝置互為備用測量閥門實(shí)際行程，對上位控制設(shè)備進(jìn)行改造。參考目前DEH閥門HSS03控制板件進(jìn)行閥門控制，可從根本上解決2個反饋裝置產(chǎn)生共模干擾的問題，使小汽輪機(jī)閥門控制更加簡便可靠。

［1］ 丁道宏.電力電子技術(shù)［M］.北京：航空工業(yè)出版社，1995.