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WW505控制器及SVA9電液轉換器
在小火電汽輪機上的應用
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電液轉換器相配，將指令信號轉換成位移信號輸出，直接控制油動機滑閥使油動機產生位移，LVDT反饋信號再使閥位控制器輸出負載電壓回零，油動機穩定到與指令相對應的位置。實踐證明了此種控制方式的合理性。
[關鍵詞]：WW505E控制器；閥位控制器；SVA9電液轉換器
作者： （273522） 山東鄒縣發電廠 孫淑敏; （250002） 山東電力研究院 馬義河; （100085） WOODWARD控制器（中國）有限公司 甄革
中圖分類號：TK325文獻標識碼：B文章編號：1007-9904（2002）04-0054-02
1. 概述
南京汽輪電機（集團）有限公司生產的C12、C15及30MW等調整抽汽式和非調整抽汽汽輪機，DEH控制系統配WW505E控制器、閥位控制器和機械工業部自動化研究所（現為：北京成浩環宇科技有限公司）生產的SVA9電液轉換器直接控制油動機錯油門滑閥上下移動，以控制油動機開啟或關閉，達到控制汽輪機轉速和負荷的目的。運行經驗證明，這是一種成功的純電調汽輪機控制方式，對100MW以下汽輪機控制系統改造也具有一定的參考價值。
2. 調節系統的工作原理
2.1 調節控制元件的連接方式及工作原理
WW505控制器內有兩個相互獨立的控制器通道：轉速/負荷控制PID回路、輔助控制PID回路。另外有一個PID控制回路可串接在轉速控制回路上用于串級控制。
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控制電流給電液轉換器，使電液轉換器活塞桿有一定的位移輸出，活塞桿與油動機滑閥通過杠桿相連，使處于中間位置的油動機滑閥離開中間位置，改變油動機的進出油關系，使油動機啟閉，從而控制機組轉速或負荷。當油動機動作時，其上的位置反饋LVDT將閥位信號反饋給閥位控制器，此信號與WW505控制器的控制信號比較，將差值放大繼續控制油動機行程，直至油動機達到預定位置，閥位控制器輸出變為零，油動機滑閥重新回到中間位置，油動機位于新的平衡位置。
當危急跳閘時，由保安系統產生的事故油通過單向閥到達滑閥底部，油動機滑閥克服阻力迅速上移，關閉油動機，使機組停機。
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 電液轉換器的工作原理
SVA9電液轉換器的電氣-位移轉換部分采用了動圈力馬達結構，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缸（隨動活塞）的典型結構（見圖2）。其工作原理如下：
圖2 SVA9電液轉換器結構原理圖
磁鋼在氣隙中造成固定磁場，當動圈繞組中有控制電流通過時，動圈在氣隙磁場中受電磁力的作用，此電磁力克服彈簧力使動圈及控制滑閥產生與控制電流成比例的位移。
壓力油從P口進入，流經控制滑閥與隨動活塞的上下可變節流口，由T口回油。油源壓力直接作用在隨動活塞下腔，使之始終有一個向上的恒力，而上下節流口間的控制油壓則作用在隨動活塞上腔，使之產生一個向下的推力。隨動活塞上腔面積設計成是下腔面積的兩倍，因此當控制滑閥靜止時，隨動滑閥自動地穩定在一個平衡位置，在這個位置上，上下節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，使作用在隨動活塞兩端的液壓推力相等。
輸入正向電流時，動圈帶動控制滑閥向上移動，下節流口關小，上節流口開大，從而使上腔油壓升高，推力加大，推動隨動活塞下移，直至隨動活塞位移等于動圈與控制滑閥的位移量時，上下節流口過流面積恢復相等，隨動活塞兩端推力在新的位置上恢復平衡。
輸入負向電流時，動圈帶動控制滑閥向上移動，下節流口關小，上節流口開大，從而使上腔油壓降低，推力減小，隨動活塞在下腔恒力的作用下上移，直至再度達到新的平衡。
SVA9電液轉換器由專門密閉的高壓控制油供油系統供油，系統壓力3.5MPa。
2.3系統調試
杠桿和滑閥連接位置的確定：啟動油泵啟動后，系統油壓建立，高壓控制油3.5MPa油壓建立。調節閥位控制器輸出信號為0mA，將油動機滑閥上下動作，這時油動機上下動作，用螺絲將滑閥固定在某一位置，使油動機穩定在中間某一位置，表明滑閥處于中間位置。然后將此位置固定。
油動機位置指示標定：調整控制器指令使油動機開滿，將油動機開度指示確認為滿開度;調整控制器指令使油動機回零，將油動機開度指示確認為零開度。如此反復3-5次即可。
油動機閥位反饋標定：調整控制器指令為20mA，使油動機開滿，調節反饋強度使閥位控制器輸出為零;然后調整控制器指令為4mA，使油動機關閉，調節反饋強度閥位控制器輸出為零。經過以. .上調整和標定后，執行機構將能正確接受指令控制機組的轉速和負荷。
3. 運行情況
此控制系統投入后，能夠實現全自動啟動：自動判斷機組冷熱態、自動升速、自動過臨界、暖機和定速、并網和帶負荷。3000r/min轉速擺動1-2r/min，滿負荷時負荷擺動0.2%左右，可滿足各種保安系統試驗要求，且甩負荷動態特性良好，一般100%
文章來源：www.sva9.com/do/view.php
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