核电机组汽轮机进气阀门开度控制原理与常见故障分析

工作原理如上图所示，阀位需求依靠调占空比输出驱动器转化成经过调制的阀门驱动直流电流。这个驱动电流馈送到比例电-液定位器，后者产生一个与驱动电流成线性关系的运动。其主要控制设备为定位器装置，其功能是使GRE阀门能按接收到的控制信号按比例开启和关闭。定位器由伺服马达（ServoValve）、先导阀（PilotValve）、阀位传感器（LinearVariableDifferentialTransformer）、先导活塞（PilotRam）反馈连杆等主要部分组成。伺服马达的功能是将控制系统发出的电流信号的变化转换成先导活塞两端的液压信号的变化；先导活塞有两个功能，一是将先导活塞两端压力的变化转化成位移的变化，另一个作用是作为定位器反馈的支点；先导阀的功能是将先导活塞阀的位移转换成阀门两端动力油压力的变化，使汽轮机进气阀门根据控制系统发出的控制信号而改变其开度。LVDT的功能是将阀门开度的位移转换成电信号输出，电信号输出与其分离式铁芯的位移成正比。

Positiontrim的含义为：阀门LVDT测量位置和阀门模块指令位置的偏差超过模块内部整定定值，每秒钟积分1%阀门开度。每50MS进行一次计算，并进行正负累加。Currenttrim的含义为：阀门模块驱动电流指令值和阀门模块驱动电流反馈测量值的偏差，每50MS进行一次计算，并进行正负累加。

阀门模块A7故障即驱动电流修正值超限（EXCESSCURRENTTRIMERROR）。阀门模块终端单元反馈过来的驱动电流测量值与阀门模块上一程序循环产生的驱动电流指令值相比较，其差值乘以一个修正因子产生的数值进行积分后的值即是驱动电流修正值，当驱动电流修正值超过阀门模块内部设定的阈值时，阀门模块产生A7故障，关闭对应的GRE/GSE蒸汽阀门。

阀门模块A8故障即阀位修正值超限（EXCESSPOSITIONTRIMERROR）。阀门伺服机构上的LVDT反馈过来的阀位测量值与阀门模块上一程序循环周期的阀位指令值进行比较，若其差值超过阀门模块内部设定的阈值时，则每秒积分1%阀门开度.而当积分值大于设定值时，阀门模块产生A8故障，关闭对应的GRE/GSE蒸汽阀门。

阀门模块A9故障即LVDT偏差（LVDTERROR）。LVDT的两个次级线圈的输出电压之和应是一个定值（2.4V左右），如果阀门模块接收的LVDT的两个次级线圈的输出电压之和超过阀门模块内部设定的阈值时，阀门模块产生A9故障，关闭对应的GRE/GSE蒸汽阀门。

根据A7故障产生的原理，有可能引发A7故障的原因有：阀门模块故障、阀门特性发生变化、阀门机械卡涩、阀门伺服机构故障、ZM驱动线圈/LVDT阀位反馈线圈、接口单元故障、GFR油系统故障、电缆接线、接头接触故障。

A8故障原因：LVDT阀位测量回路故障：当指令阀位与LVDT的输出比较的差值大于系统设定的阈值时，就可能产生一定的积分，从而产生A8故障代码。阀门刻度严重失真：在校验阀门过程中，若GRE阀门存在较大的回差，会导致机组在正常运行过程中使Positiontrim变大，或者在阀门运行的过程中实际阀门与阀门理论“开度-电流”曲线不一致，也会使Positiontrim变大。定位器内部卡涩或定位器特性发生漂移：定位器是一种精密的电-液转换装置，其动静部分的间隙都在微米级，任何内部的微小异物均可能导致定位器出现卡涩、工作特性漂移、回差增大等异常现象，也可能会使Positiontrim变大，可能引发A8故障。

A9故障的产生理论上只有三个来源：端子接触故障、线圈老化或损坏、阀门模块故障。

A7、A8、A9故障都将导致对应的阀门关闭，当汽轮机组出现A7、A8、A9故障时都需要根据具体问题进行及时的分析和处理，尽快恢复故障的阀门，来按照电网要求的功率进行安全的发电。

参考文献：

[1]大亚湾核电操纵人员取照必读中国电力出版社

[2]大亚湾核电站高级运行

[3]大亚湾核电站系统及运行

[4]GRE系统维修张立国

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