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WW505控制器及SVA9電液轉(zhuǎn)換器在小火電汽輪機(jī)上的應(yīng)用
WW505控制器及SVA9電液轉(zhuǎn)換器
在小火電汽輪機(jī)上的應(yīng)用
The Application of WW505 Controller &
SVA9 Electro-Hydraulic Convertor on Steam Turbine
[摘要] WW505控制器、閥位控制器及SVA9電液轉(zhuǎn)換器相配，將指令信號(hào)轉(zhuǎn)換成位移信號(hào)輸出，直接控制油動(dòng)機(jī)滑閥使油動(dòng)機(jī)產(chǎn)生位移，LVDT反饋信號(hào)再使閥位控制器輸出負(fù)載電壓回零，油動(dòng)機(jī)穩(wěn)定到與指令相對(duì)應(yīng)的位置。實(shí)踐證明了此種控制方式的合理性。
[關(guān)鍵詞]：WW505E控制器；閥位控制器；SVA9電液轉(zhuǎn)換器
作者： （273522） 山東鄒縣發(fā)電廠 孫淑敏; （250002） 山東電力研究院 馬義河; （100085） WOODWARD控制器（中國(guó)）有限公司 甄革
中圖分類號(hào)：TK325文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1007-9904（2002）04-0054-02
1. 概述
南京汽輪電機(jī)（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)的C12、C15及30MW等調(diào)整抽汽式和非調(diào)整抽汽汽輪機(jī)，DEH控制系統(tǒng)配WW505E控制器、閥位控制器和機(jī)械工業(yè)部自動(dòng)化研究所（現(xiàn)為：北京成浩環(huán)宇科技有限公司）生產(chǎn)的SVA9電液轉(zhuǎn)換器直接控制油動(dòng)機(jī)錯(cuò)油門滑閥上下移動(dòng)，以控制油動(dòng)機(jī)開啟或關(guān)閉，達(dá)到控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的目的。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，這是一種成功的純電調(diào)汽輪機(jī)控制方式，對(duì)100MW以下汽輪機(jī)控制系統(tǒng)改造也具有一定的參考價(jià)值。
2. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理
2.1 調(diào)節(jié)控制元件的連接方式及工作原理
WW505控制器內(nèi)有兩個(gè)相互獨(dú)立的控制器通道：轉(zhuǎn)速/負(fù)荷控制PID回路、輔助控制PID回路。另外有一個(gè)PID控制回路可串接在轉(zhuǎn)速控制回路上用于串級(jí)控制。
控制器控制回路輸出為4-20mA給DRFD閥位控制器，閥位控制器可輸出-250~+250mA控制電流給電液轉(zhuǎn)換器，使電液轉(zhuǎn)換器活塞桿有一定的位移輸出，活塞桿與油動(dòng)機(jī)滑閥通過杠桿相連，使處于中間位置的油動(dòng)機(jī)滑閥離開中間位置，改變油動(dòng)機(jī)的進(jìn)出油關(guān)系，使油動(dòng)機(jī)啟閉，從而控制機(jī)組轉(zhuǎn)速或負(fù)荷。當(dāng)油動(dòng)機(jī)動(dòng)作時(shí)，其上的位置反饋LVDT將閥位信號(hào)反饋給閥位控制器，此信號(hào)與WW505控制器的控制信號(hào)比較，將差值放大繼續(xù)控制油動(dòng)機(jī)行程，直至油動(dòng)機(jī)達(dá)到預(yù)定位置，閥位控制器輸出變?yōu)榱?，油?dòng)機(jī)滑閥重新回到中間位置，油動(dòng)機(jī)位于新的平衡位置。
當(dāng)危急跳閘時(shí)，由保安系統(tǒng)產(chǎn)生的事故油通過單向閥到達(dá)滑閥底部，油動(dòng)機(jī)滑閥克服阻力迅速上移，關(guān)閉油動(dòng)機(jī)，使機(jī)組停機(jī)。
其主要部件的連接圖如圖1所示。
圖1控制部件連接及工作原理圖
2.2 電液轉(zhuǎn)換器的工作原理
SVA9電液轉(zhuǎn)換器的電氣-位移轉(zhuǎn)換部分采用了動(dòng)圈力馬達(dá)結(jié)構(gòu)，液壓放大部分采用具有直接位置反饋的三通控制滑閥控制差動(dòng)缸（隨動(dòng)活塞）的典型結(jié)構(gòu)（見圖2）。其工作原理如下：
圖2 SVA9電液轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)原理圖
磁鋼在氣隙中造成固定磁場(chǎng)，當(dāng)動(dòng)圈繞組中有控制電流通過時(shí)，動(dòng)圈在氣隙磁場(chǎng)中受電磁力的作用，此電磁力克服彈簧力使動(dòng)圈及控制滑閥產(chǎn)生與控制電流成比例的位移。
壓力油從P口進(jìn)入，流經(jīng)控制滑閥與隨動(dòng)活塞的上下可變節(jié)流口，由T口回油。油源壓力直接作用在隨動(dòng)活塞下腔，使之始終有一個(gè)向上的恒力，而上下節(jié)流口間的控制油壓則作用在隨動(dòng)活塞上腔，使之產(chǎn)生一個(gè)向下的推力。隨動(dòng)活塞上腔面積設(shè)計(jì)成是下腔面積的兩倍，因此當(dāng)控制滑閥靜止時(shí)，隨動(dòng)滑閥自動(dòng)地穩(wěn)定在一個(gè)平衡位置，在這個(gè)位置上，上下節(jié)流口的過流面積相等，上腔控制油壓正好等于下腔油源壓力的一半，使作用在隨動(dòng)活塞兩端的液壓推力相等。
輸入正向電流時(shí)，動(dòng)圈帶動(dòng)控制滑閥向上移動(dòng)，下節(jié)流口關(guān)小，上節(jié)流口開大，從而使上腔油壓升高，推力加大，推動(dòng)隨動(dòng)活塞下移，直至隨動(dòng)活塞位移等于動(dòng)圈與控制滑閥的位移量時(shí)，上下節(jié)流口過流面積恢復(fù)相等，隨動(dòng)活塞兩端推力在新的位置上恢復(fù)平衡。
輸入負(fù)向電流時(shí)，動(dòng)圈帶動(dòng)控制滑閥向上移動(dòng)，下節(jié)流口關(guān)小，上節(jié)流口開大，從而使上腔油壓降低，推力減小，隨動(dòng)活塞在下腔恒力的作用下上移，直至再度達(dá)到新的平衡。
SVA9電液轉(zhuǎn)換器由專門密閉的高壓控制油供油系統(tǒng)供油，系統(tǒng)壓力3.5MPa。
2.3系統(tǒng)調(diào)試
杠桿和滑閥連接位置的確定：?jiǎn)?dòng)油泵啟動(dòng)后，系統(tǒng)油壓建立，高壓控制油3.5MPa油壓建立。調(diào)節(jié)閥位控制器輸出信號(hào)為0mA，將油動(dòng)機(jī)滑閥上下動(dòng)作，這時(shí)油動(dòng)機(jī)上下動(dòng)作，用螺絲將滑閥固定在某一位置，使油動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在中間某一位置，表明滑閥處于中間位置。然后將此位置固定。
油動(dòng)機(jī)位置指示標(biāo)定：調(diào)整控制器指令使油動(dòng)機(jī)開滿，將油動(dòng)機(jī)開度指示確認(rèn)為滿開度;調(diào)整控制器指令使油動(dòng)機(jī)回零，將油動(dòng)機(jī)開度指示確認(rèn)為零開度。如此反復(fù)3-5次即可。
油動(dòng)機(jī)閥位反饋標(biāo)定：調(diào)整控制器指令為20mA，使油動(dòng)機(jī)開滿，調(diào)節(jié)反饋強(qiáng)度使閥位控制器輸出為零;然后調(diào)整控制器指令為4mA，使油動(dòng)機(jī)關(guān)閉，調(diào)節(jié)反饋強(qiáng)度閥位控制器輸出為零。經(jīng)過以. .上調(diào)整和標(biāo)定后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將能正確接受指令控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。
3. 運(yùn)行情況
此控制系統(tǒng)投入后，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)啟動(dòng)：自動(dòng)判斷機(jī)組冷熱態(tài)、自動(dòng)升速、自動(dòng)過臨界、暖機(jī)和定速、并網(wǎng)和帶負(fù)荷。3000r/min轉(zhuǎn)速擺動(dòng)1-2r/min，滿負(fù)荷時(shí)負(fù)荷擺動(dòng)0.2%左右，可滿足各種保安系統(tǒng)試驗(yàn)要求，且甩負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性良好，一般100%
文章來源：www.sva9.com/do/view.php
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