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实验室和装配车间
七、培训教学大纲:
1TSI系统培训。
1.1TSI的结构及原理。
1.2TSI的探头类型及原理。
1.3TSI的探头的安装。
1.4TSI软件的安装和使用。
1.5TSI的调试
2EH油系统的培训。
2.1EH系统工作原理。
2.2EH系统整定值。
2.3EH系统安装规程。
2.4EH系统油循环。
2.5EH系统调试规程。
2.6EH系统的运行及维护。
2.7抗燃油的处理及使用注意事项。
33月22日DEH及ETS培训。
3.1DEH,ETS硬件结构。
3.2DEH,ETS控制原理。
3.3DEH,ETS操作说明。
43月23日参观实验室和设备。
八、培训小结:
通过本次培训,某工程技术人员讲解了设备硬件、设备运行、设备故障处理、设备调试及其使用注意事项等主要问题。
培训中大家能够与某工程技术人员能够进行很好的交流,对发现的问题也能够虚心请教,某方面也耐心讲解,能够明确地解决问题,使培训人员的水平能够得以提高,基本达到了培训的预期效果。
以下是我们在这次培训中,通过与厂家技术员人员的沟通,了解到部与系统安装、调试、操作、维护中的经验,供我厂技术人员参考学习,具体内容如下:
1.TSI系统
1.1TSI系统概述
TSI监视器采用的是Epro公司的MMS6000系统,MMS6000系统是一种智能系统,系统除了配备常规的电源模件UES815、19"
机箱IMR011及通讯模件MMS6831以外,还有MMS6312、MMS6220、MMS6120、MMS6110、MMS6410等监视器。
这些监视器都是双通道的,每个通道均可单独使用。
每个通道均有独立的报警和相应的4~20mA和0~10V输出。
具有输出连到总线,可通过总线接口进行485或232通讯。
菲利普MMS6000系统所使用的探头有五种类型,有电涡流式探头、速度式探头、LVDT传感器、磁阻式探头和差动式磁感应探头。
MMS6312可用来测转速、零转速及鉴相,当然还用来作超速板件。
可以输出鉴相信号、零转速信号、超速停机信号。
它使用的传感器为PR9376或PR6423。
1.2TSI探头安装
(1).转速、零转速及超速
应把各测速传感器,牢固装于测速传感器支架上,间隙约为0.8~1.0mm。
(2).轴向位移
应把2只轴向位移探头,牢固装于轴位移支架上,当整个转子向电机方向推到推力盘紧贴工作瓦时,定测量零点,并将转子膨胀方向作为轴向位移正方向。
(3).胀差
应把一只高压缸胀差探头牢固装于高压缸胀差传感器支架上,把另一只低压缸胀差探头牢固装于低压缸胀差支架上。
与轴位移一样,当整个转子向电机方向推到推力盘紧贴工作瓦面时定测量零点,并将转子膨胀方向作为胀差正方向。
(4).轴振动
应把各轴振动探头(一般135MW机组为10个;
200MW机组为16个;
300MW机组为12个;
600MW机组为16个),牢固装于各轴承座(一般轴系中,135MW机组为1#-5#轴承;
200MW机组为1#-8#轴承;
300MW机组为1#-6#轴承;
600MW机组为1#-8#轴承)的轴振动支架M101.452Z上,零点应在前置器电压约-12VDC处。
(5).热膨胀
在机组冷态时应把2只热膨胀传感器(如TD-2型传感器)牢固装于热膨胀支架上,零点应为传感器上指针指示零位置。
(6).偏心
把1只鉴相探头牢固装于键相支架上,间隙约为0.8~1.0mm;
把一只偏心探头牢固装于偏心支架上,零点应在前置器电压为-12VDC处。
1.3MMS6000软件组态
在MMS6000软件组态中,组态菜单是针对模块进行的组态操作。
本指令可以在线进行也可以在离线状态时完成。
不同类型模块的编辑界面及设置不同,主要可以分为3大类:
MMS6000常规测量模块、MMS6824通讯模块和MMS6740继电器模块。
通过指令-接收/发送-从模块中读取/向模块写入组态资料。
这两个指令只针对单个模块进行。
通过指令-读取全部组态/发送全部组态-读取总线上所有模块中的实际组态/将编辑的组态同时写入所有模块中。
1.4现场工程问题解析:
(1).轴向位移元件是用来测量转子及缸体的伸缩量,在温态时拆装时应注意,用千分尺记录好拆卸时的位置,和DCS里的数值,在回装时根据拆卸时记录的数据折算出安装时的间隙电压,安装好探头并做好记录。
(2).轴向位移、胀差探头安装时确定好在工作面或非工作面的安装位置,根据机械零点折算出轴向位移、胀差间隙电压,做好紧固和绝缘工作。
(3).正常检修时拆卸元件需要注意要记住探头、前置器、信号线缆的编号,保持型号匹配,严禁探头、前置器、信号线缆混用,否则会造成信号的不可靠和不准确。
购买备品时也要统一型号成套进行选购。
(4).胀差探头必须在冷态时安装。
(5).涡流转感器是基于电磁感应原理的测量设备,对于周围强磁场或各种干扰信号比较敏感,在试运和生产期间要注意防止干扰,例如不要在探头附近使用对讲机、手机等高频发射器具,以免出现保护误动作。
(6).涡流影响范围约为探头线圈直径的3倍,故检测面应为探头直径的3倍以上,同时在此空间内不允许有其它金属物体的存在。
(7).TSI柜内配线时,电源和输出公共线应与其他信号线有不同的线色。
模件的备用通道必须按使用通道的要求配线,输入、输出线(配有显著的线接头)直接接入空端子。
2.汽轮机EH油系统
2.1汽轮机控制及EH系统概述
数字式电液调节系统(简称DEH),其液压调节系统(简称EH)的控制油为14MPa的磷酸脂抗燃液,而机械保安油为0.7MPa的低压透平油,该系统有一个独立的高压抗燃油供油装置。
每一个进汽阀门均有一个执行机构控制其开关,其中中压主汽阀执行机构为开关型两位式执行机构,高压主汽阀执行机构、高、中压调节阀执行机构为伺服式执行机构,可以接受来自于DEH控制系统的40mA的阀位控制信号,控制其开度,所有阀门执行机构的工作介质均为高压抗燃油,单侧进油,所有阀门执行机构均靠液压力开启阀门,弹簧力关闭阀门。
起机时首先通过挂闸电磁阀20/ASR使危急遮断器滑阀复位,然后由DEH开启高压主汽阀,全开后,高、中压调节阀执行机构接受DEH的阀位指令信号开启相对应的蒸汽调节阀门,从而实现机组的启动、升速、并网带负荷。
在超速保护系统中布置有两个并联的超速保护电磁阀(20/OPC-1、2)当机组转速超过103%额定转速时或机组甩负荷时,该电磁阀得电打开,迅速关闭各调节汽门,以限制机组转速的进一步飞升。
在保安系统中配置有一只飞锤式危急遮断器和危急遮断器滑阀,危急遮断器滑阀和危急遮断器杠杆的工作介质为0.7MPa透平油。
当转速达到109-110额定转速时,危急遮断器的撞击子飞出击动危急遮断器杠杆,拨动危急遮断器滑阀,泄掉薄膜阀上腔的保安油,使EH系统危急遮断(AST)母管的油泄掉,从而关闭所有的进汽阀门,进而实现停机。
除此以外在EH系统中还布置有四个两“或”一“与”的自动停机(20/AST-1、2、3、4)电磁阀,它们能接受各种保护停机信号,遮断汽轮机。
2.2汽轮机EH系统的组成,结构和原理
调节保安系统的组成按其功能可分为三大部分:
供油系统部分、执行机构部分、危急遮断部分。
2.1.1汽轮机EH供油系统
供油系统部分又可分为供油装置、自循环冷却系统、自循环再生过滤系统以及油管路及附件(油管路、高压蓄能器、膨胀支架等)。
供油装置有二路独立的泵组,它既可以同时工作,使流量提高2倍,又可以在正常时独立工作,互为备用。
正常运行时,一台工作,另一台备用,当汽轮机调节系统需要较大流量,或由于某种原因系统压力偏低,通过压力控制器逐级联锁另外一台油泵,使它们投入工作。
泵出口的压力可在0-21MPa之间任意设置,本机EH系统的工作压力为14.00.5Mpa。
油泵启动后,油泵以全流量180L/min向系统供油,同时也给蓄能器充油,当油压达到系统的整定压力14Mpa时,高压油推动恒压阀上的控制阀,控制阀操作泵的变量机构,使泵的输出流量减少,当泵的输出流量和系统用油流量相等时,泵的变量机构维持在某一位置,当系统需要增加或减少用油量时,泵会自动改变输出流量,维持系统油压在14Mpa,当系统瞬间用油量很大时蓄能器将参与供油。
2.2.2汽轮机EH执行机构
执行机构部分包含高、中压主汽阀执行机构各2台,高压调节阀执行机构4台,中压调节阀执行机构2台。
都属于事故安全型执行结构,工作介质为14MPa的抗燃油,单侧进油,开启时由油压提供开启力,而关闭时则依靠弹簧力。
高压主汽阀、高压调节阀、中压调节阀都属连续控制型执行机构结构原理基本相同;
中压主汽阀属二位开关型执行机构。
在这里只介绍高压调节阀、中压主汽阀。
(1).高压调节阀执行机构属连续控制型执行机构,可以将高压调节汽阀控制在任一位置上,成比例地调节进汽量以适应汽轮机运行的需要。
其工作原理为经计算机运算处理后的开大或关小高压调节汽阀的电气信号经过伺服放大器放大后,在电液伺服阀中将电气信号转换为液压信号,使电液伺服阀主阀芯移动,并将液压信号放大后控制高压抗燃油的通道,使高压抗燃油进入执行机构活塞杆下腔,使执行机构活塞向上移动,带动高压调节汽阀使之开启,或者是使压力油自活塞杆下腔泄出,借弹簧力使活塞下移,关闭高压调节汽阀。
当执行机构活塞移动时,同时带动二个线性位移传感器(LVDT),将执行机构活塞的位移转换成电气信号,作为负反馈信号与前面计算机处理后送来的信号相加,由于两者极性相反,实际上是相减,只有在原输入信号与反馈信号相加后,使输入伺服放大器的信号为零时,伺服阀的主阀回到中间位置,不再有高压油通向执行机构活塞杆下腔,此时高压调节汽阀便停止移动,停留在一个新的工作位置。
(2).中压主汽阀执行机构为二位开关型执行机构。
其工作原理为中压主汽阀执行机构接受DEH控制系统来的控制信号,在该油动机的油缸旁,有一个插装阀,当汽轮机发生危急情况时自动停机危急遮断油(AST油)卸去后,插装阀快速打开,迅速卸去执行机构活塞杆下腔的压力油,则主汽门在弹簧力的作用下迅速关闭。
2.2.3汽轮机EH执行机构危急遮断保护
危急遮断保护系统包括:
AST-OPC电磁阀组件、薄膜阀、危急遮断器、危急遮断器滑阀、保安操纵装置及手动喷油截止阀。
原理
(1).AST-OPC电磁阀组件由两只并联布置的超速保护电磁阀(20/OPC-1、2)及两个逆止阀和四个串并联布置的自动停机危急遮断保护电磁阀(20/AST-1、2、3、4)和一个控制块构成超速保护-自动停机危急遮断保护电磁阀组件,这个组件布置在高压抗燃油系统中。
它们是由DEH控制器的OPC部分和AST部分所控制,正常运行时两个OPC电磁阀是失电常闭的,封闭了OPC母管的泄油通道,使高压调节汽阀执行机构活塞杆的下腔建立起油压,当转速超过103额定转速时,OPC动作信号输出,这两个电磁阀就被励磁打开,使OPC母管油液经无压回油管路排至EH油箱。
这样相应的调节阀执行机构上的卸载阀就快速开启,使各高压调节阀迅速关闭。
四个串并联布置的AST电磁阀是由ETS系统所控制,正常运行时这四个AST电磁阀是得电关闭的,封闭了AST母管的泄油通道,使主汽门执行机构和调节阀门执行机构活塞杆的下腔建立起油压,当机组发生危急情况时,AST信号输出,这四个电磁阀就失电打开,使AST母管油液经无压回油管路排至EH油箱。
这样主汽门执行机构和调节阀门执行机构上的卸荷阀就快速打开,使各个汽门快速关闭。
(2).薄膜阀联接着低压透平油系统和高压抗燃油系统,其作用在于当汽轮机发生转速飞升使危急遮断器动作或危急遮断装置发出停机信号时,通过危急遮断器滑阀使机械超速-手动停机母管泄油,当该路油油压降至一定值时,薄膜阀打开,使AST油母管泄油,这样即通过EH油系统关闭高、中压自动关闭器和高、中压调节阀执行机构。
强迫汽轮机停机,以保证汽轮机组的安全。
2.3.3机械超速及手动停机装置包含有危急遮断器、危急遮断器滑阀以及保安操纵装置。
危急遮断器设有一套飞锤式撞击子,控制一个危急遮断器滑阀,汽轮机正常运行时,滑阀顶到左止点位置,这时当汽轮机工作转速达额定转速的109-110时,撞击子的离心力克服了弹簧的约束力,撞击子便飞出打击危急遮断器滑阀扳机,使危急遮断器滑阀向右移动,于是保安油与排油相通,致使薄膜阀迅速打开。
危急遮断器滑阀是危急遮断系统中的控制和试验装置。
它安装在前轴承箱内。
它包含有一个遮断滑阀、一个试验隔离滑阀、一个手动遮断杠杆和一个试验杠杆。
利用试验隔离滑阀可将该滑阀从压力母管中隔离出来,喷油试验时手动打开喷油试验截止阀压力油经喷嘴进入危急遮断器飞锤下腔,此时飞锤将克服其弹簧的紧力飞出。
保安操纵装置为机组提供了远方挂闸电磁阀和挂闸气缸,当它接受到DEH的挂闸信号时,气缸上行推动危急遮断滑阀的连杆时危急遮断滑阀复位。
2.3EH系统常见故障处理
2.3.1油位下降原因见下表:
序号
油位下降原因
解决的办法
1
高压蓄能器内胆漏气
充气或蓄能器
2
油系统外泄漏
检漏及补漏
2.3.2引起油温升高的原因见下表:
油箱油温升高的原因60C
溢流阀卡死导致溢流
重新调整整定值或更换此阀
冷却水温超过35C
降低冷却水温度
3
冷却水控制开关失灵
重新或更换此开关
4
冷却水进出水截止阀没开
打开冷却水进出截止阀
5
冷却水控制电路故障
检修并打开电磁水阀旁路开关
2.3.3EH系统油压高或低的原因有如下几种:
产生原因
EH油压高或低
解决办法
油管断裂造成大量油外泄
低
迅速关闭油泵,焊接所断裂的
两个以上的高压蓄能器内胆破裂
更换蓄能器内胆
在没挂闸的情况下DEH给EH阀位指令
把挂闸指令设为O后在挂上闸
供油装置溢流阀没调整好或卡死
高或低
油泵泄漏过大或损坏
更换油泵
6
油温过低
加热油温
7
高压蓄能器回油截止阀没关
找出此阀并关闭
2.4现场工程问题解析:
(1).执行机构开不上去或关不下去。
拆下伺服阀上的接线插头,用万用表测量伺服阀两线圈上的电阻分别应为80,用1.5V电池接在单线圈的两端注意不要接错线,正反对调看执行机构是否开得上去,如开不上去,听不到进油管有油流声则说明伺服阀故障;
如果进油管有油流声则说明卸载阀故障,汽门开得上去则证明DEH柜到油动机的电缆线或阀位控制板故障。
拆下伺服阀上的接线插头,如执行机构关不下去则为伺服阀卡死需更换此阀,如执行机构关下,则为阀位控制板电缆线或LVDT故障,全行程检查LVDT的输出。
一旦发现蒸汽阀杆卡死,则关闭执行机构的进油截止阀,并打开卸载阀。
(2).伺服阀故障。
执行机构不处在下止点时,观察DEH阀位控制板上各伺服阀的输入值,该值工作是否正常,否则应更换或检修伺服阀。
3.汽轮机DEH及ETS系统
3.1DEH及ETS硬件结构
3.1.1DEH系统包含基本控制部分和ATC控制部分,它们包括机柜、工程师站、操作员站、电源模块、DPU、DEH专用的VPC卡件,常规卡件,其对应的板卡、冗余的通讯网络、电液转换机构和EH油系统所构成。
3.1.2ETS系统包括机柜、电源模块、DPU、ETS专用的LPC卡件,常规卡件,其对应的板卡构成。
3.2DEH及ETS系统控制原理
3.2.1DEH系统其实相当于一台执行机构,控制着汽轮机的转数、负荷、主汽压力,能实现自动同期、一次调频、机炉协调、快速减负荷、单阀多阀切换、阀门试验、汽轮机程控启动、OPC、AST、手动控制等功能。
使汽轮机安全稳定运行,输出精度较高的负荷及频率。
3.2.2ETS系统的设计原则就是安全可靠它的主要功能当汽轮机的参数高于危险值时通过其逻辑判断输出停机信号,保护汽轮机组。
此外ETS还有在线试验功能,来判断,保护元件的健康状况。
3.3DEH控制功能
3.3.1挂闸
汽机挂闸以前,满足“所有阀关”、“汽机已跳闸”条件,此时,由DEH输出挂闸指令,使复位阀组件1YV电磁阀带电,推动危急遮断装置的活塞,带动连杆使转块转动,DEH在20s钟检测到行程开关ZS1的常开触点由断开到闭合,ZS2的触点由闭合到断开,此时,DEH输出信号使1YV断电,ZS1的触点又由闭合到断开,则低压部分挂闸完成。
DEH发出挂闸指令同时使高压遮断电磁阀带电,高压安全油建立,压力开关PS2、PS3、PS4的常开触点闭合,高压部分挂闸完成。
3.3.2启动前的控制
(1).自动判断热状态
汽轮机的启动过程,对汽机、转子是一个加热过程。
为减少启动过程的热
应力,对于不同的初始温度,应采用不同的启动曲线。
(2).高压调节阀阀壳预暖
汽轮机冲转前,可以选择对高压调节阀阀壳预暖。
当高压调节阀阀壳预暖功能投入时,右侧高压主汽阀微开,可同时对4个高压调节阀阀壳进行预暖。
(3).选择启动方式
汽轮机启动方式有二种:
中压缸启动、高中压缸联合启动。
DEH默认的启动方式为中压缸启动,也可通过操作员站选择高压缸启动方式。
3.3.3转速控制
在汽轮发电机组并网前,DEH为转速闭环调节系统。
转速控制器计算产生阀门的流量指令,该指令通过阀门流量曲线分配以产生每一CV及ICV的开度指令。
高压缸启动时,中压调门一开始就接近全开,依靠高调门进行转速调节。
中压缸启动时,若选择暖机运行方式,机组转速在400转以下时,CV阀微开,进行高压缸暖机;
当转速大于400转时,CV阀开度不变,ICV阀打开;
若不选择暖机运行方式,则高调门不开启,仅开启中压调门。
通过中压调门将转速控制到3000r/min。
(1).目标转速
运行人员可通过操作员站CRT上的按钮设置目标转速。
在自启动方式时,目标转速由自启动逻辑产生。
(2).升速率
冷态启动时速率为100r/min,温态启动时速率为150r/min,热态、极热态启动时速率为300r/min。
当然,操作员可通过CRT上的按钮修改升速率。
(3).临界转速
轴系临界转速当前设定值为(可根据实际情况进行修改):
第一阶:
910r/min~1113r/min
第二阶:
1541r/min~1946r/min
过临界时转速不能保持,升速率可以提高。
(4).摩擦检查
当实际转速达到200r/min时可以进行摩擦检查。
通过操作CRT上的“ALLVALVECLOSE”按钮关闭所有进汽阀门(不包括中压主汽门)来实现的;
其他电气系统是通过操作CRT上的“摩擦检查(FRICCHK)”按钮关闭相应的调门来实现的。
汽机转速逐渐下降,进行摩擦检查,完后再设定相应的升速率及目标转速,机组重新升速。
(5).并网
机组并网前,当DEH接收到同期装置发来的自同期投入信号时,DEH调整实际转速以满足并网条件。
3.3.4负荷控制
油开关合闸以后,机组自动加初负荷直到实际负荷升到5%为止。
通过负荷控制方式进行升负荷,当升负荷结束后,可以通过投入CCS方式来控制负荷增、减,也可以通过手动设定阀位指令来进行增、减负荷。
3.3.5一次调频
汽轮发电机组在并网运行时,为保证供电品质对电网频率的要求,通常应
自动投入一次调频功能。
当实际转速和额定转速有差时,一次调频动作,频率调整给定按不等率随转速变化而变化。
例如,如果转速不等率为4.5%,额定转速为Nr,实际转速为Na,则下列关
系成立(这里,蒸汽参数稳定且处于额定状态):
L=(Nr-Na)/Nr×
1/0.045
也就是说,当实际转速上升4.5%时,负荷减少100%以保持系统频率的稳定。
3.3.6加速度限制
当汽轮机转速大于3060r/min、加速度大于49r/min/s时,加速度限制回路动作,快速关闭中压调节阀,抑制汽轮机的转速飞升。
3.3.7功率-负荷不平衡(PLU)
当甩负荷情况发生时,这个回路用来避免汽轮机超速。
当汽轮机功率(用再热器压力表征)与汽轮机负荷(用发电机电流表征)不平衡时,会导致汽轮机超速。
PLU回路检测到这一情况时,迅速关闭高、中压调节阀(CV与ICV),抑制汽轮机的超速。
3.3.8110%超速保护
当汽轮机转速超过110%额定转速时,超速保护动作,跳闸继电器动作,使汽轮机跳闸。
3.3.9锅炉-汽机协调控制
此时汽机负荷目标值受锅炉控制系统控制,CCS给定信号与目标及总阀位给定的对应关系为:
4~20mA对应0~100%,CCS给定信号代表总的阀位给定。
3.3.10自动启动系统功能
对自启动系统来说,高压、中压转子的热应力计算是非常重要的。
对高压转子来说,计算高压第一级后应力,对中压转子来说,计算再热蒸汽入口处的应力,在这两处,应力最大。
高压转子应力计算如下,首先,根据主蒸汽流量、主蒸汽温度及修正蒸汽流量计算出第一级后的蒸汽温度。
转子表面的传热系数从蒸汽流量函数得到。
根据第一级后蒸汽温度及传热系数,计算得到转子的温度场。
然后,根据转子表面温度、转子平均温度、转子中心孔温度计算得到转子表面应力及转子中心孔应力。
中压转子应力计算方法与高压转子相同。
只不过蒸汽温度是通过直接测量得到的。
由于热应力有滞后效应,因此根据蒸汽温度或压力的变化得到其预期值,使用预期值进行控制。
当高压和中压转子应力被选作控制参数时,以应力水平不超限来选择合适的升速率或负荷率。
3.5ETS功能
汽轮机危急跳闸系统用以监视汽轮机的某些参数,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门,紧急停机。
以保证汽轮机安全运行,被监控的这些参数是:
(1).汽轮机转速--超速跳闸;
(2).推力轴承磨损--轴向位移大跳闸;
(3).调节油压力低--低EH油压跳闸;
(4).轴承润滑油压低--低润滑油压跳闸;
(5).凝器器真空低--低真空跳闸;
(6).轴承振动大--轴承振动大跳闸;
(7).胀差大--胀差大跳闸;
(8).发电机主保护--发电机主保护跳闸;
(9).MFT---锅炉保护跳闸;
(10).高排温度高—高排温度高跳闸;
(电厂选定)
(11).透平压比低—透平压比低跳闸;
(12).后汽缸温度高—后汽缸温度高跳闸;
(电厂选定)
(13).轴承温度高—轴承温度高跳闸;
(14)DEH110%--DEH110%跳闸;
(电厂选定)
(15).DEH失电—DEH失电跳闸;
(16).远控手动跳机—远控手动跳闸;
(17).中压抽汽高—中压抽汽高跳闸;
(18).低压抽汽高—低压抽汽高跳闸;
(19).
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