汽轮机DEH系统调门控制故障及分析

汽轮机DEH系统调门控制故障及分析

李建龙

（国网新疆电力公司电力科学研究院）

摘要：本文针对DEH纯电调控制系统中涉及的有关技术问题进行阐述。从LVDT传感器、电缆及信号连接、DEH软硬件、电源、环境因素等引起的故障及处理方法，通过机务和热工两方面，重点分析了调门波动现象、产生原因，交流了处理经验，提出了DEH系统故障处理时应注意的安全技术措施。

关键词：DEH；故障分析处理；可靠性；安全技术措施

引言

汽轮机数字电液控制，由计算机控制部分和EH液压执行机构部分组成。是汽轮机发电机的专用制系统，是控制汽轮机启动，停机及转速控制，功率控制的唯一手段，是电厂实现机组协调控制，远方自动调度等功能必不可少的控制设备。DEH在电厂影响到整个电厂的可靠运行。

1．DEH系统控制原理

DEH系统通过数据采集通道将反映机组状态的参数和被控量传入DEH主控器，在主控器内部，一方面对外部命令和机组状态量进行分析处理，另一方面将增、减转速（负荷）的命令变成机组所能接受的指令，经现时刻的被控量校正后，由数/模转换器转换成DEH要求的阀位指令，阀位指令与原来的LVDT阀位反馈信号综合后，得出一个位置误差信号，此误差信号经功率放大器送至电液转换器，电液转换器控制错油门改变油动机内的油量。使蒸汽阀门动作，达到调速（调负荷）的目的。随着LVDT反馈信号的变动，误差信号逐渐为零，电液转换器内错油门关闭，蒸汽阀门油缸既不进油也不排油，转速（负荷）也保持不变。

2．DEH系统常见故障及处理

2.1电源系统故障

DEH发生交流电源故障时，首先应立即判断是内部还是外部供电系统故障引起DEH失电。如由于DEH内部引起交流电源故障或原因不明，必须切断电源，检查电源相、零线之间的负荷，与地之间的绝缘电阻，查明原因后才能上电。如机组运行过程中DEH发生UPS交流电源供电系统失电，且失电原因不易查明，应由UPS备用电源供电继续运行，继续查找失电原因。如不能及时处理，进行停机，待停机后进行检查处理。

2.2伺服阀故障

某个伺服阀故障后，轻则其对应的调门将不能正常响应DEH控制系统的输出指令，从而引起调速系统工作摆动，重则可能造成阀门全开或全关，导致机组停机或不能正常启动。这类故障较常见，引起的主要原因是油质不合格，有渣滓等沉淀物存在，造成伺服阀机械部分卡涩堵塞所致。解决伺服阀堵塞故障的方法，是通过机务人员加强滤油、保证油质，特别要注意EH油系统检修后的油循环，在油质合格前将伺服阀旁路，不让油流过伺服阀，油质合格后，再将伺服阀投入，可有效地防止伺服阀“大面积”堵塞。

2.3VCC卡故障

VCC卡可能出现的故障包括：与BC板通讯中断；VCC板停止运行；LVDT调整电路异常；综合放大回路异常等。确定故障在VCC卡后，应当首先确认该VCC卡的故障是否可以通过在线调整解决。如无法调整，确认需更换时，必须保证机组运行的安全及负荷的稳定，即防止产生阀门突然全开或全关。

2.4LVDT故障

DEH系统通常采用双通道LVDT（阀位反馈传感器）位置反馈信号高选方式。该方式可以克服单通道位置反馈方式的部分缺陷，避免单通道阀位反馈传感器由于信号消失使阀门全开，从而引起汽轮机超速的可能性。但是双通道高选LVDT位置反馈也存在由于位置选高值会引起阀门关闭，使负荷减少的可能。

2.5DPU故障

DPU是汽轮机纯电调控制的核心设备。如汽轮机在运行过程中如发生单侧DPU故障，且不影响另一侧DPU的正常控制，可以仍保持在自动状态下运行，在更换硬件前再切至手动。如双侧DPU同时发生故障，应将DEH控制切至手动位置，让运行人员在其它设备或仪表上监视运行参数。此时，也不能急于复位或更换DPU，应在查清故障原因后再进行相应处理。如发生DPU故障后DEH出现关调门、甩负荷等严重情况，应立即切至手动，尽量维持负荷。处理DPU部件故障时，还应注意下列问题：更换网卡前，需在计算机上检查确定新网卡的设置(地址)与原网卡一致，并贴上标签；当两个DPU中各块网卡有故障时，辅控DPU关电源，换卡后上电之前双机通讯电缆先不接，待DPU恢复正常后再接上去，否则DPU上电后会立即抢主控，可能出现甩负荷；更换344卡时，要仔细核对跳线，特别要注意主站、从站的不同跳线，主站、从站的344连接电缆不能互换。

2.6调速汽门重叠度不满足要求

调速汽门重叠度设置不合理或随着机组运行时间延长，调速汽门重叠度变化引起信号异常。单阀切顺序阀控制时，DEH的阀门管理程序会根据系统的蒸汽流量请求值，计算顺序阀控制时每一个调门的阀位值；对每一个调门算出目前单阀控制时的蒸汽流量与待转换顺序阀控制方式下应有的蒸汽流量的差值。切换时，阀门管理程序以切换前的负荷指令为依据，并根据阀门流量特性曲线确定待转换控制方式下的阀位值，当阀门流量特性曲线与机组真实值差别较大时，切换后负荷波动就会比较大。可见，阀门流量特性曲线严重偏离机组的实际情况是导致控制方式切换时负荷大幅度波动的原因。重新测定阀门的蒸汽流量特性曲线，优化DEH控制系统的阀门管理程序后可以解决问题。

2.7保护系统故障

DEH中保护系统主要是指OPC卡件箱中的设备，包括OPC板、MCP测速板等，测速板故障：机组正常运行时，各OPC卡件箱中的MCP测速板上的指标灯应点亮，表明转速>1000r／rain。如此灯不亮或自检中发现该卡故障，在更换前须注意不会使OPC板发出OPC动作信号，同时确保OPC板上对应的>103％超速灯没有点亮。注意，不能同时复位更换两块以上的MCP板，必须依次进行。当OPC板故障需更换时，应暂时切断OPC板与OPC电磁阀的联系，并请运行人员密切注意机组的状态，随时准备应付可能出现的故障，应仔细核对两块OPC板的跳线及芯片是否一致，有条件时应对新的OPC板进行试验。更换结束后，在确认OPC板工作正常、未发出OPC动作信号的情况下，恢复OPC板与OPC电磁阀的连接。

3.结束语

本文总结了DEH控制系统应用中常见故障及处理方法，所论述的故障及处理方法都是在机组调试的多次试验中以及机组运行中总结出来并得到证实的，是切实可行和有效的。但提高DEH系统的可靠性是一个系统工程，客观上涉及热控测量、信号取样、控制设备与逻辑的可靠性，主观上涉及热控系统设计、安装调试、检修运行维护质量和人员的素质，需要我们在今后实践中去逐渐摸索，更好地改善和提高我们的检修方法和DEH系统的运行品质。

参考文献：

[1]EDPF-NT系列DEH控制系统安装、检修、维护说明书.

[2]DLT711-1999汽轮机调节控制系统试验导则

[3]张兴.660MW机组中调门控制指令异常波动原因分析及处理［J］.浙江电力，2016，（2）：45-47.