調門振動與LVDT故障處理

張振法

（徐塘發電有限公司，江蘇 邳州 221300）

某廠裝機容量4×300 MW，分別為4，5，6，7號機，DEH系統均采用新華控制工程有限公司生產的DEH-ⅢA型系統，其中4，5號機有2個高壓主汽門，6個高壓調門，2個中壓主汽門，2個中壓調門；6，7號機有2個高壓主汽門，4個高壓調門，2個中壓主汽門，2個中壓調門。4臺機組于2001～2003年投入運行，DEH調節系統一直運行正常。

直到2009年3月，首先發現7號機在投CCS后出現負荷波動大、調節級壓力波動大、調門反饋波動等。隨后于2009年5月，4號機2號高壓調門又發生劇烈振動。下面對這2起故障做一介紹和分析。

1 4號機2號高壓調門振動

1.1 故障現象

4號機2號高壓調門在全開位置發生劇烈振動時，將機組負荷降到額定負荷的70 %，將閥門控制方式切換到單閥控制方式，利用DEH閥門在線活動試驗功能，對2號高壓調門進行活動試驗，結果發現整個活動行程均發生劇烈振動，只有在全關位置才不發生振動。某一任意位置發生振動時，在DEH上位機上觀察，發現凸輪變換后的閥位指令A值是穩定的，VCC卡輸出的伺服閥控制電壓S值，LVDT1，LVDT2及高選后的閥位反饋信號P值均發生嚴重跳變。圖1為2號高壓調門DEH控制系統。

觀察LVDT1，LVDT2，P振動的波形圖，可以判斷高選選擇是正確的。

在調閱了歷史趨勢后發現，2號高壓調門在5月12日進行閥門活動試驗過程中，將多閥切換到單閥控制時，LVDT1反饋出現異常， LVDT1反饋為零，但是經過高選，閥門工作狀態還是不正常的，因為2號高壓調門的閥位輸出指令是45.79 %，而2號高壓調門的反饋是64.59%。

在閥門活動試驗完成后，把單閥切換到多閥控制時，2號高壓調門LVDT1反饋又基本恢復正常。到5月18日，2號高壓調門LVDT1又出現了異常，油動機開始發生振動，隨后發展成為劇烈振動。

1.2 故障處理

首先將閥門控制方式切換為單閥控制，通過閥門試驗，將2號高壓調門緩慢關閉，特別是關閉到30 %以下時，應該更加緩慢，以免閥門的關閉過程過快而影響系統穩定，另外，也可以使其它閥門有一個調節穩定的過程。閥門關閉到位后的具體操作如下：

(1) 就地檢查油動機的閥位，確認關閉到0；

(2) 在DEH上強制2號高壓調門輸出為0；

(3) 取下伺服閥插頭；

(4) 松開LVDT固定螺絲，取下LVDT；

(5) 將2個新的LVDT重新安裝上，并且在安裝過程中要把機械零位對齊，確?；顒訔U動作自如；

(6) 在VCC卡上調整LVDT1和LVDT2的ZERO，使CRT上顯示反饋為0 V±0.01 V；

(7) 確認伺服閥插頭沒有信號輸出，將伺服閥插頭連接好；

(8) 通過強制信號輸出將2號高壓調門緩慢開啟，觀察開啟過程正常，沒有發生振動，繼續緩慢開啟直到全開位置；

(9) 在VCC卡上調整LVDT1和LVDT2的FULL，使CRT上反饋顯示5 V±0.01 V；

(10) 緩慢將2號高壓調門關閉，解除強制，通過DEH閥門試驗功能進行試驗，操作閥門動作正常，立即恢復設備運行。

1.3 故障分析

5月26日，5號機停機時，在5號機上，對拆下的2個LVDT進行了試驗。仔細觀察發現，閥門在整個運動過程中，2個LVDT上所產生的感應電壓變化是線性的、連續的、穩定的，并且絕緣電阻、直流電阻均正常。因此，可以認為在常溫下這2只LVDT是正常的。由于LVDT的安裝位置處于高溫環境下，因此LVDT的故障是受到高溫而引起的。

2 7號機投CCS后負荷波動

7號機投CCS后負荷波動比較大，而且沒有規律，讓人不知如何下手。開始認為DCS或者DEH調節系統有問題，經過對參數的設置和試驗分析，最終排除了DCS有問題。隨后又仔細研究了歷史趨勢圖，發現調節有時遲緩、有時超前，讓人難以理解。如果改變控制參數，雖然能夠減輕投CCS后的負荷波動，但是響應太慢，根本不能滿足CCS負荷變化要求。

針對調節有時遲緩、有時超前的情況，懷疑是否是LVDT沒有很好地和調門一起同步運動，于是在現場仔細觀察2號高壓調門動作情況，沒有發現什么問題。后來把手放在反饋導桿上，在閥運動過程中不斷活動導桿，最終發現導桿發生了松動。松動部位如圖2所示。

正常情況下很難發現這一問題，因為有些時候導桿和導槽是靠死的或者摩擦著的，這時你用手試時是牢固的，是沒有問題的。但是當閥門運動以后，在有些位置，導桿如果不和導槽摩擦，這時用手晃動導桿就會發現導桿和閥干連接的部位松動。

將松動部位處理好后，再將參數設置恢復到原來的參數，在投CCS調節后，系統恢復正常。

3 結束語

LVDT在汽輪機控制中雖然不是很顯眼，但是它對系統的影響確是巨大的。往往大家對它的安裝并不重視，故障處理也容易被人們忽視，所以在安裝后一定要檢查其周圍熱源的保溫情況，還要檢查其連接的鋼性，確保LVDT和閥的同步運動。

通過這2起故障，我們認為在處理類似故障時，應該本著先外后內、先簡單后復雜的處理原則，在現場觀察要細致、要專心，以利于處理問題和解決問題。