快關型REXA執行器的安全保護問題處理

顏士偉，李海軍，劉海風

（遼寧電力控制技術有限公司 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的CC12MW高溫高壓汽輪機，機組原設計為電液并存聯合調節系統。由于該液壓調速系統結構較復雜、維護工作量大，且調整較困難；電液轉換器易受油質污染，存在不安全因素，該機組于2015年進行調節系統改造，將調節系統改造成快關型REXA執行器型無控制工質調節系統[1]。

汽輪發電機組設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。快關型REXA執行器DEH系統的OPC保護需要通過REXA控制箱輸出110VAC電壓。在控制箱出現故障，又不能停機的狀態下，往往需要切斷控制箱電源進行手動調節。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 高壓調節汽閥油動機控制原理

以高壓調節閥油動機為例。圖1為改造后高壓調節汽閥油動機控制原理圖。高壓調節汽閥油動機執行機構主要由快關型REXA執行器、錯油門、油動機、反饋杠桿及相關油路組成。

圖1 改造后油動機原理圖

2.1 控制過程

以加負荷為例，REXA執行器接受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執行器的作用下向下動作，油動機隨之向下移動，相應開大調節汽閥；在油動機活塞向下移動時，以REXA執行器為支點，通過杠桿控制油動機錯油門回到中間位置，完成調節過程，減負荷過程與加負荷過程相反。

2.2 甩負荷或停機過程

機組甩負荷或緊急停機時，REXA執行器上OPC電磁閥得電，使執行器上下腔導通，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，快速關閉調速汽門，抑制機組轉速的過渡飛升[2]。

3 調速汽門保護不動作現象

快關型REXA執行器DEH系統的OPC保護需要通過REXA控制箱輸出110VAC電壓。動作原理是：當發生甩負荷或出現緊急停機信號時，DEH控制系統發出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REXA執行器本體OPC電磁閥動作，使執行器本體油缸上下腔導通，在錯油門下部OPC油的作用下快速關閉調速汽門，抑制機組轉速的過渡飛升。在控制箱出現故障，又不能停機的狀態下，往往需要切斷控制箱電源進行手動調節。這種情況下執行器本體OPC電磁閥無法得電實現保護功能，保護失去作用。

4 調速汽門保護問題處理

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

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

工作條件：圖2中，是正常工作狀態下的電氣結構圖，OPC保護通過DEH控制柜DO點控制REXA控制箱中快關觸發及快關輸出來驅動REXA本體中OPC電磁閥來實現。當REXA控制箱因故障需斷電后，工作過程如圖3。工作過程：

當REXA控制箱因故障需斷電后，雙向空氣開關切換到圖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執行器是否故障，調速汽門都能處于保護狀態，為機組安全穩定運行提供有效地保障，提高調節系統的安全性。

6 結語

汽輪機調節系統保護對于整個發電系統的安全運行具有十分重要的意義，調節閥門無法正常保護關閉，將對機組的安全造成無法挽回的損失，本裝置在因REXA執行器故障后，無法實現保護的情況下，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.汽輪機調節保護系統[M].沈陽：東北大學出版社，1995.

[2]葛春光.華能營口電廠320MW超臨界機組無控制工質調節系統，中國電力，2004年第10期.