基于電液伺服閥的電調(diào)系統(tǒng)在汽輪機(jī)上的應(yīng)用

基于電液伺服閥的電調(diào)系統(tǒng)在汽輪機(jī)上的應(yīng)用

deh自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用提高我國(guó)能源自動(dòng)化程度對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃和裝置峰值的要求越來(lái)越高。在我國(guó)，在前純噸位退役的125wm-bsv自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，廣泛使用的兩個(gè)電機(jī)輸出相位變換序列、單向稱直流和兩組機(jī)車。由于電機(jī)本身的慣性偏差，很難保證控制精度。此外，除了系統(tǒng)的其他缺陷外，該系統(tǒng)的原油調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能滿足部件調(diào)節(jié)控制（ccs）和自動(dòng)發(fā)電控制（agc）的要求。目前，該系統(tǒng)是在發(fā)電廠上開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。1系統(tǒng)的組成和原理系統(tǒng)主要有液壓部分、高中壓油動(dòng)機(jī)行程傳感器、基于DCS系統(tǒng)平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)、超速保護(hù)(OPC)、手操盤等.1.1液壓集成塊液壓集成塊油路見(jiàn)圖1.在原有調(diào)速系統(tǒng)的二次脈動(dòng)油壓管路上開(kāi)孔引一油管進(jìn)入液壓集成塊,排油口進(jìn)入油系統(tǒng)排油母管,液壓集成塊上裝有電液伺服閥(D634)、截止閥、差壓開(kāi)關(guān)、旁路節(jié)流閥、進(jìn)排油口、隔離電磁閥及動(dòng)力油接口,見(jiàn)圖2.1.1.1閥芯位置控制器這是DEH系統(tǒng)的主要部件之一,其主要工作原理如下:電液伺服閥D634是一種直接驅(qū)動(dòng)式伺服閥,簡(jiǎn)稱DDV閥,用集成電路實(shí)現(xiàn)閥芯位置的閉環(huán)控制,閥芯的驅(qū)動(dòng)裝置是永磁直線馬達(dá),閥芯位置閉環(huán)控制電子線路和脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)電子線路固化為一塊集成塊,并用特殊的技術(shù)將其固定在伺服閥內(nèi),從而取消了傳統(tǒng)的噴嘴-擋板前置級(jí),簡(jiǎn)化了線路,提高了可靠性.但卻保持了帶噴擋前置級(jí)的兩級(jí)伺服閥的基本性能與技術(shù)指標(biāo).一個(gè)電指令信號(hào)施加到閥芯位置控制器集成塊上,電子線路在直線馬達(dá)上產(chǎn)生一個(gè)脈寬調(diào)制電流,震蕩器就使閥芯位置傳感器勵(lì)磁.將經(jīng)調(diào)解以后的閥芯位置信號(hào)和指令位置信號(hào)進(jìn)行比較,閥芯位置控制器產(chǎn)生一個(gè)電流輸給直線力馬達(dá),力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)閥芯,一直使閥芯移動(dòng)到指令位置.1.1.2侵權(quán)及運(yùn)行調(diào)節(jié)系統(tǒng)保留原有同步器馬達(dá),用在馬達(dá)線圈回路中加裝大功率限流電阻等措施來(lái)克服馬達(dá)的慣性惰走,在本系統(tǒng)中作為DEH系統(tǒng)故障或檢修情況下的調(diào)節(jié)手段.1.2ds系統(tǒng)條件利用DCS操作平臺(tái),無(wú)需專門的操作員及管理員系統(tǒng),所有信號(hào)直接進(jìn)入DCS系統(tǒng).轉(zhuǎn)速3路WS進(jìn)入同一塊測(cè)速卡HS2M200.功率一路MW;主汽壓力一路TP;汽機(jī)掛閘ASL,主汽門全開(kāi)、安全油壓、啟動(dòng)油壓3取2所得.1.3轉(zhuǎn)速1.0r/min時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)3090r/min(103%)暫態(tài)快關(guān)調(diào)門,轉(zhuǎn)速小于3090r/min時(shí)恢復(fù);當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)3300r/min時(shí)關(guān)主汽門及調(diào)門,聯(lián)跳發(fā)電機(jī),為確保機(jī)組安全,系統(tǒng)的軟邏輯和硬邏輯同時(shí)發(fā)信號(hào),以確保上述功能的實(shí)現(xiàn).1.4ddv閥盤、閥盤兩口操作盤部分閥盤控制集中連接作為緊急手操備用,手操盤上有DDV閥控制電流的百分?jǐn)?shù)刻度,50對(duì)應(yīng)于DDV閥排油口全關(guān),100對(duì)應(yīng)于DDV閥排油口全開(kāi),操作盤上還有閥門增減按鈕及指示燈,電調(diào)和同步器控制手動(dòng)、自動(dòng)切換按鈕.1.5位移傳感器選用0～200mmTDZ-1D200中頻位移傳感器來(lái)顯示高中壓油動(dòng)機(jī)的位移.2次油壓力控制DEH系統(tǒng)輸出的信號(hào)到伺服單元,先經(jīng)過(guò)函數(shù)變換(凸輪特性),變換為閥位指令后去DDV閥控制二次油壓,進(jìn)而控制油動(dòng)機(jī)位移,以達(dá)到控制轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的目的.控制方式及主要功能有:1手動(dòng)就地掛閘后的沖轉(zhuǎn)、升速,臨界轉(zhuǎn)速的變速率控制;2同期、并網(wǎng)控制;3協(xié)調(diào)控制;4參與一次調(diào)頻;5超速限制(OPC功能);6電調(diào)和同步器方式均有后備手操;7超速試驗(yàn)功能.3在能源系統(tǒng)中應(yīng)用該系統(tǒng)3.1油動(dòng)機(jī)開(kāi)啟閥位指令指定首先經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)汽輪機(jī)的閥位凸輪特性,找出二次油壓、油動(dòng)機(jī)、閥位指令之間的關(guān)系.試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖3.由圖3可知,當(dāng)二次油壓為0.109MPa時(shí)油動(dòng)機(jī)開(kāi)啟,閥位指令指定為5%;當(dāng)二次油壓為0.286時(shí)油動(dòng)機(jī)開(kāi)足,閥位指令定為95%;當(dāng)機(jī)組油系統(tǒng)檢修后均要記錄二次油壓與閥位指令信號(hào)值,以便修正它們之間的函數(shù)關(guān)系.經(jīng)過(guò)半年的運(yùn)行,機(jī)組油系統(tǒng)檢修后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖4.3.2deh負(fù)荷控制系統(tǒng)按照凸輪特性的要求進(jìn)行組態(tài)后,機(jī)組用本套系統(tǒng)開(kāi)始沖轉(zhuǎn),啟動(dòng)時(shí),同步器置于上限位置,手動(dòng)掛閘主汽門開(kāi)啟后由DEH啟動(dòng)控制回路逐漸提升DDV閥,使控制油口逐漸關(guān)小實(shí)現(xiàn)沖轉(zhuǎn)、升速、定速、并網(wǎng),再由DEH負(fù)荷控制回路繼續(xù)完成升負(fù)荷控制.機(jī)組轉(zhuǎn)速在3000+5r/min時(shí)發(fā)“同期允許”信號(hào)至電氣,此時(shí)電氣投同期,熱工接受到其信號(hào),投入“自動(dòng)同期”.同期范圍為3000+20r/min.進(jìn)入自動(dòng)同期方式后,DEH系統(tǒng)可以接受自動(dòng)同期裝置來(lái)的觸點(diǎn)脈沖輸入信號(hào),將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成速度給定值,以±1r/min的速率使得機(jī)組轉(zhuǎn)速等于網(wǎng)頻,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng).DEH系統(tǒng)的負(fù)荷控制主要由頻差控制、功率控制、壓力控制、閥位控制和被控對(duì)象(汽機(jī)組)等環(huán)節(jié)組成,它是一個(gè)多參數(shù)、多回路反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng).經(jīng)過(guò)參數(shù)的優(yōu)化整定,無(wú)論轉(zhuǎn)速還是負(fù)荷均達(dá)到較高的水準(zhǔn),轉(zhuǎn)速控制精度為±1r/min,負(fù)荷控制精度為±0.5MW,主汽壓控制精度達(dá)±0.1MPa.4電調(diào)的成效和改造的成果根據(jù)DEH系統(tǒng)在電廠投用半年多的實(shí)際情況,可以得到如下4點(diǎn)結(jié)論:1投資小,僅需幾萬(wàn)元,控制精度就基本達(dá)到純電調(diào)的水平,電調(diào)投用后,有功合格率明顯提高,人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大為降低,深受運(yùn)行人員歡迎;2可利用原