火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理

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火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理
摘要:本文介绍了火电厂DEH系统中线性差动变压器LVDT的作用及工作原理,对其常见故障进行了分析,介绍了采取的对策与处理情况。

关键词:LVDT作用;工作原理;常见故障及分析处理
1 LVDT的作用及工作与原理
线性差动变压器LVDT(Linear Variable Differential Transformers)是DEH系统中反馈主汽门开度和调速汽门开度的测量元件,LVDT的作用是将油动机活塞的位移(阀门开度)信号转
换成电压信号。

电压信号送到伺服放大器前先与计算机送来的信号相比较,差值经过伺服放
大器功率放大并转换成电流值后,驱动电液伺服阀控制油动机和汽阀,当汽阀的开度满足了
计算机输入信号的要求时,伺服放大器输入偏差为零,于是汽阀又处于新的稳定位置。

我厂
每个调速汽门上分别安装2支LVDT,2路反馈值经过高选后与指令值相比较,依次通过功率
放大机构、伺服阀驱动油动机,从而控制调速汽门开度,构成一路闭环控制。

调速汽门的VCC卡控制系统如下图:
2 LVDT在运行中的常见故障
由于现场环境温度高、油动机运行中振动、接线不牢固及LVDT感应杆和线圈安装时不
在同一垂直面等原因,会直接导致LVDT线圈或感应杆松动和脱落、LVDT线圈被磨损甚至损
毁等故障。

下面以调速汽门为例,分析LVDT常见故障对机组安全运行的影响:
2.1 单只LVDT线圈故障、损坏
调速汽门运行中有一支LVDT故障,若该LVDT的反馈值相对小于另一支LVDT的反馈值。

在调速汽门的VCC卡控制系统图中P值(位移反馈信号0~4V)取2支LVDT反馈高选值,
故该调速汽门不会动作,例如:我厂发生几次#12机#3调门LVDT2突然到0,当时对机组调门、负荷无任何影响。

如果该故障LVDT的反馈值相对较大,倘若该调速汽门没有处于开满位置,则该调速汽
门无法正确响应指令值的变化,失去调节功能。

例如:我厂在2006年12月8日#1 2机在降
负荷过程中(125MW↓115MW),多次发生负荷突降10MW,#4调门大副波动,调门后压
力也随之波动。

当时的历史曲线如下图:
由图可知,机组在20:11:32时#4高压调门LVDT1电压值为1.61v,LVDT2电压值为0.07v,经过LVDT高选,基本上与DEH指令54%相对应,而通过对照比较监视段压力(即调节级压力)与#4调门后压力是相等的,可以判断当时#4调门应处于关闭状态。

主要由于LVDT1故
障且由于其电压指示偏高,经高选逻辑,DEH默认LVDT1是正确的,造成#4调门调速汽门无法正确响应指令值的变化,不能按要求正常调节,调门、负荷大幅波动,判断出故障原因后,将LVDT1反馈回路切除后,机组也就恢复了正常。

2.2 LVDT感应杆或线圈松动、脱落
运行中两支LVDT的感应杆同时松动并且下落,则反馈值小于实际值,在调速汽门的VCC卡控制系统图中S值增大,该调速汽门朝开大方向动作,可能导致负荷突增;相反,如
果2支LVDT的线圈下落,则反馈值增大,使S值变小,调速汽门朝关小方向移动,使负荷
低于指令值。

我厂就多次发生移传感器的感应杆固定用螺母松动、脱落。

机组甲侧中压调速
汽门传感器的感应杆甚至发生了2次断裂故障,造成LVDT的反馈值远偏离实际值,导致调
速汽门频繁晃动,再热器压力也大幅摆动,给机组稳定运行带来隐患。

2.3 两只LVDT调制信号频率接近
运行中两只LVDT信号频率太接近,此时由于两只LVDT靠近在一起,会引起差拍现象,导致调门上下抖动,有时抖动频率很高,使EH油管松动,影响机组安全运行。

应分别调整VCC卡内部的两路LVDT的频率,使两路频率的偏差超过50HZ。

另外,如果LVDT线圈与壳体之间短路,此时就有干扰信号存在,将引起油缸活塞上下抖动,频率有快有慢。

3 结束语
在汽轮机运行过程中,应注意调速汽门阀位反馈值的变化,发现异常,立刻参看汽门的VCC卡图例,认真分析LVDT的反馈值并与实际值比较,如果偏差较大,应采取措施消除;平常的巡检中我们还应注意观察LVDT的紧固螺栓是否松动,汽门是否存在不正常振动等情况。

分析LVDT的动作情况需要运行人员具有谨慎负责、严格认真的职业责任感,及时发现及时
处理,将不安全因素消灭在萌芽状态,保证设备正常运行。

作者简介:
丁小平(1975.10)男,本科学历,工程师,长期从事火力发电厂运行管理工作。

皖能马鞍山
发电有限公司。

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