南汽汽轮机调速系统学习资料.doc

1、南京汽轮机厂调速系统学习一、汽轮发电机组调节系统图说明1、调速系统压力油的建立启动前主油箱内汽轮机油经过高压电动泵升压后建立压力油，正常运行后经主油泵建立压力油2、高压压力油的用途1）、通过错油门进入油动机改变调门的位置2）、通过错油门进入油动机改变旋转隔板的位置3）、通过主油箱内部的注油器降压增加流量后替代交流润滑油泵为汽轮机供应润滑油4）、进入危急遮断及复位装置，保证处于遮断位置5）、进入喷油阀，进行飞锤式危急遮断器的活动试验。6）、经过启动挂闸装置建立安全油、启动油、复位油。7）、经过电磁保护装置泄掉安全油，并建立事故油3、复位油及安全油的建立挂闸电磁铁得电后，压力油通过挂闸滑阀，建立复

2、位油，将危急遮断及复位装置、危急遮断油门中的活塞移动，切断安全油泄油通道。同时压力油经过节流孔板建立安全油（经过节流孔板的原因是保证安全油油压不至于过高）。4、启动油的建立安全油建立后，安全油将启动挂闸装置切换阀压下，压力油经节流孔板、主汽门开关电磁阀变成启动油，进入主汽门自动关闭器底部。使自动关闭器活塞上升，开启主汽门。5、事故油的建立OPC 电磁阀得电后，压力油经过两级节流孔板建立了事故油。6、润滑油的运行原理1）、润滑油的建立通过三个途径建立A、主油箱的汽轮机油通过交直流润滑油泵建立B、主油箱的汽轮机油通过高压油泵经注油器建立C、主油箱的汽轮机油通过汽轮机主油泵经注油器建立2）、途径：主

3、油箱-油泵（注油器）-冷油器-滤油器-轴承（包括推力瓦及盘车）3）、当润滑油压过高时，通过低压油过压阀泄掉压力，保证润滑油压正常。4）、当润滑油压过低时，通过压力开关连锁进行相应条件的执行7、调节保安油的运行1）、启动高压油泵建立压力油2）、通过启动挂闸装置，建立复位油、安全油、启动油，自动主汽门开启。3）、手拉复位装置，进入危急遮断及复位装置的压力油与复位油路连通，建立复位油4）、能泄掉安全油的装置：（主汽门关闭条件）电磁保护装置的 AST 电磁阀、危急遮断及复位装置、危急遮断油门、主汽门挂闸电磁铁5）、能建立事故油的装置：（调速汽门关闭条件）电磁保护装置 OPC 电磁阀、安全油泄掉8、复位

4、油的作用汽轮机机械超速后，危急遮断油门就会动作，泄掉安全油，复位油的作用使危急遮断油门活塞移动，关闭安全油路的泄油口，为建立安全油做准备。复位油的建立两种：危急遮断及复位装置，启动挂闸装置9、启动及挂闸装置运行原理1）、挂闸电磁铁得电，压力油经过挂闸滑阀，利用节流孔泄压后变为复位油2）、复位油将压力切换阀的滑阀压下，压力油通过节流孔泄压后变为安全油、3）、安全油将主汽门启动切换阀的滑阀压下将排油孔堵住，同时压力油经节流孔板及主汽门挂闸电磁铁变为启动油，用于开启主汽门。4）、主汽门挂闸电磁铁平常不带电，如果带电将切断压力油，同时将启动油泄掉，关闭主汽门。5）、如果挂闸电磁铁失电，则复位油失压，造

5、成安全油压失压，启动油泄掉，所有调门及自动主汽门关闭10、电磁保护装置运行原理1）、AST 电磁阀带电，造成经过节流孔板的压力油压力丧失（滑阀顶部压力），常开式插装阀滑阀在弹簧作用升起，将安全油泄掉。2）、安全油失去后，OPC 常开式差装阀滑阀顶部压力失去，压力油进入事故油管，建立事故油3） 、安全油没有失去，当 OPC 电磁阀得电后，压力油通过电磁阀进入事故油管，建立事故油11、 自动关闭器的运行原理1）、启动油进入自闭器滑阀下部，将滑阀托起，打开通往活塞底部的油路。2）、活塞在启动油压压力下，克服弹簧力开启主汽门。3）、通过旋转手轮，将活塞底部启动油压降低，造成主汽门咋弹簧作用下关闭。12

6、、电液转换器的工作原理1）、CSV9，CSV9H 电液转换器的电流-位移转换部分是由磁钢、导磁罩、内外导磁板、动圈及弹簧所组成的动圈式力马达，液压伺服放大部分是由控制阀芯、随动活塞所组成的具有直接位置反馈的三通道滑阀控制差动缸(详见图一)。动圈与控制阀芯为刚性连接。安装方式为板式连接。2）、 当控制电流流过处在磁隙固定磁场中的动圈绕组时产生电磁力，此电磁力克服弹簧力后推动动圈与控制阀芯产生与控制电流成比例的位移。3）、 当压力油自 P 口进入电液转换器，并经过控制阀芯与随动活塞间的上下可变节流口，再经过 T 口回油。此时油压直接作用于随动活塞下腔，使之产生一个始终向上的推力。而上下节流口间的控

7、制油压，则作用在随动活塞的上腔，使之产生一个向下的推力。此时如果无控制电流流过动圈，即控制阀芯静止不动。由于此时上下节流口的过流面积设计成相等，因而上腔的控制油压刚好等于下腔油压的一半。又由于随动活塞上腔面积设计是下腔面积的两倍，因此作用在随动活塞两端的液压推力相等，所以随动活塞自动稳定在这一平衡位置。4）、当向动圈输入正向控制电流时，电磁力使动圈与控制阀芯向下移动，此时上节流口关小，下节流口开大，随动活塞上腔的压力升高，从而推动活塞下移。当活塞位移达到控制阀芯的位移量时，上、下节流口过流面积重又恢复相等，随动活塞两端的液压推力恢复相等，随动活塞便自动稳定在这一新的平衡位置。6）、 当向动圈输

8、入反向电流时，动圈与控制阀芯向上移动，下节流口关小，上节流口开大，压力油经 T 口回油，从而使随动活塞上腔油压降低，活塞随之向上运动，直至达到新的平衡位置。由于控制阀芯与随动活塞间的节流口精确配合，因此 CSV9 电液转换器的零耗流量与压力漂移都很小，负载刚度则很大。又由于是差动缸结构，CSV9 电液转换器还具有液压应急功能。在紧急情况下，只要通过二位四通换向阀把 P、T 两口换向，或在 P、T 口同时通入压力油，随动活塞就会立即下推到低。13、主油泵启动排油阀的作用它的下部承受高压油泵出口油压，上部承受主油泵出口油压，在主油泵没有参加工作前由于出口压力低于高压油泵的压力为了不使主油泵打闷泵，

9、主油泵的出口与排油接通，当主油泵的油压高于高压油泵出口油压、主油泵停止泄油。主油泵向系统供油。14、危急遮断及复位装置的作用1）、复位装置工作原理：机组高压油进入复位阀内，此时拉出复位手柄，内部滑阀移动，接通高压油去机组内部遮断油门活塞上部，在复位油的下压下活塞下移，挂钩受柱销上扭弹簧的作用，逆时针方向旋转，与活塞重新搭扣，然按进复位手柄断开复位油，危机遮断油门便处于正常位置。2）、危急遮断装置的工作原理：手打危急遮断装置后，滑阀下移，导通安全油与泄油口德路径，造成安全油泄掉。挂闸前拉出，关闭泄油通道，建立安全油。3）、危急遮断及复位装置的作用：在紧急时，手动停机；在启动时，手动复位，建立安全

10、油15、危急遮断油门的作用机组超速后，危急遮断器飞环因离心力增大客服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩，使其脱扣，在弹簧作用下滑阀上移，接通排油口，造成安全油泄掉。在复位手柄及复位电磁阀作用下恢复挂钩。危急遮断器和危急遮断油门在汽轮机转速达到 300050r/min 时，在离心力作用下，危急遮断器上的飞锤快速出击，撞击危急遮断油门，使安全油迅速泄放，关闭所有进汽门16、电液驱动供油系统的作用1）、组成部分：油箱、叶片泵、单向阀、溢流阀、双筒滤油器、冷油器、蓄能器2）、作用：为电液转换器提供控制用油3）、蓄能器：蓄能器作为缓冲装置，以改善执行机构的动态特性，并在供油泵发生故障时提供紧急操作所需压

11、力油。二、调速系统的调试1、自动挂闸说明挂闸即机组恢复，主汽门打开。条件：主汽门行程不在关的位置、启动油压已建立、主汽门行程大于 50%2、启动挂闸试验1）、挂闸动作依靠电磁铁得电建立复位油实现，主汽门开关电磁铁不带电2）、机组运行时应将手动挂闸开关置于切除位置，否则将影响危急遮断油门的正常功能。3）、手动挂闸后的现象是自动主汽门开启。4）、界面手动挂闸的前提是现场的危急遮断装置复位3、危急遮断及复位装置试验按下危急遮断装置手柄，主汽门、调速汽阀关闭，危急遮断指示器指示遮断，然后拉出复位装置复位手柄，危急遮断指示器指示正常。4、危急遮断油门试验机复位试验通过前轴承座上手孔拨动危急遮断油门挂钩，

12、使其脱扣，危急遮断指示器指示遮断，主汽门、调节汽阀关闭。然后操作危急遮断及复位装置复位手柄，危急遮断油门复位，危急遮断指示器指示正常。另外操作启动挂闸装置复位。5、调节系统 DEH 的阀位标定一）、机械找中找中前应保证：在松开传动机构时，手动可以提起错油门滑阀，松开后其应能自动落下1）、启高压电动油泵、EH 油泵、挂闸，标定伺服卡，投入拉阀实验，给指令 50%，拔掉电液转换器的航空插头，观察油动机应当缓慢关闭，否则需要找中；2）、拔掉 SVA9 插头，确定 SVA9 的小杠杆在水平位置，如果不水平则通过调整电液转换器阀芯下连杆和弹簧，（一般弹簧长度在 45mm），弹簧下螺母拧紧。3）、拔掉电液

13、转换器 SVA9 插头，松开错油门的螺母，通过调整螺杆使油动机上下移动（用扳手固定住错油门旋转螺母，错油门沿螺纹方向上下移动，错油门向上，油动机关闭，错油门向下，油动机开）4）、具体做法：固定错油门，旋转调整螺母，逆时针旋转，退出螺纹，使错油门向下移动，使油动机打开，再顺时针旋转，使错油门上移，使油动机停在某一位置，再旋转少许，使油动机缓慢关闭到零，锁紧错油门螺栓，找中完成。（注意抽汽油动机与高调方向各机型可能调整方向不同）。5）、最后把调整螺母拧紧，错油门连杆最上端的 2 螺母并紧（注意 2 螺母下的压盘不能压太紧，用手可以转动），把电液转换器的航空插头插上。二）、校正调门开度反馈零位（全关

14、位）、满位（全开位）1、启动高压油泵、停止 EH（电控）油泵，确认现场调门在全关位。2、在计算机上打开下位机软件进行调整。在线监视状态。步骤：打开 CCM -DPU1042 - SH0006 - VPCS 模块 - 点击 CFGW 后的属性- 将 LvdtACheckEnable 后的 FALSE 改为 TRUE ，依次再将下面的LvdtAZeroEnable 后的 FALSE 改为 TRUE. 再看画面中的调门反馈也在 0 左右。然后将 LvdtAZeroEnable 后的 TRUE 改为 FALSE。3、现场手动将油动机压到底（让调门全开）。此时确认现场调门在全开位后将 LvdtAFull

15、Enable 后的 FALSE 改为 TRUE，再看画面中的调门反馈在100（满位）。然后将 LvdtAFullEnable 后的 TRUE 改为 FALSE。三）、启动 EH 油泵，高压油泵。在画面上电击进入阀位标定实验。1、给定 10%指令， 观看调门反馈，如有偏差则通过修改（CCM -DPU1042 - SH0006 - VPCS 模块 - LSCO）参数进行调正。使其指令与反馈一致。2、给定 90%指令， 观看调门反馈，如有偏差则通过修改（CCM -DPU1042 - SH0006 - VPCS 模块 - HSCO）参数进行调正。使其指令与反馈一致。四）、完成后再分别给 0%，25%，

16、50%，75%，100%，75%，50%，25%，0%指令，观看调门反馈与指令是否始终保持一致，如果不一致，则再通过修改 LSCO和 HSCO 来修正。（50%以下用 LSCO 参数修正，50%以上用 HSCO 参数修正）完成后在任意位置给定增加 1% 和减少 1% 观看调门是否跟着动。如果将 ShakeRange(颤振幅度)置为 0（相当于取消颤振功能）一般设置1530：P 参数（范围：0.1-65.0）： 3I 参数（范围：0-600）：D 参数（范围：0-600）：4、为了预防 SVA9 的卡涩，在 SVA9 上加有高频的交流电压以保持 SVA9 产生颤振，可以通过 505，调节大小。按

17、“2（ACTR）”键进入菜单，翻至“HP Vavle Dither”，默认为 0.2，可以通过按“adj”的箭头，来调整。一般保证能在错油门上感到均匀有力的高频振动即可注意：CCM -DPU1042 - SH0006 - VPCS 模块 - SCI 为伺服输出（与实际电液转换器正对应）SVA9 必须使用-150150mA。DeadBand(死区)：一般设置 0.56、机械超速试验6.1 危急遮断器的组成偏心环、杆、衬套、套筒、调整螺母、固定螺钉、三、调速系统故障分析1、汽轮机调节阀门波动的原因分析1）、DEH 系统工作原理DEH 控制系统包括 2 个闭环回路：一是伺服阀控制回路，对阀门进行定位

18、控制，采用 PI 调节规律；另一是转速、功率控制回路，对转速和功率进行闭环控制，也是采用 PI 调节规律（见图 1）。计算机运算处理后的欲开大或关小调节阀的电气信号，经伺服阀放大器放大后，在电液转换器伺服阀中将电气信号转换成液压信号，使伺服阀主阀移动，并将液压信号放大后控制动力油（高压抗燃油或低压透平油）通道，使动力油进入油动机活塞下腔，推动油动机活塞向上移动，经杠杆或连杆带动调节阀开启；或使压力油自活塞下腔泄出，借弹簧力使活塞下移关闭调节阀。当油动机活塞移动时，同时带动一个线性位移传感器，将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号，与计算机处理送来的信号相加（因两信号相反，实际是相

19、减），只有在原输入信号与反馈信号相加使输入伺服放大器的信号为零后，伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向油动机下腔或使压力油自油动机下腔泄出，此时调节阀停止移动，停留在一新的工作位置。2）、可能引起调节阀门波动的原因在伺服阀控制回路中任一环节的设备有问题，都会引起调节汽门的波动，一般出现以下几方面问题：（1）控制器出现故障会引起计算机的指令不稳而使调节阀门波动，此问题可通过对主控制器进行检查，监视其输出点信号是否波动便能确定是否有问题，对于采用 DCS 的硬件做成 DEH 控制系统的，一般都具有故障诊断功能.因此在控制器出现问题时有诊断指示则更容易处理这类问题。（2）油动机引起调节阀门的波

20、动主要与动力油压有关，通过对动力油压的监视可确定是否是因这一环节造成阀门波动。（3）伺服阀卡涩对油动机的正常工作有直接影响，如不正常会使阀门动作不稳，造成波动，严重时会使阀门不能正常按运行需要开大或关小。（4）阀位反馈环节中的波动主要是因反馈装置造成的。可通过观察阀位反馈曲线和实际阀门波动趋势是否一致进行判断，调节门波动一段时间内的阀位反馈波动曲线见图 2，图中有 A、B、C3 处是先向开方向跳变，后向1关的方向跳变，而实地观察阀门的跳动方向却正好相反，而且阀位的跳动在阀门动作之前出现。从调节原理很容易看出，在伺服阀控制回路中，调节门的波动是由于阀位信号的跳变引起的。由此可判断调节门的波动是由

21、反映阀门位置的位移传感器的故障造成的。2、位移传感器的故障和处理1）、用于 DEH 的位移传感器的原理都是将位移量转换成电信号，在汽轮机控制系统中常用的一种是线性位移传感器 LVDT，它由芯杆与外壳组成，在外壳中有 3 个线圈，一个是初级线圈，供给交流电源；另外中心点两侧各绕有 1 个次级线圈，这 2 个线圈反向联接，故次级线圈的净输出是 2 个次级线圈所感应的电动势之差值。线圈中的铁芯在 2 个次级线圈的中间时，2 个次级线圈感应的电动势相等，则输出的信号为零。当铁芯与线圈间有相对位移时，次级线圈感应出的电动势经整流滤波后，变为表示铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出，由于铁芯通过杠杆与油动机活塞相连，输出的电气信号便可表示油动机的位移，即是调节阀的开度。另一种阀位反馈检测装置是德国产的磁滞式位移传感器 LDT，其结构如图 3 所示，它的移动磁环安装在汽门的阀杆上，其余部分安装在油动机上，感应棒测出磁环的位置，在经过电子线路处理后输出阀位反馈信号。2）、位移传感器的几种故障及处理作为阀门位置反馈的线性位移传感器，随着阀门的变化而变化，其芯杆在线圈中反复移动，由于芯杆与线圈间存在一