岭澳1期核电站高压缸胀差通道温漂现象改进

孙根

【摘 要】L2GME005MV为高压缸绝对膨胀进行测量，日常期间通道存在温漂现象，通道最大指示曾达到GRE HOLD数值，项目组经过现场检查和分析，确认为L2GME005MV通道前置器存在温漂，导致通道输出电压随温度升高而增大，通道指示向负胀差方向变化。

【Abstract】Using L2GME005MV measuring absolute expansion for the high pressure cylinder， there is a temperature drift phenomenon in daily channel， the maximum indicator of channel reached the GRE HOLD value， after on-site inspection and analysis， the project team identified that there is temperature drift in proximitor of L2GME005MV channel， it led to channel output voltage increases with temperature increasing， the channel indicate changes in the direction of negative differential expansion.

【关键词】负温漂；高压缸胀差； GME

【Keywords】negative temperature drift； differential expansion in HP cylinder； GME

【中图分类号】TK263.1 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）12-0181-03

1 前言

岭澳1期核电站汽轮机监测系统改造以来，L2GME005MV通道存在前置器温漂现象，通道最大指示曾达到GRE HOLD数值，项目组经过现场检查和分析，确认为L2GME005MV通道前置器存在温漂，导致通道输出电压随温度升高而增大，通道指示负胀差方向变化。

2 问题背景

2013年2月，岭澳1期2号机大修汽轮机监测系统整体改造后，L2GME005MV由-2.95mm下降到-2.65mm，后指示数值由-2.65mm逐步上涨到-3.19mm （高压缸负胀差报警值-3.5mm，hold值-3.15mm），引起GRE出现 TSE HOLD，并且数值缓慢地向负胀差方向发展，分析确定为前置器故障引起。

3 问题描述

3.1 高缸胀差简介

高压缸胀差测量原理：

汽轮发电机轴系由高压转子、3个低压转子、发电机转子及励磁机转子组成，整个轴系由高压转子后端的推力盘和推力轴承座轴向定位。推力轴承是整个轴系的轴向膨胀起点，即：在推力轴承前侧的高压转子从此点向前膨胀，在推力轴承后侧的3个低压转子、发电机转子和励磁机转子从此点向后膨胀。“高压转子差胀”就是高压转子的向前膨胀量与1号轴承座向前移动量（由高压缸向前膨胀推动）之差。转子向前膨胀大于1号轴承座向前移动时“差胀”取正值，称“正差胀”；反之，“差胀”取负值，称“负差胀”。（如图1所示）

启动阶段检查高压缸胀差变化趋势及大小能判断汽机是不是膨胀正常，避免出现膨胀不畅的情况。稳定运行时高压缸胀差值趋于稳定，一旦超出报警值应立即干预，避免汽机动静间隙过小而导致动静摩擦，损坏汽机。

3.1.1 探头的原理

高压缸胀差测量探头型号PR6426/010-120基于涡流式探头的原理，线圈为探头线圈，驱动单元输入恒电流，当探头线圈与汽机大轴表面（导磁）间隙变化时，由于互感变化而使等效阻抗变化，从而输出电压随之变化[1]。等效电路（如图2所示），列出方程：

可知：当探头与汽轮机转子距离变化时，互感M变化同时改变等效阻抗Z值，当其他因素确定时，Z与距离成一一对应关系，这样，就能通过探头输出电压大小来反映位移的大小。

3.1.2 通道构成

高压缸胀差信号经过探头处理后经过前置放大器处理，经过MMS系列板件转换，送KIT，KKO，GRE，TDM信号站。（如图3所示）

3.1.3 运行参数（如表1所示）

3.2 高压缸胀差温漂的分析

岭澳1期2号机大修汽轮机监测系统改造中，高压缸胀差测量通道增加一个备用通道GME085MV。在机组并网后，L2GME005MV的KIT指示与大修停机前相比偏高，降功率期间，GME005MV由-2.95mm下降到-2.65mm，后GME005MV指示数值由-2.65mm逐步上涨到-3.19mm （高缸负胀差报警值-3.5mm，hold值-3.15mm），引起GRE出現 TSE HOLD，并且数值缓慢向负方向发展。（见图4）

对L2GME005MV进行检查分析：

第一，通过检查L2GME005MV首先排除了线缆接触不良、数据错误、通道电磁干扰和支架安装等故障的可能性[2]；

第二，分析发现L2GME005MV前置器受温度变化影响的可能性比较大，当前置器温度变化15℃后，电压向负方向变化范围为：0.529V（如图5所示）；对比L2GME085MV（备用）前置器温度变化15℃后，L2GME085MV：0.43V（如图6所示）；查询EOMM说明，此类前置器工作温度为-30～+100℃，灵敏度受温度变化影响为（每变化100℃输出变化0.2V）约0.2mm，此情况与EOMM手册说明不相符。

第三，实验室对前置器加热试验继续证明前置器受温度变化导致测量不准的现象

根据对L2GME005MV检查分析结果进行改进措施：

L2GME005MV工作量程在-5～+7mm即满足机组运行要求，为减小温漂响应并留有一定裕度，经讨论确定方案如下：使用新型号设备（12mm量程探头前置器）将高缸胀差通道量程由20mm缩小为12mm[3]。

现场实施：

①修改L2GME001AR内通道输出隔离卡跳线，使隔离卡实现电压输入、电流输出功能；

②在隔离卡信号输入侧增加阻值300Ω的精密电阻；

③现场更换探头和前置器，并对通道进行校验定位；

④按照改造后的量程范围和输出信号，修改通道CT板件组态，并对通道进行全量程校验；

⑤加工L2GME010CR箱柜门，安装百叶窗，降低CR箱内温度。

上述方案实施后高缸胀差测量得到改善。

3.3 影响后果

汽轮机高压缸差胀（收缩）值大，将引发GME004AA，GME008AA报警，同时输入至GRE系统，与参考值比较，限制汽机升速和升负荷的速率。

4 结论

对L2GME005MV换型改造后，从数据分析表明，问题得以改善，可准确测量出汽轮机高压缸胀差情况，该通道因前置器温漂导致测量不准的问题得以解决。

注明：

因换型设备的灵敏度变化，改造后探头定位间隙为9.5mm，较改造前探头的安装间隙缩小约8mm，经分析评价认为不影响通道工作，不会因此导致设备损坏。

【参考文献】

【1】濮继龙.大亚湾核电站运行教程[M].北京：原子能出版社，1999.

【2】庞松涛.压水堆核电站过程控制系统[M].北京：中国电力出版社，2014.

【3】苏林森，杨辉玉.900MW压水堆核电站系统与设备[M].北京：原子能出版社，2007.endprint