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1 概述
我们大家都知道在火力发电厂中自动化基础的终执行单元—电动阀门,在机组的自动控制系统中,不论是数量上还是重要性上都占据举足轻重的地位,具不完全统计一台300MW机组中有几百台电动阀门,这些电动阀门工作特性的好坏,对系统的控制质量和经济运行影响甚大,据调查,约有相当数量现场运行的电动阀门存在着不同程度的卡涩和内漏(即漏汽、漏水、漏油、漏风、漏灰、漏粉、)现象。这不仅直接影响机组自动化的提高,而且还造成了大量被控介质不必要的流失,增加了单位能耗,直接影响机组的经济效益,严重时甚至影响到机组的出力。选择高质量的电动阀门和改造现有的电动阀门是至关重要的,否则,再完美的控制思路、控制策略也难以达到预想的控制效果。
2 电动阀门内漏现象产生的原因
在火力发电机组中从发电的工艺流程来看电动阀门应用多是水、汽系统,而选择这些电动阀门看似即简单又复杂,简单的是过程介质非常简单,只有水和蒸汽两种,而水、汽又受燃料煤质和机组负荷的影响,复杂的是水和蒸汽的温度和压力波动范围大,这就给电动阀门的工作环境带来了如蒸汽的闪蒸、气蚀、冲刷、噪音、腐蚀等一系列问题,造成电动阀门的泄漏(内漏、外漏),内漏、外漏的原因很多,但产生电动阀门内漏的主要原因有以下几个方面:
2.1电动门制造质量引起的内漏
阀门制造厂家在生产过程中对阀门材质、加工工艺、装配工艺等控制不严,致使密封面研磨不合格、对麻点、沙眼等缺陷的产品没有彻底剔除,造成了电动阀门内漏。
2.2电动阀门控制部分影响阀门的内漏
电动阀门的传统控制方式是通过阀门限位开关、过力矩开关等机械的控制方式,由于这些控制元件受环境温度、压力、湿度的影响,造成阀门定位失准,弹簧疲劳、热膨胀系数不均匀等客观因素,造成电动阀门的内漏。
2.3电动阀门调试问题引起的内漏
3.1该控制装置有效的解决了目前各类电动阀门存在的关不严以及手动关严后电动又打不开,电动阀门限位开关、过力矩保护开关不易调整,以及电动阀门调整好后经过一段时间运行,又出现的关或开位置不理想的问题,有效地解决了电动阀门的内漏问题。
3.2 该控制装置实现了型化、模块化、免维护的设计思想,使得现场安装调试非常简单,既可以安装在电动阀门的配电盘、抽屉柜中,也可以安装在电动头的内部,通过手持式的编程器可以直观地对电动阀门进行参数设置,电动阀门调试好后不需要任何维护。这不仅适用于电动阀门制造企业升级换代产品,而且也适用于对已投运电厂的电动阀门进行技术改造。
3.3该控制装置具有完善的各种保护功能,当电机发生短路、过载、过力矩、过热、过电流、电机空转等均有完善的保护,不会出现电动阀门电机烧毁的事故,同时各种故障均有记录。
3.4该控制装置彻底摆脱了传统的被动控制方式,采用先进的智能化技术来模拟过力矩保护和限位保护,取消了需要进行复杂调整的机械式力矩开关、限位开关。
3.5 该控制装置具有自学习功能,只要经过现场调试确定,模块内部的处理器就自动建立了一套适用于该电动门的数学模型,处理器根据电动阀门中电机电流的变化,分析和判断阀门以及电机的工作运行状态,并将这些状态息与建立的数学模型进行比较分析和运算,自动地进行修正,确保电动阀门开、关的准确定位。
4 控制装置的构成及控制原理
ZDW-05B型控制装置主要由定位器模块MK、电流传感器U1 、U2和电源开关K1这三部分组成,控制原理如图一所示。
DCS- K、DCS-G分别是DCS控制系统或其他控制系统发送来的开和关的指令接点,电流传感器U1 、U2将采集到的电机电流参数号输入到模块内部的处理器中,当电机正常工作时,模块内部常闭接点(第5、6号接线端子)闭合,当阀门完全关闭或开展到位时,以及阀门出现严重卡塞现象、电动机断相(任意相断电)、电机单向运转时间超过设定值等故障时,模块MK能够检测并加以识别,模块内部的常闭接点断开,切断交流接触器CQK或CQG线圈的控制回路,交流接触器触点释放,电机断电停止运转;如交流接触器发生触点粘连现象,电机会继续运转,模块检测到此故障后,将在切断交流接触器CQK或CQG线圈的控制回路后的0~255秒(默认值为2秒)可调时间范围内启动模块内部的常开触点(第3、4号接线端子,保护接点)闭合,使控制电机的电源开关K1断开,彻底切断电机的供电电源。
5 ZDW-05B型智能定位器控制装置在实际改造中的应用
ZDW- 05B型智能定位器控制装置实现了型化、模块化、免维护的设计思想,对原有电厂电动阀门的改造非常容易,只是将ZDW-05B型智能定位器模块(81×53×106毫米)安装在电动阀门的配电盘、抽屉柜中或者安装在电动头内部,使用与之配套的手持式编程器,经过简单的调试即可使用。
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