關于火電廠DEH系統缺陷及處理措施分析

摘 要：DEH系統（數字電液控制系統）目前是現代發電廠大型汽輪發電機組控制的重要組成部分，對于機組的安全運行至關重要，DEH系統缺陷容易引發發電機開關合閘信號發出造成汽輪機組出線跳閘以及鍋爐熄火等，影響設備的正常運行，文章主要研究火力發電廠DEH系統缺陷以及解決的辦法，為類似問題提供幫助。

關鍵詞：DEH系統；汽輪發電機組；缺陷問題

DEH系統（Digital Electro-Hydraulic Control System）是DCS系統重要組成部分，由操作員站、HUB、電液轉換器、油動機、控制柜以及LVDT等部分組成，在發電廠設備中起到的作用主要是實現汽輪機轉速控制、負荷（功率）控制、OPC控制、閥門實驗以及主汽壓控制等，在汽輪機組運行期間易發生主汽門和調速汽門故障，文章針對這個問題主要分析DEH系統缺陷和處理措施。

1 DEH缺陷故障常見現象

汽輪機閥門的運行方式包括單閥運行和順閥運行，主汽門（代號TV1、TV2）中主門以及中調門全開時，若是單閥運行則4個閥門的開度相同，若是順序閥運行方式，調門動作分別為GV1、GV2、GV3、GV4，閥門開度不同。DEH控制系統在運行中，常會導致汽輪機出現高壓進汽調整門本體故障現象、轉速不穩、調節閥開度大以及擺動頻繁等故障，導致主汽壓力迅速上升，影響鍋爐的安全運行。機組在運行過程中機務設備異常引起的調門波動原因主要是伺服閥故障、機械安裝不當以及連接存在縫隙，LVDT故障或者是板卡故障等。

DEH系統缺陷表現在軟硬件方面，首先調速汽門重疊無法滿足需求，DEH系統設計不合理就會延長機組運行時間，進而導致調速汽門出現中諜度信號異常現象，在采用單閥切順序閥控制時，DEH系統可以根據系統的蒸汽流量計算控制范圍內的閥門位置，在切換工序下，以切換錢的符合指令作為計算的依據，并根據流量特性曲線在確定閥位值，一旦閥門流量特性曲線與真實差別過大，就會導致負荷波動過大。其次DEH缺陷表現在DEH組態丟失以及調速系統板卡故障等，板卡故障主要包括高選卡和伺服卡故障，以及DCS輸出的AO卡失靈，導致閥位指示無法正常接觸到信號變化。

在某個伺服閥發生故障后，輕則導致相對應的調門無法正常運行，導致DEH系統收不到指令信息，從而引發調速系統擺動頻繁，在嚴重情況下容易導致機組停機。這個故障非常常見主要的原因是因為使用優質不合格引發機械部位被卡主，無法正常運行。

在工作狀態下氣門閥體本身具有高頻率振動現象，因此長期工作狀態下容易導致LVD組件連接出現磨損現象，加大連接處的縫隙，使調節門產生擺動現象，在工作狀態下，這種機械的擺動難以使用肉眼看到，導致LVDT組件長期在縫隙內上下擺動。DEH系統通常采取的系統是雙通道LVDT位置反饋信號高選方式，這種方式極大地克服了單通道位置反饋的部分缺陷以及反饋傳感器引起的閥門全開現象，但是這種工作方式也存在自身的缺陷，由于位置很高，因此容易引發荷載減小，造成過熱器安全故障等。

DEH系統兩只LVDT導線采用同一根電纜線連接容易導致信號干擾，一方面導線與金屬的直接連接會導致導線出現磨損現象，造成調節門來回擺動，另一方面傳感器的信號順著金屬穿掃到了其他地方，由于電廠設備含有大功率設備，因此，電源電線與反饋信號交雜在一起，很容易產生可見干擾成分，在大功率電器啟動與停止情況下，這種干擾現象更加明顯。DEH系統各控制柜與端子柜之間的連接不緊密，導致信號地SG和電源地CG之間分不開，使SVH卡輸出信號含有交流分量引起油動機出現擺動現象。

2 DEH系統缺陷處理措施

為保證DEH控制系統的安全可靠運行，在日常的工作中要全程管理系統的運行，及時發現DEH系統出現的缺陷，并及時的解決。在運行中，保證在不停機前提下，結合DEH機組控制運行特點，高調門開啟順序改變為GV1、GV2→GV4→GV3.在處理的過程中需要先將汽輪機的控制方式轉變為單閥運行方式，接著確認汽輪機組以及其他重要而輔助設備等運行正常。把高壓進調整門隔離退出運行，具體而言GV3調門在汽輪機組的控制方式轉變后把控制狀態轉變為手動控制，緩慢的把調門指令減小到0，在使用手動控制的過程中需要注意的是汽輪機組的進汽壓力以及負荷值都保證沒有大的變化，在GV3完全關閉后再次確認輸出指令，接著關閉汽輪機高壓進汽調整門，GV4的調整方式與GV3的調整方式相同。在調整門調整后還需要對邏輯進行在線修改，熱控工程師進入到ICC控制環境中，把GV3的控制指令調整為GV4指令，退出ICC組態器，需要注意的是邏輯組臺的調整需要進行在線調整，完畢后確認在安裝DOWNLOAD，修改完畢后將GV4緩慢打開，直至GV1以及GV2發熱指令差距小于2%為止。在整個調整過程中，運行人員一定要嚴密觀察各儀器的參數變化，發現異常立刻停止。

針對DEH系統調速汽門重疊度不滿足要求的缺陷，一般是由閥門流量特性曲線造成的，可以優化DEH控制系統的閥門管理程序。針對組態丟失的缺陷，檢察人員需要先檢查EWS，若是復位后仍然存在組態丟失現象，需要進一步檢查組套程序，需改組態程序丟失的部分。VCC卡缺陷的處理需要先停止VCC板運行，確定VCC卡故障發生的具體地方，盡量采取在線修改，若是無法調整需要及時的更換VCC卡，在更換的過程中需要保證控制系統的工作穩定性，避免出現閥門異動。

針對DEH系統長期使用造成的縫隙，需要在入場的工作中嚴格檢查LVDT工作狀況，發現間隙及時的消除。針對LVDT信號電纜缺陷，在處理時一般是為DEH細同步設置專門的反饋信號電纜線，完全隔離開工作狀況下的干擾源。針對DEH系統在連接時出現的接地不規范的現象解決的辦法是先屏蔽工作現場的所有信號，再將信號地線與電源地CG分開，廉價到信號地SG上。

3 結束語

綜上所述，文章先分析了火電廠DEH缺陷以及其常引發的故障，進而論述處理DEH缺陷和故障的措施，隨著我國發電廠的不斷改建，DEH系統汽輪發電機組的容量以及蒸汽參數等都會逐漸提高，結構將會變得日益復雜，因此也會對電網的自動化提出比較高的要求，文章所研究的缺陷以及故障只是一個起點，以后出現的問題還需要更多的人共同去解決。

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作者簡介：王雙石（1988，10-），男，遼寧朝陽，本科，助理工程師，研究方向：火電廠熱工檢測與控制。