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660MW超临界DEH中汽轮机转速波动原因分析与处理

2023-06-08 14:48:42 半岛(中国)

660MW超临界DEH中汽轮机转速波动原因分析与处理

【简述】

某发电公司一期1号机组为660MW等级发电机组机组,汽轮机为哈尔滨汽轮机有限公司制造的660 MW超临界、一次中间再热、单轴三缸四排汽直接空冷凝汽式超临界机组。热工分散控制系统为上海福克斯波罗控制工程有限公司I/A Series 智能自动化系列是开放式控制系统, DEH控制系统处理机FCP270为两对,第一对定义为基本控制站(BTC),完成超速保护和汽轮机基本控制功能;第二对定义为自动控制站(ATC),完成汽轮机参数监视和在线试验的功能。转速测量装置为D421.5系列转速控制器。

【事故经过】

某发电公司1号机组采用高中压缸联合启动,冲转初期首先由高压调节门控制方式,高压主汽门全关,中压调节门全开。准备升速至额定转速3000rpm,在2900-3000时,出现汽轮机转速波动大、全部调节门频繁开关的现象,调门反复开关3次,OPC反复动作3次。

【事故原因】

导致DEH系统阀门摆动,转速波动的可能原因有:

1)蒸汽压力波动;

2)阀门控制系统故障;

3)转速探头支架松动;

4)信号回路接地、电磁干扰;

5)转速控制仪表故障。

按照以上所列原因逐一进行检查和排查:

1)在历史站对蒸汽压力的历史曲线进行了检查,曲线平稳,无扰动现象,排除这个干扰。

2)检查就地油系统、油质、调门固定螺丝,结果正常;在关闭主汽门、中压主汽门后,依次单个实际开关就地调门,结果正常,此原因排除;

3)打开2号轴承箱,对转速探头的安装支架进行检查,固定螺栓禁锢,无松动现象,此原因排除。

4)把DEH磁阻传感器信号端接入示波器,观察信号波形,发现在转速脉冲中有磁场干扰的交流分量,且在波形中无规则变化。

5)将磁阻探头安装在转速校验台上,进行检验。波形正常,无波动现象。

6)将磁阻探头安装在转速校验台上,接线引到D421.5系列转速控制器端子排,启动校验台,升降转速。转速控制器显示正常,信号无波动。

【防范措施】

根据上述处理过程,可以确定由于现场工况的特殊性,福克斯波罗DEH系统转速测量仪表(D421.5系列转速控制器)抗干扰能力不强,需要对这一问题进行优化。根据磁阻传感器工作原理可知,当测速齿轮随主机转动时,测速传感器与测速齿轮间的间隙发生的周期性的改变,对于传感器的磁回路,其磁阻也是周期改变的,这样通过磁铁的磁通量也就周期变化。

假设其变化量为¢=¢osinωt

其中¢o为最大磁通量;ω为测速齿轮旋转角速度;t为时间

其感生电动势V为:

V∞¢o=¢nωcosnωt

由上式可见,传感器感应电压的幅值是ω的函数,受转速影响较大,所以在特定转速范围内,当输出电压的幅值小时,很容易受到环境干扰,使信号扰动、淹没。只有消除或降低感应电势之外磁场分压的干扰效果才能解决问题。

对于汽轮机的转速测量系统,提高传感器外接频率信号交换器输入电阻,增强输入转速控制器的电流信号强度,可以使测量线圈中感应电流产生的磁场外分压效果消失,消除进入转速控制器的磁感干扰。

最后的处理方案为:在其输入端子15、18上接入一个可调的电阻,在定转速工况下,调节电阻找到消除感应电压时的电阻值,更换定值电阻接入即可。


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