陸丁

（廣西長(zhǎng)洲水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，廣西 梧州 543002）

長(zhǎng)洲電站6號(hào)機(jī)組調(diào)速器異常運(yùn)行檢查及處理

陸丁

（廣西長(zhǎng)洲水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，廣西 梧州 543002）

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)洲電站6號(hào)機(jī)組異常振動(dòng)處理過(guò)程中出現(xiàn)的調(diào)速器導(dǎo)葉操作不動(dòng)及運(yùn)行中異常抽動(dòng)檢查處理情況介紹，分析導(dǎo)葉操作不動(dòng)及異常抽動(dòng)原因，總結(jié)調(diào)速器異常運(yùn)行處理方法，為同類型調(diào)速器故障處理提供借鑒。關(guān)鍵詞：調(diào)速器；異常；導(dǎo)葉；抽動(dòng)

1 背景

長(zhǎng)洲電廠6號(hào)機(jī)組為燈泡貫流式機(jī)組，單機(jī)額定容量為42 MW，調(diào)速系統(tǒng)為南京南瑞集團(tuán)公司SFAR2000調(diào)速器，其通過(guò)綜合模塊、伺服閥功放、伺服比例閥組合配置實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的電氣控制，它引入了伺服閥反饋、主配反饋、接力器反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)，手動(dòng)控制時(shí)采用接力器反饋?zhàn)鰹殚]環(huán)控制。

其控制原理圖見(jiàn)圖1。

圖1 調(diào)速器控制原理圖

2 現(xiàn)象

長(zhǎng)洲電廠6號(hào)機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，負(fù)荷帶至18 MW時(shí)，受油器X振動(dòng)達(dá)2 000 μm、組合軸承X擺度達(dá)1 500 μm，且導(dǎo)葉出現(xiàn)周期性抽動(dòng)，在停機(jī)進(jìn)行檢查后又出現(xiàn)了導(dǎo)葉無(wú)法開(kāi)啟現(xiàn)象。

3 分析過(guò)程

針對(duì)6號(hào)機(jī)組出現(xiàn)的異常情況，我們需捋清檢查思路，逐個(gè)解決：導(dǎo)葉操作不動(dòng)檢查→主配抽動(dòng)檢查→機(jī)組振動(dòng)檢查。

3.1 導(dǎo)葉操作不動(dòng)檢查

（1）電氣回路檢查

1）測(cè)量伺服比例閥（1 274 Ω）、事故配壓閥（1 299 Ω）、切換電磁閥（1 315 Ω）、急停電磁閥（1 350 Ω）線圈直流電阻正常。

2）測(cè)量主配壓閥反饋、伺服比例閥反饋信號(hào)正常。

3）綜合模塊參數(shù)檢查正常。

4）功放板檢查正常。

（2）機(jī)械油路檢查

1）切手動(dòng)，開(kāi)導(dǎo)葉，主配關(guān)腔有回油出來(lái)，管路從事故配出來(lái)的關(guān)腔一直有壓力，壓力與壓力罐等壓。開(kāi)腔在開(kāi)的過(guò)程中壓力慢慢上來(lái)，主配閥芯也是往開(kāi)腔動(dòng)作的。

2）拔掉伺服閥閥頭，機(jī)械將主配閥芯頂往開(kāi)腔，主配關(guān)腔有回油，接力器不動(dòng)。

3）將事故配壓差變送器拆掉，裝上機(jī)械壓力表。正常情況下6 MPa，動(dòng)作事故配后，壓力降到0。復(fù)歸后變成6 MPa；拔掉事故配切換閥閥頭，動(dòng)作圖拉博后，壓力降為0，復(fù)歸變成6 MPa。

4）拆事故配插裝閥C1、C2、C3，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)閥芯有卡堵現(xiàn)象，閥芯活動(dòng)靈活。將C4螺桿壓到底，開(kāi)導(dǎo)葉，仍操作不動(dòng)。

5）事故配不投入時(shí)，手動(dòng)增加，主配關(guān)腔有回油；事故配投入時(shí)，手動(dòng)增加，主配關(guān)腔、事故配回油都有回油出來(lái)。

6）調(diào)速系統(tǒng)消壓情況下利用橋機(jī)起吊動(dòng)作控制環(huán)，控制環(huán)及接力器動(dòng)作正常。

（3）通過(guò)試驗(yàn)初步判斷

1）事故配C3插裝閥有滲油。

2）控制油源壓力不足。

3）事故配內(nèi)部油孔堵塞。

（4）處理過(guò)程

1）將C2壓力表拆開(kāi)，往里吹空氣，將C3端蓋拆開(kāi)，事故配未動(dòng)作時(shí)，1、2口都有氣出來(lái)；投入事故配后，只有1口有氣體排出，證明事故配油孔未堵塞（圖2）。

圖2

2）將控制油總濾過(guò)器至事故配段油管路進(jìn)行吹掃，未見(jiàn)堵塞。

3）將C1 C3插裝閥對(duì)調(diào)回裝后導(dǎo)葉可以操作。

3.2 主配抽動(dòng)檢查

（1）現(xiàn)象：在空載情況下，導(dǎo)葉在自動(dòng)往關(guān)方向動(dòng)作時(shí)，開(kāi)腔管路劇烈震動(dòng)，控制環(huán)會(huì)發(fā)出異常聲響，但是切手動(dòng)操作時(shí)，未見(jiàn)異常。

處理步驟：

進(jìn)行導(dǎo)葉副環(huán)試驗(yàn)（檢驗(yàn)反饋?zhàn)粉櫧o定情況，檢查自動(dòng)控制回路參數(shù)），檢查主配電氣零點(diǎn)有偏移，調(diào)整零點(diǎn)，優(yōu)化穩(wěn)零及PID參數(shù)，KgP由10改為8、KgD由1改為2、GDB由3改為2、Gvs由9AD改為B00，使副環(huán)擾動(dòng)效果得到改善，再次模擬空載態(tài)擾動(dòng)和發(fā)電態(tài)增減負(fù)荷，調(diào)速器均運(yùn)行正常。

（2）現(xiàn)象：機(jī)組額定負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，調(diào)速器抽動(dòng)，造成導(dǎo)葉開(kāi)度發(fā)生2～3個(gè)開(kāi)度的變化。

處理步驟：

機(jī)組停機(jī)態(tài)下，手動(dòng)開(kāi)導(dǎo)葉至5%開(kāi)度，測(cè)量主配反饋電壓量有1.05 V電壓（正常反饋電壓0.01 V以下），主配中位明顯偏移，考慮主配中位剛剛進(jìn)行定位，初步判斷主配壓閥閥套偏移，經(jīng)分解主配壓閥發(fā)現(xiàn)閥套定位銷(xiāo)變形，且主配閥套移位7 mm（圖3）。

經(jīng)重新加工定位銷(xiāo)固定閥套，并校驗(yàn)主配中位及進(jìn)行導(dǎo)葉副環(huán)試驗(yàn)，機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷運(yùn)行正常。

（3）現(xiàn)象：機(jī)組額定負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，調(diào)速器抽動(dòng)，導(dǎo)葉開(kāi)度未發(fā)生變化，但會(huì)周期性抽動(dòng)并伴隨管路劇烈震動(dòng)。

圖3

處理步驟：

1）南瑞調(diào)速器原理調(diào)節(jié)框圖見(jiàn)圖4。

圖4

①在開(kāi)度模式下

主環(huán)環(huán)節(jié)導(dǎo)葉給定由3部分組成：PID輸出，機(jī)組負(fù)荷給定PGV，空載開(kāi)度YNLD.

PID輸出：只有在一次調(diào)頻投入且超出死區(qū)設(shè)置的情況下才會(huì)有輸出，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為頻率在死區(qū)范圍內(nèi)，且無(wú)一次調(diào)頻動(dòng)作信號(hào)，所以PID輸出無(wú)開(kāi)出。

機(jī)組負(fù)荷給定PGV：只有在監(jiān)控外部給定增減令的情況下，才會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)監(jiān)控?zé)o增減開(kāi)出，所以PGV無(wú)變化。

空載開(kāi)度YNLD為一定值，不會(huì)發(fā)生變化。

所以導(dǎo)葉給定為一個(gè)定值。

②副環(huán)環(huán)節(jié)

給定會(huì)與導(dǎo)葉反饋?zhàn)霾?，直至最后?，導(dǎo)葉保持穩(wěn)定。

在這一環(huán)節(jié)中，涉及的變量主要有3個(gè)：

a副環(huán)擾動(dòng)上位機(jī)側(cè)的比例和積分；

b機(jī)械柜內(nèi)的綜合控制模塊的PID參數(shù)；

c導(dǎo)葉反饋的反饋信號(hào)。

現(xiàn)場(chǎng)做了如下測(cè)量：

a控制輸出，機(jī)組在抽動(dòng)時(shí)，無(wú)變化；

b導(dǎo)葉反饋，機(jī)組在抽動(dòng)時(shí)，電壓基本穩(wěn)定；

c主配反饋，機(jī)組在抽動(dòng)時(shí)，電壓也基本穩(wěn)定；

d伺服閥反饋，機(jī)組抽動(dòng)時(shí)，電壓發(fā)生變化。

由于控制輸出無(wú)變化，所以在副環(huán)環(huán)節(jié)，導(dǎo)葉給定與導(dǎo)葉反饋之間做差應(yīng)該為0，即調(diào)速器并未發(fā)出調(diào)節(jié)指令。

2）現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生抽動(dòng)時(shí)均是在油泵啟動(dòng)，油壓從5.8～6.3 MPa升高的過(guò)程中和過(guò)程后發(fā)生，且主配動(dòng)作唯一途徑為伺服閥動(dòng)作而引起。故推斷為伺服閥在油壓升高后P口一直憋壓或其他情況，造成了閥芯的來(lái)回移動(dòng)，導(dǎo)致主配發(fā)生抽動(dòng)情況。

圖5

伺服閥工作原理：電磁鐵5和6不帶電時(shí)，彈簧3和4將控制閥芯2保持在中位。比例電磁鐵得電后，直接推動(dòng)控制閥芯2，例如，電磁鐵b（6）得電，控制閥芯2被推向左側(cè)，壓在彈簧3上，位移與輸入電流成比例。這時(shí)，P口至A口及B口至T口通過(guò)閥芯與閥體形成節(jié)流通道。電磁鐵6失電，2被3重新推回中位。彈簧3、4有兩個(gè)任務(wù)：一是電磁鐵5和6不帶電時(shí)，將控制閥芯2推回中位；二是電磁鐵5或6得電時(shí)，其中一個(gè)作為力—位移傳感器，與輸入電磁力相平衡，從而確定閥芯的位置。

3）現(xiàn)場(chǎng)更換或清洗伺服比例閥，將靜態(tài)的零位調(diào)整試驗(yàn)，定位試驗(yàn)和副環(huán)擾動(dòng)試驗(yàn)重新完成后，靜態(tài)模擬發(fā)電態(tài)啟停油泵來(lái)觀察無(wú)問(wèn)題后，再次發(fā)電觀察。

4）通過(guò)進(jìn)行導(dǎo)葉副環(huán)試驗(yàn)（檢驗(yàn)反饋?zhàn)粉櫧o定情況，檢查自動(dòng)控制回路參數(shù)），檢查主配電氣零點(diǎn)有偏移，調(diào)整零點(diǎn)，優(yōu)化穩(wěn)零及PID參數(shù)，KgP由10改為8、KgD由2改為1、GDB由2改為0.3、Gvs由B00改為A78，使副環(huán)擾動(dòng)效果得到改善，再次模擬空載態(tài)擾動(dòng)和發(fā)電態(tài)增減負(fù)荷，調(diào)速器均運(yùn)行正常。

3.3 機(jī)組振動(dòng)檢查

（1）進(jìn)行了協(xié)聯(lián)曲線的檢查及PID參數(shù)檢查未見(jiàn)異常。

（2）檢查轉(zhuǎn)輪體、上流道水平支撐、垂直支撐、導(dǎo)葉葉片，均未見(jiàn)異常。

（3）毛水頭13.8 m時(shí)機(jī)組帶負(fù)荷18 MW，受油器X振動(dòng)達(dá)2000μm、組合軸承X擺度達(dá)1500μm，但其他負(fù)荷段未見(jiàn)異常。

（4）毛水頭13.1 m時(shí)機(jī)組各負(fù)荷段未見(jiàn)異常。

通過(guò)以上檢查處理過(guò)程，可得出：

（1）導(dǎo)葉操作不動(dòng)為事故配C3閥有滲漏造成。

（2）導(dǎo)葉主配壓閥抽動(dòng)為伺服比例閥長(zhǎng)時(shí)間調(diào)節(jié)，靈敏度下降所致。

（3）導(dǎo)葉副環(huán)效果可以通過(guò)主配位移傳感器進(jìn)行優(yōu)化，但在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整效果不佳情況下，可通過(guò)調(diào)整導(dǎo)葉穩(wěn)零參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。

（4）機(jī)組工況惡化為當(dāng)時(shí)水頭下機(jī)組振動(dòng)區(qū)造成。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)洲電廠6號(hào)機(jī)組檢查處理，對(duì)南瑞調(diào)速器主環(huán)控制環(huán)節(jié)、副環(huán)控制環(huán)節(jié)電氣控制回路及液壓操作系統(tǒng)有了全面了解，理順其調(diào)節(jié)原理，為類似故障的查找提供借鑒。

TK730.4+1

B

1672-5387（2016）10-0064-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.10.019

2016-04-15

陸 ?。?986-），男，工程師，從事電力生產(chǎn)技術(shù)研究工作。