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数字电液控制系统调试中阀门整定的过程及经验分析

2014-09-10赵伟刚黄湘王创博

综合智慧能源 2014年4期
关键词:电位器阀门指令

赵伟刚,黄湘,王创博

(1.西安热工研究院有限公司,西安 710032;2.四川电力建设三公司,四川 内江 641005)

0 引言

越南冒溪火力发电厂(以下简称冒溪发电厂)2×220 MW机组是武汉凯迪电力股份有限公司国外工程总承包(EPC)项目,汽轮机采用某公司生产的220 MW亚临界燃煤机组,控制系统采用某公司开发设计的MACSV V5.1.3SP2英文版系统。

该机组采用SM461伺服模块配SM3461伺服I/O端子模块,通过调整MOG阀来控制阀门。冒溪发电厂数字电液控制系统(DEH)阀门整定内容包括主汽门MSV2,高压调控门(以下简称高调门)CV1,CV2,CV3,CV4;中压调控门(以下简称中调门)IV1,IV2。高调门从机头向机尾看,从左到右的顺序为CV2,CV4,CV1,CV3;中调门的顺序为IV2,IV1。

1 调试步骤

1.1 前期检查

DEH机柜上电,组态下装后,SM461伺服模块面板上部状态指示灯(RUN,COM,A/M,ERR)显示正常。RUN和COM状态指示灯亮,模块正常运行;A/M灯亮,模块处于手动工作方式;ERR灯亮,线性差动变压器(LVDT)1,2偏差大报警,控制回路故障报警,或控制给定值输出故障报警。

现场经常发生阀门接线位置对应错误、LVDT线圈对应错误的情况,增大了阀门整定过程的难度,因此,在前期检查过程中,确保接线正确是一项重要的工作。根据实际位置与接线端子对应,防止接线位置对应错误;LVDT对线后,为确保接线正确,检查LVDT线圈阻值,防止主、次线圈接反。冒溪发电厂LVDT线圈阻值检查值见表1。

表1 冒溪发电厂LVDT线圈阻值检查值 Ω

1.2 阀门行程标记

为了保证阀门整定时全开、全关位置正确,需要提前标记出开/关位置。LVDT输出0~1 V电压信号,通过给MOG阀加1.5 V电压,可以保证调阀处于全开位置,此时用记号笔标记调阀全开位置;MOG阀不加电压时,调阀处于全关位置,此时用记号笔标记调阀全关位置。

LVDT阀杆长150 mm,实际可测范围为0~120 mm,对应阀门运行的完整行程。可以通过测量调阀开关过程中LVDT阀杆的运行行程,保证调阀的完整行程。在调试过程中,曾测量到某个调阀LVDT阀杆可测范围为117 mm,阀门整定后,线性良好,但全开位置始终不够行程,整定阀门PID参数后依旧不能解决问题。就地检查时发现LVDT阀杆装反,导致可测范围减少。故障处理后,LVDT阀杆可测范围为0~120 mm,阀门整定后,开关行程正常。

1.3 阀门整定前调整

SM3461伺服I/O端子模块内部设有9个调试电位器和6个调试测试孔,如图1所示。

图1 SM3461伺服I/O端子模块内部设置

LVDT零点电压范围为0.2~1.5 V DC,LVDT满点电压范围为3.5~4.8 V DC。通过万用表连接调试测试孔的LVDT1和GND支管读取LVDT1输出电压。通过投切SW1拨码开关调整对应电阻值,改变LVDT1和LVDT2调制解调后的输出电压幅值。拨码开关SW1所对应电阻为并联关系,电阻值越小,LVDT输出电压越小。SW1开关投切配合LVDT-ZERO电位器,保证LVDT零点电压和满点电压符合调试要求。

调阀PID调节为纯比例调节模式,只有在比例无法调节时加入小积分模块。

1.4 整定过程

经过检查,此时指令反馈均有显示,当指令为0%时,反馈可能为20%。当反馈显示坏点时,需要重新依照以上步骤查找缺陷。投入Adjust Permission键,选择调整速度为100 %/min,即可开始阀门整定工作。开始选择AUTO自动整定调阀、PID幅值、零点开度、满点开度等参数。

第1次自动整定后,线性和参数依旧很差,整定失败,此时选择Maintenance手动整定。系统通过调整相关电位器来调节比例、积分、微分(PID)参数,使阀门调节线性正常。手动整定阀门一般需要多次调节PID-ZERO电位器和PID-P比例电位器。调出指令和反馈曲线有助于直观观察线性,帮助指导修正电位器参数。SM3461端子板可以通过测量LVDT与接地(GND)直流电压来保证零点和满点电压在系统要求的线性范围内变化。

手动整定阀门时,调节PID-ZERO电位器可以大范围调节波形整体漂移,反馈略小于指令值即可。指令以0%,25%,50%,75%,100%变化时,时刻观察阀门上升行程中的线性;指令以100%,75%,50%,25%,0%变化时,时刻观察阀门下降行程中的线性。调节PID-P比例电位器,使反馈无限接近指令。比例调节过大时,反馈波形出现振荡;比例调节过小时,反馈波形反应过慢。PID-P比例电位器调节后,反馈曲线会上升或减小,直接导致零点时反馈与指令偏差大,需要再次调节PID-ZERO电位器。一般调整两三次后,线性对应关系满足整定要求。

手动整定阀门时,需配合机务工作人员确保零点和满量程与实际位置一致。0%指令时,就地调阀已关死;指令变化到-20%时,调阀实际未动作。同理,100%指令时,就地调阀与标记的全开线一致;指令变化到120%时,调阀实际未动作。

1.5 阀门剩余试验

配合机务工作人员,使用录波仪记录汽轮机跳闸后的阀门关闭时间,对主汽门、调门分别进行严密性试验,并记录时间。

2 调试过程中应注意的问题

(1)SET-AM电位器可以小范围调节幅值。测试孔SET-AM短接片取下后,以前调整的所有参数全部失效,阀门整定好后禁止移动SET-AM短接片。但如果阀门整定区间不够,可取下SET-AM短接片,调节SET-AM电位器,使阀门整定区间符合整定要求。

(2)阀门整定后反馈值接近指令值,但不要过多超过指令值,以免运行过程中因抗燃油(EH)油压低而跳机。

(3)系统线性调整范围为0%~100%,-5%和110%时检查确认阀门全关和全开后,应先恢复到0%或100%,以免出现非线性变化,影响调节过程。

(4)SM3461伺服端子板上电位器调节应根据实际变化确定增大或减小,说明书中描述不完全正确。

(5)系统手动整定为Maintenance键,画面Manual为自动整定后生成的值,一旦更改,则需要重新整定阀门。

(6)对讲机会严重干扰阀门整定效果,使阀门误动,使用对讲机时应远离DEH机柜。调试完毕后,扣上端子板盖,关闭柜门。

3 结束语

在汽轮机阀门整定过程中,需要厂家资料的支持和多单位的配合,排除多方面的不利情况,结合理论与实际,熟悉其原理和方法后才能逐步掌握调试过程。

参考文献:

[1]吴华斌,李炳军.火电工程调试技术手册:热工卷[M].北京:中国电力出版社,2004.

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