【摘要】阻尼系数在一般情况下，对仪表的测量影响不大，所以很多人对阻尼系数不太重视，但在参与调节的测量仪表中，如果其阻尼系数过大，将造成测量值滞后过多，而如果参与调节的范围又很小时，就极有可能形成偏差，使调节阀门反复开关，不能收敛。为此，可以通过调节变送器的阻尼系数来改善调节特性。但是，从保护仪表和指示器角度出发，不主张将变送器的阻尼系数调得过小。
1 概述
众所周知，发电机的冷却系统在电站中处于相当重要的地位，它影响着发电机的出力，也是可能跳机的通道之一，大亚湾核电站的发电机冷却系统是采用转子氢冷，定子水冷的方式。其定子冷却水系统（简称GST系统）是利用低电导率的水经过定子绕组导线中的管孔进行循环，带走发电机连续运行所产生的热量，来冷却定子绕组，并把所带出的热量排入常规岛闭路冷却水系统。GST系统的冷却水压力必须低于氢气的压力，它将保证发电机在带负荷运行时，没有水漏入发电机。这一切由定子冷却水调节系统来完成。
2 系统流程
整个发电机定子冷却水系统的水氢压力调节装置的构成是这样的：其调节阀门是采用FISHER公司的平衡式旋塞球阀，执行机构式ROTORK-M型电动执行器（GST027VN），参与测量和调节的仪表有发电机定子水进口压力（GST001MP）、发电机壳氢气压力（GRV001MP）和发电机壳氢气和定子水的差压（GST002MP），这些都是ROSEMOUNT公司产的E1151型压力和差压变送器。在机组正常运行时，将GRV001MP（氢压）和GST001MP（水压）之间的差值与GST002MP（氢水差压）相比较，取其中较大值与0.04MPa相减，产生的信号输入GEM80控制器，GEM80是应用于大亚湾核电站常规岛的一种可编程控制器（PLC）。在GST027VN调节中，它的设定为：当输入的信号大于0.003MPa时，产生一个20mA的直流信号给GST027VN，使阀门开大，增加定子水流量，提高水压，缩小与氢压的差距；当输入信号小于-0.003MPa时，产生一个4mA的直流脉冲信号给GST027VN，使阀门关小，减少定子水流量，降低水压，保持比氢压低0.04MPa；当输入信号在±0.003MPa之间，则保持阀门在原来位置。其中GEM80拥有两个相互冗余的通道，每24个小时相互切换一次，在GEM80的编程中，当输入信号的绝对值大于0.003MPa时，它将发生最长时间为2.5秒的4mA或20mA的脉冲信号，如果此时输入信号的绝对值仍大于0.003MPa，则延时10秒后，再发生同样的直流脉冲信号，调节027VN，直至输入信号在±0.003MPa以内。其原理见图1，图中CA为电流/电压转换卡。
3 问题分析
在
从记录曲线可以看出，在保持氢压不变的情况下，手动关小1GST027VN阀，使定子水流量减小，水压同时也下降，使其与氢压的差压上升；当大于0.043MPa时，发出一个20mA的脉冲电流，用来开大电动阀，此时将1GST027VN投自动，它将增加开度，使定子水流量增加，提高水压，从而降低氢水差压，但在现场记录的曲线却发现：在手动给予水压一个扰动后（即手动减小或开大GST027VN），如果该扰动值较小[0.043<差压值<0.08MPa时]，GST027VN在经过几个周期调节后，使氢水差压曲线保持收敛（在0.04±0.003MPa以内），但当扰动值设定较高时（>0.08MPa），GST027VN则反复开关，调节曲线不能够收敛，经过仔细研究记录曲线，发现水压曲线比GEM80发出的脉冲信号有所滞后，即当关小阀门的脉冲发出以后1~2秒时间，水压才开始下降，当GEM80给出的脉冲信号中止后，阀门已保持不动，水压仍维持1~2秒的下降，因为水压本身的波动性，此时的氢水差压可能已大于0.043MPa，GEM80又将发出一个20mA的脉冲给GST027VN，令其开阀，而水压下降也滞后于阀门动作时间，开阀结束后，水压仍将上升，差压下降，只可能小于0.037MPa的阀值，如此反复，造成调节曲线不能收敛，GST027VN频繁动作。而在扰动值较小的情况下，因为阀门的调节时间较短，不到2.5秒即可使差压曲线保持在0.04±0.0003MPa以内，所以可以收敛。
上述现象可以看出，参与调节的测量仪表所测参数滞后是根本原因，这将有三种可能：（1）GEM80发出脉冲信号后，电动执行器有所延时；（2）参与测量的仪表取样管道过长，导致参数有所滞后；（3）参与测量的仪表阻尼系数较大，而在此前所做的电动头特性试验中，可以看出电动头的动作时间是与GEM80发出的脉冲信号同步执行的，更改参与测量的仪表取样管道也不是马上就可以实现的，本着从最简单的方法着手的原则、决定减小参与测量和调节的变送器GST001MP、GST002MP的阻尼系数。（因为GRV001MP是测量氢压的，变化波动很小，所以不用调整）
该1151型变送器的阻尼系数T（即DAMPING）一般在0.2~1.66秒之间，即变送器输出的值是在T时间内测量值的平均值，一般在平衡运行情况下，阻尼系数对变送器的测量影响不大，所以在通常情况下，不用对变送器的阻尼系数进行调整。在对GST001MP、GST002MP的阻尼系数的检查中，发现这两只变送器的阻尼系数均在最大位置（即1.66秒），将其阻尼系数旋钮调到中间位置（0.93秒左右），再进行试验，发现水压随电动头滞后现象有所改观，滞后缩小到1秒左右，但对于较大扰动（>0.09MPa），电动头仍不能使调节曲线收敛。为些将这两只变送器的阻尼特性调低至0.3秒左右，再进行试验，具体记录如图3。由图3可以看出，电动头调节良好，即使在较大扰动（>0.09MPa）的情况下，也能在两三个周期内使差压值调整到0.04MPa±0.003MPa以内，比以前缩短好几个周期，同时也可以发现，变送器输出的水压信号比以前抖动较大，这正是阻尼系数调节所置，使其能快速反应所测量的值。