汽輪機(jī)液壓故障_油動機(jī)故障現(xiàn)象及分析
DEH控制系統(tǒng)(數(shù)字電液控制系統(tǒng))由EH油系統(tǒng)、DEH數(shù)字控制器以及汽輪發(fā)電機(jī)組構(gòu)成。系統(tǒng)采用數(shù)字計(jì)算機(jī)作為控制器,電液轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(伺服閥)、高壓抗燃油系統(tǒng)和油動機(jī)作為執(zhí)行器,對汽輪發(fā)電機(jī)組實(shí)行自動控制??刂品绞届`活、功能強(qiáng)、可靠性高,完善的控制設(shè)備不僅對汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制,而且能對機(jī)組進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù),因而在國內(nèi)大型機(jī)組上得到廣泛應(yīng)用。
某電廠2號N200-I. 27/535/535型汽輪機(jī)采用DEH控制系統(tǒng)。自投運(yùn)以來,在機(jī)組負(fù)荷波動時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)油動機(jī)全關(guān)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定供電。
(1)事故現(xiàn)象及分析
經(jīng)檢查事故歷史曲線,發(fā)現(xiàn)在機(jī)組負(fù)荷波動時(shí)出現(xiàn)油動機(jī)全關(guān)現(xiàn)象。根據(jù)原理方框圖(見圖A)分析,原因有以下幾個方面。
①電液轉(zhuǎn)換器噴嘴堵塞 圖B為電液轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡圖。當(dāng)其處于平衡位置時(shí),擋板位于上下兩噴嘴之間,且距上下兩噴嘴的距離相等,于是兩噴嘴的排油面積相等,與噴嘴相通的滑閥上下腔室的油壓也相等。此時(shí).滑閥處于中間位置,活塞也處于穩(wěn)定位置,活塞控制中間滑閥脈動油的排油面積一定,油動機(jī)穩(wěn)定在相應(yīng)的行程位置。兩噴嘴直徑為φ4mm、間距為6mm,擋板厚度為5mm,則噴嘴與擋板間距為0.5mm。因此油流空隙很小,很容易被堵。若上噴嘴被堵塞,排油面積減小,則與上噴嘴相通的滑閥下腔油壓就會升高,使滑閥上移,打開活塞下腔的壓力油進(jìn)油口,活塞跟著上移,使控制中間滑閥脈動油的排油面積開大,從而使中間滑閥脈動油壓跌落,油動機(jī)會往關(guān)的方向走。當(dāng)堵塞面積相對較大時(shí),即使電液轉(zhuǎn)換器活塞反饋也不能使滑閥達(dá)到新的平衡,則油動機(jī)就會一直關(guān)到零。
②DEH控制系統(tǒng)保護(hù)誤動作在DEH控制系統(tǒng)中設(shè)有保護(hù)聯(lián)鎖裝置,當(dāng)保護(hù)裝置所監(jiān)測的參數(shù)超過整定值時(shí),聯(lián)鎖閥門關(guān)閉。但若保護(hù)裝置送出假信號,也會使油動機(jī)全關(guān)。
③103%OPC超速保護(hù)程序有誤DEH控制系統(tǒng)設(shè)有103%超速保護(hù)功能,當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷或超過額定轉(zhuǎn)速的103%時(shí),DEH控制系統(tǒng)就會發(fā)出調(diào)門關(guān)閉指令,使調(diào)門迅速關(guān)閉,待轉(zhuǎn)速恢復(fù)時(shí),調(diào)門再開啟。因此,若程序有誤,當(dāng)機(jī)組負(fù)荷波動時(shí),也會使油動機(jī)全關(guān)。
④微分器誤動作圖C為微分器的結(jié)構(gòu)簡圖。該部件用于機(jī)組甩全負(fù)荷時(shí)接受調(diào)速器滑閥的油壓信號,加速調(diào)節(jié)汽閥(特別是中壓調(diào)節(jié)汽閥)的關(guān)閉,以限制機(jī)組轉(zhuǎn)速飛升的最大值。它的輸入信號是轉(zhuǎn)速的一次微分,當(dāng)主滑閥處于平衡狀態(tài)時(shí),延滯活塞下腔室A內(nèi)的油壓為0.4MPa。此時(shí)主滑閥凸肩將延滯活塞上的油口P遮蓋,同時(shí)將油口D遮斷且有A=0.5mm的過封度。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),微分器主滑閥下脈動油壓下降,主滑閥向下移動,其結(jié)果是一方面開大油口J,增加壓力油的進(jìn)油量,使脈動油壓恢復(fù),主滑閥處于一個新的平衡位置;另一方面打開油口P,使油室A中的油排出,延滯活塞在其上下油壓差的作用下也隨之向下移動,直到油口P重新被遮蓋為止,延滯活塞也穩(wěn)定在一個新的平衡位置。如果汽輪機(jī)上升速度不快,主滑閥下脈動油壓下降的速度也不快,主滑閥移動的速度就比較慢,則延滯活塞與主滑閥的移動速度相差不大,二者之間拉開的距離很小,沒有超過0.5mm的過封度。這時(shí),油口D不會被打開,繼動滑閥不會動作,其控制的中壓油動機(jī)及中間滑閥下的脈動油口也不會打開,油動機(jī)就不會全關(guān)。但是當(dāng)油動機(jī)突然甩去全負(fù)荷時(shí),汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速上升很快,微分器主滑閥下脈動油壓迅速下降,主滑閥也快速下降,此時(shí),延滯活塞因跟不上主滑閥的移動而使二者之間拉開一定距離,當(dāng)該距離超過0.5mm時(shí),油口D被打開,使油動機(jī)迅速關(guān)閉。所以,在汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí),負(fù)荷波動引起的速度變化不大,不應(yīng)產(chǎn)生油動機(jī)全關(guān)現(xiàn)象。但如果微分器油口D過封值小于0.5mm或延滯活塞卡澀,不隨主滑閥運(yùn)動,則負(fù)荷波動時(shí)就會產(chǎn)生油動機(jī)全關(guān)現(xiàn)象。