1000MW机组汽动引风机FMEH转速控制可靠性研究.docVIP

精品论文 参考文献 1000MW机组汽动引风机FMEH转速控制可靠性研究 常银虎 　　神华福能发电有限责任公司 　　 　　摘 要 1000MW超超临界机组引风机汽轮机出现转速故障及转速差大保护动作，导致引风机汽轮机FMEH跳闸。本文从引风机汽轮机转速控制原理、测量方法、转速偏差控制逻辑的角度，对引风机汽轮机FMEH转速测量及控制的可靠性进行研究分析。 　　关健词 FMEH 转速差 可靠性 　　引言 　　机组在启动和正常运行过程中，通过测速板采集机组的转速信号，系统将这些信号进行判断、分析、计算，再综合 LVDT 返回的信号，输出控制信号到伺服阀，通过伺服阀来改变调节阀的开度，控制进入引风机汽轮机的蒸汽流量，改变汽轮机的转速。当汽机转速变化时，它所控制的引风机转速也随着变化，引风机的出口流量变化，从而达到对锅炉引风流量的要求。 　　转速测量是保证引风机汽轮机稳定运行的重要环节，由于引风机汽轮机转速很高，需要有很高的精确度和实时性。但转速测量的精确度是一个系统问题，从测速齿轮盘、传感器、测速板，测量方法等，一直到显示，每一个环节出现问题都可能导致转速测量结果产生偏差。 　　本文从实际应用出发，对电厂引风机汽轮机转速控制原理及测量方法进行研究分析。 　　1 FMEH转速控制原理 　　转速控制方式是自动调节常用的方式之一，通过操作员站改变目标转速，然后对实际转速和给定转速的差值进行 PID 计算，达到控制阀位的目的，并最终控制转速。 　　为了保证信号的可靠性，系统将对从现场转速传感器测到的转速信号进行三取中处理，得到一个可靠的实际转速信号。该转速信号在测速板内进行处理，转变为数字量信号送到控制回路，控制回路将输出的信号作为实际转速输入信号。实际转速和给定转速比较后得到一个差值，经过 PID 计算后输出，它与油动机的 LVDT 反馈信号比较后，输出控制电流到电液伺服阀，控制伺服阀动作，改变调阀油动机的位置，控制进入汽轮机的蒸汽流量，使汽轮机的转速发生变化。当实际转速和目标转速一致，油动机的 LVDT 反馈信号和控制信号一致，电液伺服阀自动回到中间，切断油动机的进油，油动机将保持原位，一个自动调节过程结束，FMEH控制原理见图1。 　　 　　图1 FMEH控制系统原理 　　2 FMEH转速测量通道组成 　　引风机汽轮机的轴端部（前箱内）装有一个60 个凹槽测速齿轮盘，在圆周方向上装有三个磁阻传感器，转速测量范围在100-10000(r/min)。 　　当齿轮模数为4，齿数为60，传感器端面与齿顶间隙为1mm时，转速在1000(r/min)，输出信号为＞5Vp-p; 转速；转速在2000(r/min)时，输出信号为＞10Vp-p; 转速在3000(r/min)时，输出信号为＞15Vp-p。最合适的齿形成渐开形齿形，当模数为2-4的渐开线齿轮（模数等于齿高除以2.25）齿宽大于5mm，则模数m应为 　　式中，m为模数，z为齿数，p为节距。 　　每个转速测量通道都有一块频率计数模件进行计数，在控制器中完成转速的运算。在频率计数模件中计数周期是50ms，控制器中处理周期设置为100ms，每隔100ms对3个频率计数模件的数据读取一遍，然后经过运算得出3路转速值，信号质量满足3取中后，取3路转速信号的中间值作为小机的实际转速值，转速控制精度：le;0.1％额定转速，动态特性：汽轮机转速跟踪转速定值瞬态值小于 2％ne，过渡时间小于 5 秒。 　　3 FMEH转速测量控制 　　3.1 FMEH转速测量品质判断 　　FMEH转速测量通过模拟量输入x1、x2、x3，对其测点品质进行判断，如果输入X1是坏点，则品质输出Q1为1，否则为0；如果输入Q2是坏点，则品质输出X2为1，否则为0；如果输入X3是坏点，则品质输出Q3为1，否则为0。如果输入X1、X2、X3任一点是坏点，则品质报警QQ输出为1，否则为0。Q0为输出品质报警。在满足上面输出处理部分所提到的几种输出品质为坏点的情况下Q0输出为1，否则为0。 　　3.2 FMEH转速差判断 　　控制器的组态逻辑还能对3个通道间的转速差进行监视，任一通道转速与中间值的差大于100(r/min)时会发出通道故障报警和跳小机。在同一50ms 计数周期内，3 个频率计数模件双缓冲寄存器内的转速数据基本是一致的；但因控制器是多任务并行处理，除负责3 路转速信号的处理外，还要担负着小机的调节、保护、开关量及模拟量的采集等多个任务，都需进行轮回处理。 　　3.3 FMEH转速测量输出判断 　　FMEH转速测量三取中输出判断，根据判断输入变量的品质，如果输入均为坏点，则输出保持，输出品质为坏点；如果输入至少有一个好点，则分MDge;4和MD＜4(工作模式：0：取中；1：平均；2：低选；3：高