快關(guān)型REXA執(zhí)行器的安全保護問題處理

顏士偉，李海軍，劉海風(fēng)

（遼寧電力控制技術(shù)有限公司 遼寧 沈陽 110179）

1 概況

連云港堿廠熱電車間1號汽輪機組為武漢長江動力集團有限公司生產(chǎn)的CC12MW高溫高壓汽輪機，機組原設(shè)計為電液并存聯(lián)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于該液壓調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、維護工作量大，且調(diào)整較困難；電液轉(zhuǎn)換器易受油質(zhì)污染，存在不安全因素，該機組于2015年進行調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造，將調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造成快關(guān)型REXA執(zhí)行器型無控制工質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)[1]。

汽輪發(fā)電機組設(shè)備具有較完備且原理不同的幾種保護裝置，包括：OPC超速保護、AST電超速保護、機械超速保護?？礻P(guān)型REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)的OPC保護需要通過REXA控制箱輸出110VAC電壓。在控制箱出現(xiàn)故障，又不能停機的狀態(tài)下，往往需要切斷控制箱電源進行手動調(diào)節(jié)。這種情況下OPC保護失去作用。另外增加一套保護裝置，可解決該問題。

2 高壓調(diào)節(jié)汽閥油動機控制原理

以高壓調(diào)節(jié)閥油動機為例。圖1為改造后高壓調(diào)節(jié)汽閥油動機控制原理圖。高壓調(diào)節(jié)汽閥油動機執(zhí)行機構(gòu)主要由快關(guān)型REXA執(zhí)行器、錯油門、油動機、反饋杠桿及相關(guān)油路組成。

圖1 改造后油動機原理圖

2.1 控制過程

以加負(fù)荷為例，REXA執(zhí)行器接受DEH控制信號向下動作，杠桿以油動機活塞桿為支點向下移動，錯油門滑閥在REXA執(zhí)行器的作用下向下動作，油動機隨之向下移動，相應(yīng)開大調(diào)節(jié)汽閥；在油動機活塞向下移動時，以REXA執(zhí)行器為支點，通過杠桿控制油動機錯油門回到中間位置，完成調(diào)節(jié)過程，減負(fù)荷過程與加負(fù)荷過程相反。

2.2 甩負(fù)荷或停機過程

機組甩負(fù)荷或緊急停機時，REXA執(zhí)行器上OPC電磁閥得電，使執(zhí)行器上下腔導(dǎo)通，在錯油門滑閥下OPC油壓的作用下，錯油門迅速上移，使得油動機迅速上移，快速關(guān)閉調(diào)速汽門，抑制機組轉(zhuǎn)速的過渡飛升[2]。

3 調(diào)速汽門保護不動作現(xiàn)象

快關(guān)型REXA執(zhí)行器DEH系統(tǒng)的OPC保護需要通過REXA控制箱輸出110VAC電壓。動作原理是：當(dāng)發(fā)生甩負(fù)荷或出現(xiàn)緊急停機信號時，DEH控制系統(tǒng)發(fā)出OPC動作信號，輸出24VDC電壓給REXA控制箱，控制箱接收到直流信號后輸出120VAC，去觸發(fā)REXA執(zhí)行器本體OPC電磁閥動作，使執(zhí)行器本體油缸上下腔導(dǎo)通，在錯油門下部OPC油的作用下快速關(guān)閉調(diào)速汽門，抑制機組轉(zhuǎn)速的過渡飛升。在控制箱出現(xiàn)故障，又不能停機的狀態(tài)下，往往需要切斷控制箱電源進行手動調(diào)節(jié)。這種情況下執(zhí)行器本體OPC電磁閥無法得電實現(xiàn)保護功能，保護失去作用。

4 調(diào)速汽門保護問題處理

為解決上述問題，保護裝置設(shè)計成控制箱切斷電源后，OPC保護功能仍發(fā)揮作用的系統(tǒng)。

本裝置包括雙向空氣開關(guān)、24VDC繼電器、110AC電源、導(dǎo)線等，其特征是：雙向空氣開關(guān)、24VDC繼電器、110VAC電源通過導(dǎo)線與REXA控制箱、REXA本體、DEH控制柜OPC動作觸發(fā)DO點相連接，形成電氣化結(jié)構(gòu)（如圖2）。

工作條件：圖2中，是正常工作狀態(tài)下的電氣結(jié)構(gòu)圖，OPC保護通過DEH控制柜DO點控制REXA控制箱中快關(guān)觸發(fā)及快關(guān)輸出來驅(qū)動REXA本體中OPC電磁閥來實現(xiàn)。當(dāng)REXA控制箱因故障需斷電后，工作過程如圖3。工作過程：

當(dāng)REXA控制箱因故障需斷電后，雙向空氣開關(guān)切換到圖3位置，機組仍然正常運行。OPC保護動作后，DEH控制柜DO點輸出24VDC，繼電器得電后常開點（NO）閉合，REXA本體中OPC電磁閥得電110VAC后動作，起到保護作用。當(dāng)REXA控制箱或本體故障解決后，將雙向空開切換到圖2位置，REXA執(zhí)行器起到保護作用。

圖2 REXA故障前電氣圖

圖3 REXA故障后電氣圖

5 運行效果

加裝該裝置后，解決了REXA控制箱因故障需斷電，OPC保護失效的問題。無論REXA執(zhí)行器是否故障，調(diào)速汽門都能處于保護狀態(tài)，為機組安全穩(wěn)定運行提供有效地保障，提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性。

6 結(jié)語

汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)保護對于整個發(fā)電系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義，調(diào)節(jié)閥門無法正常保護關(guān)閉，將對機組的安全造成無法挽回的損失，本裝置在因REXA執(zhí)行器故障后，無法實現(xiàn)保護的情況下，給出了新的解決辦法。對類似問題的解決提供了新的途徑和手段，具有一定的參考價值。

[1]馬承民.汽輪機調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，1995.

[2]葛春光.華能營口電廠320MW超臨界機組無控制工質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，中國電力，2004年第10期.