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西门子核电半速汽轮机阀门活动性试验电功率异常波动分析及优化
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核电 267 伺服阀接收电流指令为±50mA。当指令为正,调节 阀开大;当指令为 0,阀门保持当前开度;当指令为 负,阀门关小。电流值越大,阀门动作速度越快。 2.2 汽轮机阀门 ATT 实验原理 西门子核电汽轮机包含一个高压缸和两个低压 缸,通过 4 个高压阀组和 4 个低压阀组实现汽轮机 的进汽控制,每个阀组包含 1 个截止阀和 1 个调节 阀。为了防止汽轮机阀门出现卡涩,并确保汽轮机 组解列过程不发生超速,西门子设计了带负荷工况 下 和 盘 车 工 况 下 的 阀 门 自 动 活 动 性 试 验 AUTO TURBINE TESTER (简称 ATT) 。阀门活动性试验由顺 控子组与汽轮机阀门控制器等相关逻辑功能共同完 成,操纵员只需投入该试验,整个试验过程全自动 逻辑实现,不需要操纵员进行任何干预。DCS 画面组 态布置了高压缸 ATT 顺控控件(GPV0020KG)和低压 缸 ATT 顺控控件(GPV0030KG) ,分别用于控制高压 缸阀组和低压缸阀组的活动性试验。通过 DCS 画面 的 ATT 顺控控件允许用户选择一个阀组或者多个阀 组进行该次试验,若全部阀组预选后,子组循环启 动依照 1 号、 2 号、 3 号和 4 号阀组的顺序依次进行, 每次仅允许一个阀组试验,保证阀门带负荷试验过 程中不影响机组正常运行。 对于每一个阀组,在满足试验先决条件后,试 验过程中必须使该阀组所控制的供汽管线保持长期 关闭状态,用来保证在负荷工况下阀门动作不会引 起电功率波动。每一组阀门试验的主要过程如下: 缓慢关闭调节阀,使截止阀上的两个电磁阀轮流失 电,分别测试截止阀两次关闭时间;截止阀保持关 闭,使调节阀上的两个电磁阀轮流失电,分别测试 调节阀两次关闭时间。 试验过程中,如果某一电磁阀失电阀门关闭步 序超过允许时间(RUNTIME) ,该电磁阀的 CLOSED FAULT 故障绿灯亮,跳至停步序,提前结束该阀组的 测试;如果阀门关闭时间超出规定时间,该电磁阀 的 TIME FAULT 故障绿灯亮;如果这个阀组完成所有 测试后,未出任何故障绿灯(共 8 盏) ,画面中该阀 组的 MS OK 测试合格绿灯亮。对于本次出现的测试 故障绿灯,只有下次测试通过后方可复位,本次测 试合格绿灯 28 天后自动复位或者下次测试开始时复 位。 阀限控制器和阀位控制器在阀门活动性试验中 扮演着非常重要角色,试验期间调节阀的所有动作 都依赖其完成。 ATT 顺控通过不同步序的指令作用于 阀限控制器来完成阀门活动性试验。 ATT 顺控与阀限 控制器 BFD 之间的逻辑关系如图 2 所示, ATT 顺控通 过发出常开、常关、快开和快关等指令信号,使阀 限控制器 BFD 输出不同的阀位限制值,从而实现对 调节阀活动性试验的逻辑控制。 下面以某一阀组进行阀门活动性试验的过程为 例,来说明 ATT 顺控逻辑:负荷工况下 ATT 试验的 先决条件包括:所有高缸截止阀处于全开状态;所 有高缸调节阀处于非关闭状态; GRE 控制器处于负荷 控制状态,发电机功率小于 85%Pn;汽轮机转速大于 1425rpm。 试验先决条件满足后,即可启动 ATT 顺控子组。 首先子组将发出 BFD1ZU 命令,阀位限制器输出值 BFD1V 以 1.4%/ s 的速率从 103%下降至-5%, 当 BFD1V <阀位指令 OSFD1 后调节阀以 1.4%/ s 速率关闭至 全关位,同时在功率闭环的作用下,其他调节阀逐 渐开大以维持当前负荷。若功率闭环使其他调节阀 开大的速度无法匹配 1.4%/s 的关闭速率时,将出现 电功率扰动。 调节阀全关后,开始截止阀的阀门活动性试验, 测量截止阀快关时间。 ATT 顺控子组使截止阀的两个 跳机电磁阀轮流失电,并分别测量其快关动作时间 是否满足监视要求。在完成截止阀活动试验后保持 截止阀关闭的同时,开始进行调节阀活动性试验。 ATT 顺控子组使调节阀的两个跳机电磁阀轮流失电, 并分别测量其快关动作时间是否满足监视要求,完 成调节阀试验后,使截止阀全开。最后发出 BFD1NA 信号使阀限控制器以 1.4%/ s 的速率从-5%恢复至 103%,调节阀以同一速率开启至 OSFD1 值,同时在 功率闭环的作用下,其他调节阀逐渐关小以维持当 前负荷。若功率闭环使其他调节阀关小的速度无法

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