汽轮机液压系统控制专题
一、运行工况: 机组启动过程中,做AST电磁阀活动试 验,AST电磁阀带电正常工作,6YV试验成 功,压力开关PS5节点闭合,试验条件不满 足,无法继续进行。 二、可能的原因分析: 机组正常运行中,发生 2.1 压力开关故障,定值偏移; 2.2 电磁阀故障,阀芯卡涩; PS4、PS5压力开关节点 2.3 卸荷阀故障微量漏油; 闭合报警,除检查压力开 2.4 排油侧节流孔堵塞; 关定值外,其他检查、试 三、检查、试验与处理: 3.1 校验压力开关,PS4、PS5为双节点压力 验工作将无法进行。 开关,如定值校验与设计值相同,(可排除 此项); 3.2 就地单个检查电磁阀温度、阀头磁性, 测量线圈电阻及插头供电电源是否正常,如 拆除6YV、8YV电磁阀,机组跳闸,判断电 磁阀故障,如机组仍处于挂闸状态,可判断 PS5取样管路压力进油侧进油量偏大或排油 侧排油量偏小,导致油压高于设计压力而报 警。 3.3 机务对卸荷阀及排油节流孔进行检查。
遮断电磁阀组设备照片
6YV PS4 PS5 8YV
7YV 9YV
OPC-5BYV
OPC-5AYV
卸荷阀动作原理
卸荷阀:卸荷阀分三个腔,安全油
腔就是上面的这个油口1,压力油
腔就是下面的这个油口4,还有回 油腔就是侧面的这个油口5。当安
全油建立起来后,安全油口的压
力几乎等于压力油口的压力,而 且由于安全油的作用面积(阀芯
说明:喷油试验过程中,刚好机组跳闸停 机,会自动使4YV电磁阀退出隔离,同时其 他电磁阀按照应有状态动过。
五、汽轮机液压系统控制电磁阀状态与定值清单
谢谢!
汽轮机液压控制系统专题
生技部热工专业 田树鹏
主系统介绍
机组型号:东方汽轮机厂制造的单轴、高中 压合缸、亚临界、具有一次中间再热、双缸 排汽且采暖用可调整抽汽凝汽式汽轮机,其 型号为:C300\277-16.7\0.35\537\537。
目
一、液压伺服系统 二、汽轮机挂闸
录
三、遮断电磁阀组控制原理 四、汽轮机喷油试验 五、汽轮机液压系统控制电磁阀状态与定值 清单
液压私服系统
一、液压 伺服系统
设备说明
液压伺服阀系统:液压伺服阀系统是DEH控制的重要组成部分,它主要由操 纵座、油动机、LVDT组件等构成。 液压伺服系统的关键部件是油动机。油动机是汽轮机调节保安系统的 执行机构,它接受DEH控制系统发出的指令,操纵汽轮机阀门的开启和关 闭,从而达到控制机组转速、负荷以及保护机组运行安全的目的。 油动机的工作原理:液压伺服系统有两个功能:一是控制阀门的开度,二 是伺服机构、阀门系统的快速卸载,即阀门的快关功能。对于连续型油动 机,其阀门的开度控制是一个典型的闭环位臵控制系统。对于开关型油动 机其阀门的开度控制则是一个开环控制系统。现已连续(调节阀)油动机 为例加以说明。其液压原理左图所示。如当遮断电磁阀失电时,控制油通 过遮断电磁阀进入卸载(荷)阀上腔,在卸载阀上腔建立起安全油压,卸 载阀关闭;同时在安全油的作用下,切断阀(关断阀)打开,将压力油接 通至伺服阀,此时,油动机工作贮备就绪。计算机送来的阀位控制信号通 过伺服放大器传到伺服阀,使其通向负载的阀口打开,高压油进入油缸下 腔,使活塞上升并在活塞端面形成与弹簧相适应的负载力。由于位移传感 器(LVDT 2只,冗余配臵)的拉杆与活塞连接,所以活塞的移动便由位移 传感器产生位臵信号,改信号通过解调器反馈到伺服放大器的输入端,直 到与阀位指令相平衡,伺服阀回到零位,遮断其进油口和排油口,活塞停 止运动。此时蒸汽阀门已经开到了所需要的开度,完成了电信号—液压 力—机械位移的转换过程。随着阀位指令信号有规律的变化,油动机不断 地调节蒸汽阀门的开度。卸载阀装在油动机的控制集成块上。正常工作时, 阀芯将负载压力、回油压力和安全油压力分开,当汽轮机组遮断时,卸载 阀上腔的安全系统动作,安全油压泄压,卸载阀在油动机活塞下油压的作 用下打开,油动机活塞下的油液通过卸载阀向油动机活塞上腔转移,多余 的油液则通过单向阀流回油箱。这是油动机活塞下油压的压力迅速降低, 油动机活塞在阀门操纵座弹簧紧力下迅速下降,使阀门快速关闭。油动机 自身关闭时间常数为0.15秒。 当需要油动机做快关试验(如OPC动作)时,可以通过每个油动机上得 这款电磁阀(或OPC母管上得OPC电磁阀)带电来实现。其过程同安全系 统动作类似。 当需要重新建立工作状态时,油路的设臵保证了先建立安全油,使卸 载阀关闭,油动机活塞下腔与回油通道切断,油动机就可以再次实现位臵 伺服控制。
电磁阀组B
电磁阀组A
9YV
安全油
7YV
6YV
电磁阀组B故障分析: 当AST电磁阀组B中任意电磁阀故 障,即电磁阀6YV、8YV任意一只或全 部故障,入口节流孔后的高压抗燃油通 过卸荷阀进入出口节流口后,压力开关 PS4和PS5对应的取样压力等于0MPa< 7.8MPa,P4常闭节点接通(定值: PS4≤4.8MPa),此时如果电磁阀组A 中任意一只电磁阀失电故障,机组卸油 跳闸。
二动作(压力开关动作定值为7.8MPa),撑钩在弹簧力的作用下复位,即左图中所示的位臵,当压力信号存在后,
该信号使复位电磁阀失电,排除第一个腔室中的压力透平油,活塞在弹簧力的作用下回复原位臵,第二个腔室中的 活塞在弹簧力的作用下也向原位臵移动,但由于撑钩已经复位,将顶住第二个腔室中的右侧顶杆,实现机组机械挂 闸。行程开关ZS1再次由断开状态变为闭合状态,控制组态判断汽轮机挂闸成功。 压力开关组件由安装在高压安全油管路上的三只压力开关构成。它监测系统的安全油压,当安全油压降低至压力 开关的设定值时(通常为7.8Mpa),压力开关复位发讯,DEH装臵接受压力开关的复位信号,经三取二逻辑判断后, 发出汽机遮断指令。
AST电磁阀故障分析
电磁阀组A
9YV PS4 安全油
7YV
电磁阀,后做出口侧!! 电磁阀组A故障示意图
电磁阀组B
8YV PS4 PS5
电磁阀组A故障分析: 当AST电磁阀组A中任意电磁阀故 8YV 障,即电磁阀7YV、9YV任意一只或全 PS5 部故障,高压抗燃油通过电磁阀控制的 卸荷阀进入入口节流口后,压力开关 PS4和PS5对应的取样压力等于抗燃油压 力(14MPa)>7.8MPa,PS5接通(定 值: PS5 ≥9.6MPa)状态由绿变黄,此 运行中机组做 AST 电磁阀 时如果电磁阀组B( 6YV、8YV )中任 6YV 活动试验时,先做入口侧 意一只电磁阀失电故障,机组卸油跳闸。
四、汽轮机喷油试验
基本设备示意图 设备说明
目的:为确保危急遮断器飞环在机组一旦出现 超速时,能迅速飞出,遮断汽轮机,需经常对 飞锤进行活动试验。 原理:此活动试验时将油喷到飞环中增大离心 力,使之飞出。但飞锤因喷油试验飞出不应打 闸。为提高可靠性,增加了试验用隔离阀。 喷油试验允许条件: 试验软按钮在允许位; 转速在(2985~3015)r/min内; 高压胀差小于3mm。 试验过程:做试验时,隔离电磁阀4YV带电, 通过行程开关判断电磁阀是否换向,如果换向 将高压安全油与高压安全油排油隔离,保证试 验过程中,高压安全油依然建立,再使2YV电 磁阀(喷油试验电磁阀)带电,使透平压力油 进入飞环,飞环在3000转/分工况下,靠油的 重量使离心力增加,飞环外扩8mm,打掉撑钩, 2YV失电,机组重新挂闸,隔离电磁阀失电, 位臵恢复,试验成功。
基本设备示意图
二、汽轮机挂闸
汽轮机挂闸过程
远方DEH系统给出挂闸指令,电磁阀1YV动作,将0.2MPa左右的透平油注入到危急遮断装臵的第一个压力腔室, 在压力腔室内活塞的带动下,连杆带动第二个腔室活塞运行,同时带动遮断隔离阀组动作,阻断油路而建立油压, 当第一个腔室中的顶杆达到行程开关ZS1位臵使ZS1由闭合状态变为断开状态同时EH油压力开关PS1、PS2、PS3三取
三、遮断电磁阀组控制原理
基本设备示意图 设备说明
OPC保护:在机组运行的情况下,汽轮机转速达到3090转/分,OPC 超速限制保护动作,遮断电磁阀组中的5AYV、5BYV电磁阀带电动 作,使电磁阀对应的卸荷阀中的压力油泄压,超速限制油(蓝色线) 经过卸荷阀下端进入,油卸荷阀的侧面流出至有压排油管路,所有 调门遮断电磁阀同时也动作(见图:液压伺服系统中的12YV电磁 阀),将超速限制油排出,油动机中的高压抗燃油通过卸荷阀迅速 排出,调门关闭防止机组超速。 AST电磁阀组:AST电磁阀组作为DEH系统最终重要的保护项目之一 (如果机组保护动作需要跳闸,AST电磁阀失电、3YV停机电磁铁带 电及手动打闸三种基本方式保证遮断EH油系统),它采用四取二串 并联结构,并可通过对设臵在前后两组卸荷阀中部的两只压力开关 (PS4、PS5)的监测,在线对电磁阀、卸荷阀分别进行活动试验。 为保证汽机在失去保安电源的情况下能迅速遮断汽轮机,高压遮断 模块的电磁阀一般都采取正常运行时长期带电,失电则跳机的方式。 串并联方式动作:如右图所示:7YV、9YV并联称为A组,6YV、 8YV并联称为B组,A组与B组串联就组成“四取二串并联”结构, 动作方式如下,A组中的任意一个电磁阀与B组中的任意一个电磁阀 同时动作,安全油卸掉,机组跳闸,但是A组或者B组两个(或者四 个中任意一个动作)同时动作,机组不跳闸。 AST电磁阀在线活动试验:运行中为确定AST电磁阀动作正常,进行 电磁阀活动试验,过程如下(以7YV/9YV电磁阀试验为例):电磁阀 接受远方试验指令,7YV电磁阀失电,将7YV对应的卸荷阀中的安全 油排出,卸荷阀打开,高压安全油通过卸荷阀排到PS4(定值 4.8MPa)、PS5 (定值9.6MPa)所在的管路,管路由于高压安全油 进入(14MPa左右),压力升高,使PS5发生反转,标明试验成功, 恢复电磁阀控制电源正常工作。6YV/8YV动作时,使PS4、PS5 所在 的管路压力油卸掉,导致PS4发生反转,表明6YV/8YV活动试验成 功,PS4/PS5管路油压由于有节流孔的原因,平时运行压力控制在 7.8PMa左右。
上部面积)大于下面压力油口的
作用面积(阀芯下面锥部投影面 积),所以压力油口的油是不能