位移传感器的常见故障

    位移传感器的常见故障

    某电厂原装机容量为6×200MW，经过几年来的增容改造，现总装机容量已达到了1320MW。从1999年10月开始，该电厂利用大修，先后对6台汽轮机的低压透平油调速系统进行了彻底的DEH系统改造M2DJ-90A1-00EG。这6台汽轮机的DEH系统全部采用某控制工程有限公司生产的DEH -ⅢA型系统，2个高压主汽门、2个中压主汽门和8个调速汽门都分别由单独的高压抗燃油油动机控制。

    汽轮机调速系统改造后，转速控制和负荷控制的精度都大大提高，充分体现出了机组启动平稳、控制精度高的优点。同时，在运行中也暴露出一些异常问题，其中调速汽门的位移传感器故障较为典型。汽轮机每个主汽门配一只位移传感器，每个调速汽门配两只位移传感器，系统以反馈值高的传感器为控制对象进行调节。主汽门在挂闸后保持全开，无调节作用，其位移传感器只在做阀门活动试验时才动作。调速汽门根据转速调节和负荷控制的要求而经常开关，其位移传感器也随调门的开关而不停动作，故容易损坏。当一只传感器损坏将其拆除后，另一只可以正常工作，不影响机组的负荷调节；若两只都损坏，则必须在线更换，以保证对调门的控制。下面针对一些由于位移传感器故障产生的典型现象进行剖析，进而找出相应的解决办法。

    (1)故障现象与分析。

    1)现象一。自2000年3月27日开始，3号机2号中压调门反复出现间歇性小幅剧烈晃动，调门指令为110%且不变化，反馈值在 86～95mm之间变化，就地调门和EH油管路晃动剧烈。严重时，曾出现过位移传感器信号线连接插头因振动过大而脱落的现象。

    原因分析：调门的位移传感器故障，引起反馈信号失真；伺服阀指令控制线松动，造成伺服阀所接受的DEH控制指令信号变异。

    检查和处理：检查伺服阀指令控制线时，发现接线有松动现象，紧固后晃动现象消失；检查位移传感器时，发现反馈线插头脱落，重新安装紧固后晃动现象消失。后来更换为无插头的一体化传感器，避免了此类故障的发生。

    2)现象二。在2000年11月～2001年2月期间，6号机2号高压调门反复出现间歇剧烈晃动的现象。起初，通过采取单、多阀切换和小量调整负荷的方法可避免调门晃动，但此方法无规律可言，仍不能彻底消除该现象。2001年2月2号出现的一次晃动最为严重(当时机组带180MW运行)E3Z-LS61 2M，并且导致了负荷在160～200MW之间大幅波动，2号高压调门跳动幅度达20%;稳定15min后又出现剧烈晃动，负荷在130～190MW之间大幅波动，2号高压调门在50%～100%之间跳动。其间，2号轴振由116 μm突变到160μm，轴向位移在-0.1--0. 3mm之间摆动。整个过程中，2号高压调门指令一直为100%。

    原因分析：2号高压调门晃动时，其1号位移传感器反馈信号有突增现象，引起VCC卡的DEH指令值(A值)远低于高选后的调门反馈值（P值），从而导致调门突关引起负荷降低。负荷突降后，在功率回路的作用下又开大其他高压调门来维持目标负荷，因此又出现了负荷突增的现象。另外，高压调门重叠度的设置较大，1号、2号高压调门在180MW时仍未全开，造成调门的调整稳定性差，从而也加剧了阀门的晃动幅度。
 

    处理：增加两只位移传感器的频率差(由50Hz增至100Hz)，减小两只传感器共振的可能性；拆除1号位移传感器，晃动现象消失；改变高压调门的重叠度，1号、2号调门开至75%时3号调门开始开，3号调门开至50%时4号调门开始开。

    3)现象三。2003年3月18号2号机组负荷突变，DEH画面显示2号高压调门全开，调门后压力由12. 3MPa降至9.2MPa。

    原因分析：经过分析历史数据，看出当时LVDT1反馈值突然增大，使系统认为2号高压调门开度过大，从而发出关闭指令。由于LVDT1已经损坏，调门虽然已关闭，该反馈值仍为最大，显示为全开。可见，负荷突降是由于LVDT1损坏造成的。

    处理：由于LVDT2在此之前已经损坏，两路传感器都失灵后，必须进行在线更换，以保证正常的负荷控制。    

  (2)位移传感器的在线更换。按照供货厂商提供的更换方法，必须多次全开全关调门，以调整阀门控制卡（VCC卡）的零位和满度。采用此方法，势必给机组的负荷带来大幅度的突变，严重威胁机组的安全运行E3F3-R61 2M BY OMC。在实践中，通过多次试验，总结出了一套行之有效的方法，采用该方法不会对机组的负荷产生扰动。在线更换位移传感器的疗法简述如下：

  1)机组退出协调运行方式。因为在协调方式下，CCS将DEH的4个高压调门作为一个执行机构对待，人为改变某一个高压调门的开度会使系统误认为调门动作，进而使其他调门跟着动作，造成负荷波动。

  2) DEH投入功率回路，手动打开该调门的泄荷阀（该调门的位移传感器故障），该调门的油动机失去油压而自动关闭，调门不会随伺服阀指令的变化而动作。

  3)将新传感器接在VCC卡的端子板上，应该注意的是，在接线时按照3 -2 -1的顺序接，拆线时按照1-2-3的顺序拆，否则会产生虚假阀位（开度显示为最大），若未退出协调方式，会对调节系统产生很大的扰动。

  4)人为移动传感器的铁心，模拟调门的全行程开关(如高压调门行程为40mm)，参照伺服系统调试图调整VCC卡的零位和满度为0- 4V。

  5)调整完毕后，将传感器安装在调门上，人为给调门发关闭指令0%，再手动关闭调门的泄荷阀，保证调门不会突开；人为给调门发开度指令，每次增加3%，使调门逐渐开启，指令加到50%时，调整vcc卡的偏置，使A-P的差值符合要求即可。
 

  该方法在该厂的6台机组上多次成功应用，及时消除了缺陷，满足了机组负荷调整的要求G6D-1A-ASI DC5V，保证了机组的出力。

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