电站主给水泵勺管位置实际值与设定值偏差问题分析优化

彭锐

摘要：本文阐述了电站电动主给水泵勺管位置实际值与设定值偏差问题，介绍一种优化改进方案，旨在为相关技术人员提供有价值的建议，以供参考。

关键词：勺管位置;偏差;自动/手动控制

1引言

在电站主给水泵的运维过程中，经常会出现转速控制机柜中的勺管位置设定值与勺管位置实际值偏差比较大，经常会达到3%（勺管实际位置值偏低），远大于正常经验值0.5%。此问题会导致电动主给水泵升速过程由手动切到自动过程中出现目标与期望不一致，可能造成手自动切换瞬间转速较大波动，若此泵处于带载升速过程中且无法及时判别波动是否属于正常的话，可能导致泵出力出现波动，导致操作员执行手动跳泵操作，从而影响机组稳定运行。

2电动给水泵控制逻辑基本分析

（1）电动给水泵转速控制是通过RG调速器和液力耦合器（就地泵控制机械设备）实现转速调节，RG调速器的运行方式分为手动和自动控制两种模式，分布通过PLC控制系统进行控制： 手动模式控制器（S7-200）和自动模式控制器（SLC500）。

（2）电动给水泵的液力耦合器主要包括勺管位置控制器VEHS和电液勺管。通过RG调速器和VEHS，控制驱动液力耦合器的电液勺管位置，改变液力耦合器涡轮内充油程度来实现运行要求的转速。

（3）VEHS接受上游的勺管位置设定值信号来控制勺管动作，BALLUFF传感器将勺管实际值反馈给VEHS以及上游控制系统。

（4）泵在初期升速过程中，泵转速控制处于手动模式下，此时调速器只作为勺管位置控制器，由手动控制器（S7-200 PLC）進行控制，S7-200 PLC通过接收手动脉冲信号，计算出手动模式下液力耦合器的勺管位置设定值，并将此设定值信号送到VEHS勺管位置控制器，最终由勺管位置控制器VEHS调整勺管实际位置。

（5）当泵升速到最小转速后，需要手动将泵的控制切到自动控制模式，从而泵的控制由S7-200切换到SLC-500，由SLC-500控制器实现泵的速度调节，该控制器从外部接受泵4-20mA转速整定值信号和4～20mA的实际转速信号，通过程序PID调节和内部转速-勺管位置对应转换关系计算出液力耦合器勺管位置整定值，并将勺管位置整定值与勺管实际位置反馈信号，经液力耦合器内部进一步的PID调节，来驱动电液耦合器勺管到达所需的位置，实现转速的正确调节。

3勺管位置实际值与设定值偏差问题分析

3.1手动控制模式下勺管位置分析

在电动给水泵手动控制过程中，手动控制PLC S7-200直接输出勺管设定值到VEHS，VEHS接收到勺管设定值和实际值实现PID调节，同时VEHS也将勺管位置实际值输出到自动控制PLC SLC500;在手动控制模式下SLC500跟踪VEHS实际勺管位置，但信号不送至VEHS中，故不参与实际转速控制。

3.2自动控制模式下勺管位置分析

在电动给水泵转速自动控制下VEHS的输入端切换到SLC500的输出，S7-200的输出不作为VEHS控制的信号，SLC500通过内部的PID实现转速的调节。

在自动控制下，SLC500接受转速设定值和实际转速值，输出勺管设定值信号到VEHS，VEHS接受勺管设定值信号和实际勺管位置反馈信号实现内部PID调节控制勺管的实际输出。实际勺管位置反馈信号通过BALLUFF传感器输出到VEHS，在由VEHS输出到SLC500。

3.3问题根本原因分析

若是BALLUFF传感器故障导致真实的勺管位置偏低而造成此现象，那么输出到VEHS和SLC500的勺管位置反馈都偏小，根据PID调节原理，设定值一直大于勺管实际值，那么勺管就会在执行器的控制下不断地提升，就会很快到达并一直保持在100%位置，而实际运营数据显示的实际情况是勺管一直稳定在71%左右，因此判断BALLUFF传感器输出到VEHS的信号是正常的;

在手动控制时，由于S7-200的调节为开环调节，会导致勺管位置实际值比勺管设定值偏低，而在手动状态下SLC500的PID输出等于VEHS反馈的实际勺管位置，因此在转速手动切换到自动的一瞬间，SL500输出到VEHS勺管设定值比原来设定值要低，造成VEHS输出减小，最终引起转速瞬间下降;但由于SLC500属于闭环调节，转速的瞬间波动会立即进行调节使转速逐渐趋于稳定。

4优化方案

针对以上问题，需要将勺管位置反馈值信号以及勺管位置实际值信号送至主控操作员显控平台，以便加强对手自动切换期间的集中监控，即时通过观察勺管位置实际反馈值以及反馈值当前状态是否正常来及时判断转速波动是否属正常情况，避免误出现手动跳泵操作。

5结语

目前电站电动给水泵基于手自动控制的切换瞬间状态出现的勺管位置设定值与勺管位置实际值偏差属于常态，加强勺管状态信号的监控有利于操作员及时做出正常判断，有利于泵升速过程顺利进行手自动切换。

参考文献：

[1]胡友情.电动给水泵系统设计手册，44-H0012S-J0610-01