智能型电动执行机构在核电站的应用

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【摘 要】介绍了ROTORK IQ系列 2代智能型电动执行机构的控制功能、控制电源和接线、常见故障和排查方法。针对电动执行机构在安装、调试、维修过程中出现的问题，给出了若干建议。

【关键词】智能型电动执行机构；IQ系列；接线；常见故障；建议

电动执行机构在核电站工艺系统当中的应用极为广泛，以下介绍一种在某核电站的给水除氧系统和凝汽器真空系统上应用的开关量控制的ROTORK IQ系列2代智能型电动执行机构。

1 控制功能

ROTORK智能型电动执行机构可以实现就地控制和远程控制。从控制信号来区分，可以分为开关量控制和模拟量控制。

1.1 就地控制

电动执行机构的控制盖板采用非侵入式设计，包括一个三位置的选择旋钮：就地/停止/远程，每个位置都可锁定和一个控制开阀/关阀的控制旋钮，避免了因液体或者小颗粒物进入控制单元而造成的损害。就地控制可组态为保持或点动操作。就地控制开关可以组态为受远程控制限制，或不受远程控制限制。除了通过本体上的操作旋钮操作外，还可以在距离液晶显示屏0.75m范围内，使用配套的ROTORK红外/蓝牙遥控器进行操作。

1.2 远程控制

通过远程控制端口接入控制信号，信号输入模块采用光隔离接口，可以实现远程对就地阀门的开阀、关阀、停止/保持、紧急保护ESD、开阀联锁和关阀联锁。通过不同的接线跟设置可以实现动作保持、点动、步进控制。对于ESD紧急保护指令的优先级最高，将超越任何现场或远程控制信号。紧急保护信号采用独立的公共端，区别于开阀、关阀和停止的远程控制信号的公共端。在ROTORK智能型电动执行机构中，对于ESD的响应，执行器可设置成开阀、关阀或保位。ESD信号可组态为超越电机温度保护、现场停止、联锁启动或备选的中断计时器。

2 控制电源和接线

电动执行机构的控制有三类供电方式，电动头内部的24V直流电源、外部的20-120V交流电源、外部20-60V直流电源，不同的供电方式相应的接线方式也不同。

如图1所示，在采用正极作为控制端时，外部接线端子可以分为四部分：①380V AC动力电源，1-3号端子，三相动力电源的相序自动校正，可无差别接入；②内供24V DC电源，4、5号端子，当采用内部供电方式时会用到，也可通过该端口检测电源板好坏；③远程指示部分，包括综合故障报警用的监视继电器端口42-44号端子、反馈阀门全开或全关位置信号的6-13号端子，综合故障报警、全开/全关位置信号均有两副常开点或者常闭点可供选择。④远程控制部分，33、34、35号端子分别接开阀、停止/保持、关阀控制端，25/37/38端子分别接ESD、开阀联锁、关阀联锁控制端，31/36作为外部20-60V交流或直流电源供电方式下的公共端，40/32为外部60-120V交流电源供电方式下的公共端。

在采用内部24V DC供电时，开阀/停止/关阀保持控制接线、带EDS控制的接线方式、带开阀/关阀联锁控制电路的详细接线可详见图1。

3 常见故障和排查方法

3.1 阀门卡住或力矩保护

ROTORK智能型电动执行机构力矩开关可在额定力矩的40%- 100%范围内设定，而且开阀的力矩开关可设定可使电机产生的力矩超过额定力矩， 以操作卡涩的阀门。同时，当阀门在阀座上卡住时，执行器电机失速，电机电源将在7 秒内断开，并提供阀门卡住指示。

当发生“过扭矩”或阀门卡住报警时，首先可以选择手动操作阀门，如果存在机械卡涩则需要联合机械专业人员进行进一步排查，可能存在盘根紧固不平衡、阀杆生锈、阀门内有杂质等；若手动操作不存在阀门卡涩的情况，则需要在允许的范围内通过增大过扭矩保护定值，并就地操作使其来回开关2-3 个全行程，当不出现过扭矩报警即可。

3.2 电机的过热保护

ROTORK智能型电动执行机构在电机定子线圈内部埋有两个温度传感器，当温度超过额定值时，传感器跳断，使电机断电。值得注意的事，ESD信号在超越电机温度保护期间将使电动头的防爆认证无效。

导致电机过热保护动作有一下几种情况：

1）电机是否连续长期工作或短时动作频繁；

2）热敏元件接到主控板的回路接插件是否存在接线错误或虚接。

3）由于离合器等驱动组件故障，导致电机空转，长期运行无法停机。

4）行程或力矩限位失效，导致电机堵转。

3.3 掉相保护

首先应该检测上游三相交流电源的电压是否正常；再检查电动头内电源主回路接线是否紧固、有没有虚接或断线。

4 安装调试维修注意事项

针对安装、调试、维修过程中暴露的问题，对电动执行机构在核电站的应用有以下几点建议：

1）要求设计院或制造商，在安装调试阶段及时提供电动执行机构的整定计算书及出厂设置定值清单，包括开阀/关阀方式、扭矩设置等，以方便安装调试人员参考和校验参数。

2）要求设计院根据不同电厂的阀门应用情况，及时适应性修改并升版电动驱动装置典型控制接线图，避免安装接线人员接错线的情况，给后续调试工作带来困扰。

3）由于进口电动头的图纸跟操作界面都非中文，所以需要加强安装、调试、维修、现操人员的技能培训，避免图纸理解失误导致接线错误，避免行程或力矩设置不当导致阀门关不严或过扭矩，避免错误操作导致操作面板损坏、离合器手柄损坏。

4）制作所辖电动执行机构的型号规格台账、备件清单，汇总各类电动执行机构的设计图及本体接线图；日常消缺过的每一次故障都要做详细记录， 包括故障现象、排查过程、故障原因及处理、经验反馈等。这样不仅便于备件采购等维修管理工作，也为今后相似故障的排查积累经验。

5）作好ROTORK IQ2代电动头遥控器的管理工作，防止遥控器丢失、误改动现场电动头参数。另外，ROTORK IQ2代电动头内置9V电池，在日常巡检时应注意是否存在“Battery low”或者“Battery Flat”电池报警，一旦发现要及时更换电池并重新设定限位。

6）对于安装在高温、高噪音等环境恶劣区域的电动执行机构，可以采用分体式结构，将电动执行器驱动减速部分跟控制部分分开，避免电动执行机构控制组件在高温环境下损坏。同时，降低工作人员在高温等恶劣环境下工作导致的人因失误。

5 结束语

与机械型电动头相比，IQ系列智能型电动执行机构因其操作方便，校验和调整力矩和限位参数十分简单，性能可靠、控制功能设置组态简易并带智能自诊断功能而广泛应用。

【参考文献】

[1]朱继峰.新型电动执行器维修[J].电工技术，2008（1）：1-4.

[2]范宗海，贾铁虎.智能型电动执行机构控制信号电源及接线设计[J].石油化工设计，2011，28（3）：1-4.

[3]李彦，郭伟，张智君.电动执行器常见故障分析[J].科技创新与应用，2012（12）：98-99.

[4]姚明源，王婕.电动执行机构在热电站的应用及维护[J].中国仪器仪表，2004，（5）：46-48.