DEH控制系統高壓調節門抖動分析及處理方法

摘 要：山西漳電國電王坪發電有限公司安裝了兩臺200MW、超高壓、一次中間再熱、雙缸雙排汽、直接空冷抽汽凝汽式汽輪發電機組。汽輪機（東方電氣集團東方汽輪機有限公司）的額定參數為：主汽門前蒸汽壓力12.75MPa。主汽門前蒸汽溫度535℃，主汽門前蒸汽流量657.9t/h。汽機控制系統為東汽公司生產的TD-6000系統。兩套DEH控制系統分別隨機組在2011年8月和2011年10月投運。在對該系統的日常檢修維護中，汽輪機的高壓調整汽門出現過多次抖動以及閥門開度跳變的狀況，我們根據所發生的情況采取了有針對性的措施，講問題解決，確保機組的安全穩定運行。

關鍵詞：DEH控制系統；高壓調節門；調門抖動

1 DEH控制系統簡述

DEH控制系統即數字電液控制系統，它的作用就是實現對汽輪機調整汽門的開度進行控制，以此來實現對汽輪機組的控制。在機組運行過程中，DEH能否正常工作對機組的安全穩定運行有直接的影響。近年來，因為汽輪機調整汽門發生抖動而導致的負荷波動、停機事件時有發生，因此對汽輪機調整汽門抖動的分析與研究工作有著重要的意義。

2 調節門控制回路

王坪電廠的汽輪機共有六個伺服閥。CV、ICV通過伺服閥與DEH的微機接口實現連續控制。其余二個中壓主汽閥RSV和二個高壓主汽閥MSV采用電磁閥與DEH接口實現兩位控制。高壓調整門采用美國Vickers生產的伺服閥，中壓調整門為MOOG閥。

DEH控制伺服閥控制回路的原理為：控制系統發出閥位指令，伺服閥將系統發出的電流信號轉變為油壓信號，從而對油動機進行控制，控制汽輪機進汽量的大小。LVDT位移傳感器是與油動機相連接的，它能夠將油動機的機械位移量轉換成為電信號，將閥位的反饋信號送回控制系統。如圖1所示。

3 故障現象及其處理

3.1 高壓調門開度突變及其處理

3.1.1 現象

（1）#2機組CV4閥門開度突然增大，#2機組的負荷由200MW上升到208MW，然后CV4閥門開度又恢復到10%左右；之后CV4閥門的開度多次跳變，汽輪機組的油壓等參數未發生異常情況。

（2）當天傍晚，CV4閥門開度由8%突增至100%，監控畫面發出伺服偏流故障報警，運行人員在就地觀察，CV4閥門開度實際為100%。之后CV4閥門開度突然降低至0%，監控畫面伺服偏流故障報警消失。

3.1.2 檢查和處理

（1）在機組的運行過程中對#2機組#4伺服閥的線路、LVDT線路以及伺服卡的線路進行了檢查，沒有異常情況，伺服卡故障燈也無顯示。

（2）#2機組停運之后我們隊CV4控制回路進行了詳細的檢查。為了排除伺服卡件故障，我們將伺服卡進行了更換。在汽輪機檢修工作完成后對伺服卡進行靜態試驗，在對#4高壓調整門進行閥門靜態試驗的時候（及調門行程標定），調門行程在0-100%內擺動，觀察就地閥門也發生擺動。將原卡換回后，同樣發生此現象。

（3）將#4高壓調整門的LVDT進行更換，此現象消除。將此LVDT換至#3高壓調整門，#3高調門也發生此類現象，因此判斷LVDT發生故障。

（4）對LVDT進行檢查。將LVDT切開后，發現LVDT套管內有明顯的破損現象，鐵芯的下半段也明顯被磨細。因此，此次故障的主要問題為由于LVDT長時間未更換，導致LVDT鐵心與套管破損，使LVDT的線圈的磁通量發生變化導致調門調整故障，在更換LVDT后此故障徹底消除。

3.2 高壓調門抖動及其處理

3.2.1 現象

（1）在#1機組投運后，#2高壓調整門發生波動，幅度在1%-2%之間，機組負荷在±2MW左右波動，#2高壓調整門進油管路有明顯的振動現象。其間檢查了控制回路的各段連接電纜以及電纜屏蔽層，但未能消除抖動現象。

（2）機組臨停后，對#2高調門進行檢查，LVDT、伺服卡等沒有故障現象，因此判斷可能為伺服閥發生問題，在更換伺服閥之后，#2高調門的抖動現象消失。

（3）#1機組運行1個月左右之后，CV1開始發生晃動，晃動幅度不大，在2%左右。#1機組的負荷在±2MW左右波動，進油管路沒有太大振動，在機組停機更換伺服閥后抖動現象也消失。

3.2.2 檢查和處理

在2014年大修期間將#1機組所有伺服閥進行返廠清洗，清洗完畢后#1機組至今未發生調門抖動現象。

4 高壓調門抖動原因、分析以及防范措施

通過對伺服閥控制回路的分析我們可以發現，在伺服控制回路中，任意一個設備發生故障，都會導致汽輪機調整汽門發生抖動。發生抖動的原因一般可以歸結為以下幾個問題：

（1）控制回路端子的接線松動或回路中的控制電纜發生故障，從而導致反饋信號或指令信號抖動，引發調整汽門發生抖動。這一類故障比較明顯，大部分問題可在機組運行期間處理。但是，在機組停運期間一定要對控制柜內端子進行緊固，對重要的信號進行傳動，這樣才能減少或者避免故障的發生。

（2）LVDT故障。LVDT是調整汽門位置反饋裝置，它能夠將閥門位移信號轉換成為電信號。LVDT在移動中其芯桿也將在線圈套管中反復移動，這必將造成芯桿與套管發生摩擦，導致芯桿和線圈套管磨損，如果LVDT在安裝過程中芯桿與線圈套筒不同心，則磨損過程更加厲害，如磨損嚴重甚至會導致套管破損，LVDT的線性度下降，造成位置反饋的不穩定引起閥門的波動。更加嚴重的情況是芯桿被線圈卡澀而不能暢通地移動，油動機動作到一定程度后，使芯桿突然動作，此時調節回路反饋必然跟隨跳動。2014年12月份，#2機組#4高壓調整門就是因為長時間摩擦導致LVDT故障，致使#4高壓調整汽門波動。為保證LVDT的安全可靠運行我們應定期檢查LVDT的固定情況，保證支架不松動；定期檢查LVDT芯桿的磨損情況，發現磨損情況比較明顯則在機組停運后要立即更換LVDT。

（3）伺服閥故障。伺服閥是將電流信號轉換成為油壓信號的裝置。它是非常精密的設備，伺服閥發生故障的主要就是由于EH油質劣化導致的。根據我廠發生的狀況來看，#1機組在2014年大修期間將所有EH油進行更換，并且對伺服閥進行清洗，之后2年內伺服閥未發生故障。而#2機組未進行EH油更換，雖然也對伺服閥進行了清理，但是伺服閥故障現象卻發生較為頻繁，而且#2機組的#3高調門伺服閥在更換1個月后就發生故障。目前已確定在#2機組C修期間將EH油進行更換。

（4）DEH控制器發生故障。當控制器發生故障時，會導致操作員站發出的指令不穩定而導致調整汽門抖動。此問題可通過對主控制器進行檢查，檢查控制器輸出的電流信號是否有波動現象就可以確定問題。對于采用DCS的硬件做成DEH控制系統的，一般都具有故障診斷功能.因此在控制器出現問題時有診斷指示則更容易處理這類問題。

5 結束語

文章從結合電廠實際缺陷出發，對DEH控制系統高壓調整門進行了分析，找出了幾種常見的導致高壓調整汽門抖動的現象進行分析，并且給出了處理的方法。DEH系統的調節、保護作用對于高參數大容量機組越來越重要，在日常維護中我們更需要對其產生的原因有深刻的理解才能最大限度的降低DEH控制系統的故障。

作者簡介：石?。?986，11-），男，山西省大同市，本科，山西漳電國電王坪發電公司助理工程師，主要負責熱控生產一線工作。