英國ROTORK電動執行機構在電廠的應用
大唐淮南田家庵發電廠在現場調整門上大量使用了英國ROTORK公司生產的IQM系列智能電動調整執行機構,它是安徽淮南田家庵發電廠國產調整執行機構的換代產品,尤其在力矩開關和限位開關上,它具有參數調整方便、維修簡單的特點。本篇將介紹IQM系列智能電動調整執行機構在大唐淮南田家庵電廠的應用、調試和維修情況,并提出了應用時的有關注意事項。
大唐淮南田家庵電廠現總裝機容量2×300MW,#5機組為1996年投產的機組,現場調整執行機構為ROTORK公司生產的M型1400系列和IQ型執行機構,#6機組2005年投產,現場調整執行機構為IQM、IQT型執行機構,#1--#4機組現關停拆除。田家庵發電廠現在擔負著淮南市的供熱任務,系熱電聯產機組。
一、IQM型調整執行機構的應用概況
#6機組2005年投產,調整執行機構為ROTORK公司新推出的IQM、IQT型執行機構。#5機組在2003年大修中更換為IQM系列2000型調整執行器。全廠調整執行機構總共使用了90多臺各類型IQM系列調整執行機構,包括IQM系列10、11、12、14、20、25、35型規格,輸入電壓均為交流380V,電機功率從0.08KW至1.5KW。
二、IQM型電動調整執行機構的特點
IQM型電動調整執行機構將原來利用各種機構裝置實現的控制模式,革新成了以微處理器為控制核心的智能控制模式。舊型號電動調整執行機構運行力矩控制開關和限位控制開關,均為機械式微動開關,需拆開密封外殼,通過調節彈簧和螺母位置,實現力矩和行程控制調節。
IQM型電動調整執行機構則由電子感應電路模擬機械式微動開關實現相關控制功能。經微處理器迅速計算出執行機構輸出的力矩值,從而實現電機力矩開關控制功能。
IQM型電動調整執行機構實現了通過紅外線遙控器進行力矩值、限位開關位置參數設定和調整的功能。裝有EEP-ROM芯片,可安全記憶預先設置的各項參數,并具有故障自我診斷和報警功能。通過遙控器,執行機構有關參數均可通過液晶屏顯示出來。執行機構自診斷故障信息也通過該液晶屏進行查閱。
IQM型電動調整執行機構裝有9V電池,用于在主電源掉電后,支持執行器位置回路的變化和液晶顯示器的閥位顯示。它可以確保在電源掉電情況下,用手輪操作執行器時,閥位的電流傳送和液晶顯示。
IQM型電動調整執行機構整體設計上考慮了更多的密封性要求,以適應在現場惡劣環境下能可靠的運行。具有雙重防水、防塵密封結構,能很好地保護內部電氣元件。調試執行機構無需打開任何電氣箱蓋,具有參數調校方便、迅速、可靠性高等特點。
IQM型電動調整執行機構具有完善的自身保護系統,包括缺相保護、啟動時過載保護、熱耦保護、防瞬時反轉沖擊保護、自我診斷故障保護,另具有同步定相功能,即三相交流電源無論如何連接,執行機構轉動方向始終正確。
IQM型電動調整執行機構具有精確的參數調節特性。在力矩關閉或打開方式下,關閉或打開力矩值可在額定值的40%至額定值之間任意選擇,且按1%的幅度增減。當不需要開閥力矩保護時,可選擇“加強”功能。加強力矩至少為額定力矩的140%。
三、IQM型電動調整執行機構動作控制方式
IQM型電動調整執行機構可設置閥門打開、關閉方向、方式,包括:順時針關閥、逆時針關閥、力矩開、限位開和力矩關、限位關。
執行機構正常操作閥門關閉時,有兩種控制電機停止運行的方式:一種是限位開關式,即當電動執行機構帶動閥門關閉到位時,即位開關動作,切斷電機電源,執行機構停止運行;另一種是力矩開關式,即當電動執行機構帶動閥門關閉到位并且閥門阻力負荷產生的力矩值逐步增大并等于電動執行機構預先設定力矩值時,力矩開關動作,切斷電機電源,電動執行機構停止運行。
對于安徽淮南田家庵發電廠的實際應用情況,調整執行機構一般設定為限位開和限位關,有個別的調整門如:高加疏水調整門,減溫水調整門設定為力矩關。
四、IQM型電動調整執行機構的維修與使用
安徽淮南田家庵發電廠從1996年開始,使用ROTORK電動調整執行機構運行狀況總體還是令人滿意的,但也出現過一些缺陷和故障,主要包括以下幾方面的故障類型:
1.執行器閥桿無輸出。(1)現場管道震動引起ROTORK執行機構內部電路板插頭松動,導致執行機構不動作。(2)ROTORK執行機構放大板故障引起ROTORK執行機構不動作。(3)手自動離合器卡死在手動位置,電機只會空轉。可拆卸手輪,釋放卡簧,重新裝配好。(4)手動和電動都不能操作,可能是閥門卡死。(5)脫開閥門連接部分,如果閥門沒有卡死,檢查軸套是否已卡死、滑絲或松脫。
2.顯示閥位與實際閥位不一致。重設限位后,動作幾次,又發生漂移,此類故障出現較多主要是計數器板故障引起ROTORK執行機構位置反饋變化。
3.ROTORK執行機構的缺相保護不完整,其中有一相無缺相保護監測,通過增加一個監測裝置暫時解決。
4.執行器工作,但沒有閥位指示,檢查計數器,可能圓形磁鋼壞了或計數器板壞了。
5.遠控調節狀態下,上下擺動不能定位,可以增大“死區調整參數Fd”,但增大該參數到20以上才不擺動,可更換放大板;如果更換后故障依舊,建議把電機更換為低速的電機或擴大軸套和閥桿的螺紋螺距。
6.遠控/就地均不動作,或電機單向旋轉,不能限位。檢查手自動離合器沒有卡死,電機沒有燒毀:可以檢查電機電源接線是否正確或三相電源是否不平衡。
7.遠控/就地均不動作,用設定器檢查,故障顯示:“H1力矩開關跳斷”;“H6沒有電磁反饋”。測試(固態)繼電器沒有輸出。更換繼電器控制板或電源板組件。
8.三相電源一送就跳閘:繼電器控制板有問題或電機線圈已燒毀。
9.因電源電壓高(400V以上),熔斷保險絲,更換執行器保險絲后又被熔斷。檢查,電源板硅整流塊正常,電源變壓器初級電阻過低,可更換電源板組件或電源變壓器。
10.背景燈不亮,檢查三相電源正常,可能是執行器保險絲已熔斷或主板電源線松動未插好。
11.不帶負荷時一切正常,帶負荷時,開閥正常,關到40%左右就停轉,“關閉力矩值”已設為99,用手輪可以關到位。剛安裝時可以關到位,用一段時間就不行了,建議換用大一檔的執行器。
12.執行器遠控/就地均不動作,開/關到位指示燈閃爍,檢查電池電壓過低。執行器在主電源掉電時,已丟失設定的參數。更換電池,重新設置。
13.執行器動作正常,但無閥位反饋。量22/23回路僅有1~3mA左右。重新設定,不起作用。更換放大板;把反饋回路斷開,反饋信號正常,屬外接電纜故障,更換電纜。
14.執行器動作過程中力矩保護跳斷,增大關閉/打開力矩值設定,故障依舊:檢查執行器潤滑油是否已干,閥門是否卡死。
15.執行器手/自動時,顯示閥位不變化,反饋也不變化。“限位開/關LO/LC”參數不能被設定。主板已壞,更換主板。
16.執行器電源板已壞,更換新的電源板,通電后發現新電源板上的硅整流塊很快發熱。發現主板有個別元件已燒毀,更換主板。
17.執行器遠控/就地均不動作。不接受設定信號,手動時,能顯示閥位。更換主板,繼電器控制板;可能是開關壞了,開關內的磁鋼破碎或丟失。
18.執行器遠控不動作,就地可動作。但顯示閥位不變。線路插頭松動,重新插好后,其它情況正常,還是不能遠控。更換放大板。
19.屏幕上顯示“閥門報警”符號,手動報警符號可消除。就地正/反轉,繼電器立即動作跳閘。拆開電機,更換力矩傳感器。
從以上分析可看出,ROTORKIQM型執行機構約50%的故障是由推力底座中的銅制絲母損壞,約30%是板故障引起的,其中大部分都能夠簡單處理。
五、結語
與老式調整執行機構相比,IQM型執行機構安裝調試和維修均很方便,具有明顯優點。首先,校驗和調整力矩和限位參數十分簡單,精度高,無需拆開執行機構外殼,僅需一只遙控器,10min左右就能在現場完成,大大減少了維護工作量和時間。其次,設計采用了多重密封結構,防水、防塵效果好,電器元件壽命增加,延長了維修周期。再次,采用電子芯片技術取代機構裝置,減少了機構磨損部件,執行機構整體可靠性得到提高。為此,IQM型執行機構受到現場維修人員的歡迎并得到了大量的推廣和運用。