發電站采用大型蒸汽輪機驅動發電機產生電能。而蒸汽是通過燃燒原油、地熱或原子能將水加熱沸騰得到的。用于發電的汽輪機一般與發電機直接耦合。發電機必須依據電力系統的頻率以恒定同步速度旋轉,*常見的速度有兩種:對50赫茲系統為3000轉/分鐘;對 60赫茲系統為3600轉/分鐘。
交流電的產生需要**的速度控制。為適應電力不斷變化的需求,汽輪機控制器必須控制進入汽輪機的蒸汽流,以掌控汽輪機的速度。而蒸汽流則是由液壓操作蒸汽控制閥進行控制。
汽輪機轉子的不受控加速會觸發超速跳閘,使控制進入汽輪機蒸汽流量的蒸汽控制閥關閉。如果這一過程失敗,渦輪機將會不斷加速,直到徹底損壞。由于蒸汽輪機非常昂貴,一次停機故障會造成嚴重損失,因此必須避免任何失控情況。主要的**特性是蒸汽控制閥的液壓作動系統設計。
目前的蒸汽閥作動系統都采用帶外部模擬電子比例閥的位置控制油缸。作動器動作時壓縮內置的故障**彈簧,彈簧無需任何外部能量就能關閉蒸汽閥,此時油缸的控制端口接回油箱。
現有系統存在下列缺點:
調試:在系統調試時,必須調整6至7只電位器,這非常耗費時間和費用,因為需要有技術的人員調整一個閉環系統。
更換:更換閥或放大器比較困難,需要技術人員調整多個電位器。
診斷:只能對油缸的位置信號進行故障檢測。
新一代電動液壓蒸汽閥作動系統的特征如下:更換一個閥后,不需要對新的控制回路、閥和信號進行調整;更換作動器位置傳感器后,只需簡單的信號調整;現有模擬指令信號能夠應對渦輪機升級;提供附加監控信號,用于前瞻式維護與故障判別;壓力傳感器為診斷提供額外的壓力信號;整合了經過驗證的彈簧故障**方案。
模擬控制與閥門電路只能對指令信號與實際位置信號之間的偏差進行監視。當偏差超出某一預定值時,故障**功能被觸發,作動器被迫停止,或為**原因而轉入一個預設的終止位置。而機器的主控制器和液壓作動器系統將其解讀為一個未知故障,必須在緊急停機后由維護人員進一步分析,因此導致進行故障檢測的停機時間長。
與之相比,采用數字軸控制閥的現代電液作動系統除了能控制作動器位置外,還能控制閥門自身。現在越來越多的工廠要求采用前瞻式維護方案,但這種方案要求采集大量有關電液作動系統及其部件的實際狀態與損耗的信息。例如,根據定義的公差對伺服比例閥的靜態與動態特性、閥/軸集成電路的溫度、傳感器信號、作動器的泄漏(密封磨損)以及過程數據等進行監視是非常重要的。數字閥的軸控制電路可以提供用于連續過程監控的所有相關內部控制數據。現場總線接口能夠將每個軸的大量狀態信息連續發送給主控制器,它是軸控制閥的基礎。
有了可用的數據,就能夠監視電液作動器的磨損情況,從而在下次計劃的機器保養時對其進行主動維護。可用數據提供要求工作的有關信息,并為計劃的機器維護和保養準備好備件,減少所需的停機時間。即使必須更換軸控制閥,也無需作新的調整和調節,因為所有的控制參數都可以復制到新閥中,進一步減少了停機時間。不難得出這樣的結論,時間就是**,而數字診斷可以做到雙重節省。