汽轮机电液控制系统常见故障和处理

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1、汽轮机电液控制系统常见故障和处理　　摘要：本文从电液控制系统在汽轮机领域的应用、基本原理及重要性，分析了造成电液控制系统的主要故障原因及处理方法。关键词：电液控制汽轮机故障处理中图分类号：TK269文献标识码：A文章编号：随着数字计算机技术的发展及其在过程自动化领域中的广泛应用，电液控制系统在汽轮机上的应用也越来越广泛，起到的作用也越来越重要。该系统的稳定运行直接关系到机组稳定，严重时可造成事故停机，它是汽轮机运行控制和调节的关键。1基本原理（图1）6图1是功频电液控制系统的基本工作原理图。系统中测功、测频、控制器PI

2、D、功放和给定单元等称为电控部分；滑阀和油动机为液压控制部分；它们之间由电液转换器相连。汽轮机转速发生变化时，测频单元输出一个电压信号。测频单元是测取汽轮发电机的有功功率作为整个系统的负反馈信号，以保持转速偏差与功率变化之间的固定比例关系。PID控制器将测频、测功及给定输出信号进行运算，同时李荣功放信号加以放大以驱动电液转换器。电液转换器则是将电信号转换成液压信号起到控制作用。给定装置相当于控制系统中的同步器，由它给出电压型号去操作控制系统。当外界负荷增加时，汽轮机转速下降，测频单元检测到转速变化，产生于转速偏差成比例

3、的电压信号△Uf，输入到PID控制器，经PID运算后的信号输入到电液转换器，电液转换器做功对滑阀进行调节，液压油通过滑阀进入油动机底部，使油动机上行，调节阀开度增大，汽轮机功率增大至与外界负荷变化相适应。汽轮机功率增大后，测功单元检测到功率变化，输出一负电压信号△Up到PID控制器，△Up=△Uf，两者极性相反，代数和为0，控制器,给电液转换器的输出信号为0，电液转换器回原位，滑阀回原位。外界负荷减小信号输出和调节过程相反。当蒸汽压力降低时，功率减小，测功单元输出的电压减小，PID入口仍有正电压信号存在，通过一系列转换

4、调节阀开度增大，直到测功单元输出电压与给定电压完全抵消，系统回平衡位。图1基本原理图2常见故障分析及处理6汽轮发电机功频电液控制系统中经常动作的主要是电液转换器、滑阀及油动机，系统故障现象主要是系统波动或者系统控制失效，较多的故障出现在电液转换器本身、控制系统的滑阀和油动机以及液压系统。相对来讲，由于设备本身原因，如设备磨损、变形、失效等引起的故障还是较少；由于油系统故障，如泄露、杂质过多、滤网失效、油管路震动过大、油温过高等造成的波动比较多。电控系统主要是信号传输和运算，故障率较少，模块故障主要是由于运行环境恶劣如积

5、灰、潮湿、高温等以及原件老化造成模块烧损等。2.1电液转换器动作不到位2.1.1故障现象在运行过程中，电液转换器需要频繁调节动作，出现动作不到位的情况，导致汽轮机运行波动，影响生产。2.1.2原因分析1）由于电液转换器频繁动作，尾部的弹簧出现变形或失效。2）电液转换器导杆变形或表面摩擦产生毛刺，导致动作卡涩。3）液压油有杂质导致卡涩。4）驱动信号有误，可能因为PID单元给出的信号不准确，测定元件测定的信号有误，或者信号线松动、破损导致信号失真。2.1.3处理方案1）更换变形或失效的弹簧，如技术条件允许可以对弹簧进行校正

6、。62）将导杆校正，对导杆表面进行研磨，可以有效减小卡阻。3）清洗电液转换器，对油系统的滤芯进行清洗或更换，严重时需要打油循环达到使用等级。4）对故障点进行处理，恢复正常的信号采集和传输。2.2电液转换器不动作2.2.1故障现象在进行调节时，电液转换器不动作，导致汽轮机无法进行自动调节甚至造成停机。2.2.2原因分析1）电液转换器故障或损坏。2)没有驱动信号，测定元件损坏无法测定，信号线断或者端子脱落导致信号无法传输。2.2.3处理方案1）更换电液转换器。2）更换损坏的测定元件、PID单元，修复或更换信号线，重新安装脱

7、落的端子。2.3滑阀、油动机动作不正确2.3.1故障现象在调节过程中，滑阀或油动机动作不正确导致调节失灵汽轮机运行波动，甚至会导致调速汽门瞬间关闭造成停机事故。2.3.2原因分析61）电液转换器动作不正确造成滑阀动作不正确。2）电液转换器和滑阀之间的连杆变形或者调节螺母松动，造成电液转换器动作到位但滑阀动作不正确。3）滑阀（油动机活塞）、油缸磨损，或表面出现毛刺导致密封性能降低。4）油质劣化杂质含量多导致卡涩。5）油压波动，具体请参照表1第3条。2.3.3处理方案1）参照2.1进行分析和处理。2）连杆校正或更换；对螺杆

8、和螺母的螺纹进行检查消缺，紧固调节螺母重新调节达到平衡，并对调节螺母进行物理固定，防止再次松动。3）进行研磨消除毛刺，磨损过大则需要进行更换。4）清洗设备，并对系统滤芯进行清洗，必要时进行油循环和取样化验，合格后投入使用。5）请根据具体情况，参照表1第3条进行处理。2.46由于液压系统故障造成控制系统波动最为频繁，对于液压系统的维