火電廠DEH系統(tǒng)常見故障及處理

楊永亮

摘要：隨著汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH系統(tǒng)）的普遍使用，系統(tǒng)的常見故障和處理越來越受到人們的關(guān)注。本文主要分析了火電廠DEH控制系統(tǒng)常見的故障，指出故障產(chǎn)生的原因和現(xiàn)象，并提出了相應(yīng)的解決措施，希望對(duì)火電廠相關(guān)工作人員能夠正確使用和維護(hù)DEH系統(tǒng)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：火電廠；DEH系統(tǒng)；故障分析；故障處理

【引言】：隨著汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用越來越廣泛，DEH控制技術(shù)也得到了顯著的提高。DEH控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是整臺(tái)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行的保證，而DEH控制系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，輕者導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)，重者則可能導(dǎo)致機(jī)組跳閘，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)程。因此，及時(shí)分析故障原因，并做出正確的維修處理，對(duì)維持機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。

1、火電廠DEH系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

DEH控制系統(tǒng)（Digital Electronic Hydraulic Control System），即汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱數(shù)字電調(diào)。主要分為計(jì)算機(jī)控制部分和EH液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分，其主要組成有操作員站、HUB、控制柜、伺服放大器、電液轉(zhuǎn)換器、油動(dòng)機(jī)和LVDT等。目前，大多數(shù)火電廠均采用DEH控制系統(tǒng)作為汽輪機(jī)的主要控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了火電廠機(jī)組協(xié)調(diào)和遠(yuǎn)方自動(dòng)調(diào)度等多種功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了汽輪發(fā)電機(jī)組的閉環(huán)控制。DEH控制系統(tǒng)操控著汽輪發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停止，并進(jìn)行汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)、自動(dòng)升速和增減復(fù)核等。DEH控制系統(tǒng)具有響應(yīng)迅速、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此，受到了廣泛地應(yīng)用。

2、火電廠DEH系統(tǒng)的常見故障及處理方法

2.1伺服系統(tǒng)故障及處理

伺服系統(tǒng)是DEH系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，其出現(xiàn)問題將直接影響到機(jī)組閥門的狀態(tài)。伺服系統(tǒng)常見的故障有VCC卡故障和LVDT故障。

2.1.1VCC卡故障及處理

VCC卡常見的故障包括VCC卡功放故障和VCC卡芯片故障，故障發(fā)生時(shí)易造成閥門全開或全關(guān)。此外，還有VCC板停止運(yùn)行、LVDT解耦及調(diào)整電路異常、與BC板的通訊發(fā)生中斷和綜合放大回路異常等。

處理VCC卡故障時(shí)，應(yīng)該先判斷能否通過在線調(diào)節(jié)來解決，確認(rèn)無法在線調(diào)節(jié)后，需要在確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)閥門全開或全關(guān)現(xiàn)象的前提下，對(duì)VCC卡進(jìn)行更換。在線處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)VCC卡控制的閥門和DEH輸出指令的具體情況，采取適當(dāng)?shù)拇胧．?dāng)對(duì)應(yīng)的閥門處于全關(guān)狀態(tài)，并且DEH輸出的指令為0時(shí)，需要先將機(jī)組控制調(diào)節(jié)到手動(dòng)或者液調(diào)，之后取出發(fā)生故障的VCC卡，放入各方面性能與原卡一致的新卡。然后按照LVDT調(diào)整辦法，進(jìn)行零位、滿度、放大倍數(shù)及偏置電壓等相關(guān)系數(shù)的校準(zhǔn)。最后測(cè)試DEH控制系統(tǒng)是否恢復(fù)正常，測(cè)試通過后即可投入使用。而當(dāng)對(duì)應(yīng)的閥門不處于全關(guān)狀態(tài)，或者DEH輸出的指令不為0時(shí)，則需要啟動(dòng)專用的維護(hù)系統(tǒng)或強(qiáng)制指令使閥門全關(guān)、指令為0，之后再進(jìn)行上述操作。

2.1.2LVDT故障及處理

一般火電廠汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)中每個(gè)閥門上有2個(gè)位置反饋?zhàn)兯推鳎↙VDT）。機(jī)組在運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)LVDT短路、斷路或控制回路指令線松動(dòng)，出現(xiàn)接觸不良等現(xiàn)象，導(dǎo)致閥門反饋擺動(dòng)、出現(xiàn)零位或滿度，對(duì)應(yīng)閥門的現(xiàn)象則是出現(xiàn)抖動(dòng)、全開或全關(guān)。LVDT接線接觸不良是導(dǎo)致閥門反饋擺動(dòng)的常見原因。而LVDT斷路或短路則容易導(dǎo)致閥門反饋出現(xiàn)零位或滿度。

針對(duì)接頭松動(dòng)、接觸不良的問題，可以采用焊接再固定的方式，解決閥門反饋擺動(dòng)的問題。此外，在線更換發(fā)生故障的LVDT時(shí)，首先應(yīng)將相應(yīng)的閥門緩慢置位全關(guān)，關(guān)嚴(yán)后將DEH控制系統(tǒng)切換到手動(dòng)控制狀態(tài)。拆除其就地LVDT電纜插頭，并記錄該LVDT的鐵芯與閥殼的安裝位置后，對(duì)該故障LVDT進(jìn)行拆除。更換的新LVDT需要保持型號(hào)、電阻等相關(guān)性能與原LVDT一致。安裝好新的LVDT后，切除電液伺服閥，并插好LVDT電纜插頭。通過給遠(yuǎn)程終端逐漸加強(qiáng)信號(hào)的方法，使閥門逐漸開啟，通過VCC卡調(diào)整LVDT的零位或滿度。恢復(fù)電液伺服閥，并對(duì)LVDT和VCC卡的工作狀況進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)測(cè)試閥門指令反饋情況恢復(fù)到與原來相同時(shí)，投入使用，使DEH系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀況。

2.2DPU故障及處理

如果DEH系統(tǒng)發(fā)生DPU故障，并且機(jī)組正處于升速時(shí)期的話，則應(yīng)該停止機(jī)組運(yùn)行后再進(jìn)行維修。DPU故障發(fā)生后，經(jīng)常使DEH控制系統(tǒng)出現(xiàn)關(guān)門、甩負(fù)荷等問題。

其處理方法如下，首先將機(jī)組控制切換到手動(dòng)狀態(tài)，切斷DPU的電源，同時(shí)，記住該連接電纜。取出出現(xiàn)故障的硬件，并安裝新硬件，需要求新硬件在型號(hào)、性能等方面跟原來的硬件保持一致。連接電纜之后啟動(dòng)電源開關(guān)，在檢查組態(tài)和點(diǎn)目錄準(zhǔn)確之后，下裝DPU。系統(tǒng)切回自動(dòng)之前，需要仔細(xì)檢查兩個(gè)DPU的狀態(tài)和各個(gè)參數(shù)是否正常。切回自動(dòng)后也要檢驗(yàn)DEH系統(tǒng)是否能夠正常、平穩(wěn)地運(yùn)行

2.3電源系統(tǒng)故障及處理

電源系統(tǒng)故障分為交流電源故障、直流電源故障、110V AC電源故障和110V DC電源故障。外部供電中斷會(huì)導(dǎo)致交流電源故障，此情況只需要恢復(fù)供電后，合上開關(guān)即可。但若是內(nèi)部原因引起，則需要切斷電源，檢查電源、零線間的負(fù)荷和大地間的絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)原因并解決后再接通電源。解決直流電源故障時(shí)容易出現(xiàn)短路、搭線等現(xiàn)象，所以必須包好擰開的電源線，小心接入新電源。變壓器或電源檢測(cè)繼電器發(fā)生故障一般會(huì)導(dǎo)致110V AC電源故障，進(jìn)而引起機(jī)組跳機(jī)，更換時(shí)需檢查機(jī)組和4個(gè)AST電磁閥的工作狀態(tài)。220V DC進(jìn)線故障、分壓電阻故障和電源檢測(cè)繼電器故障均有可能導(dǎo)致110V DC電源故障，出現(xiàn)故障需進(jìn)行在線處理。

2.4人機(jī)接口站故障及處理

人機(jī)接口站有操作員站、工程師站等，當(dāng)操作員站發(fā)生故障時(shí)可以將機(jī)組切至手動(dòng)或用工程師站短時(shí)代替。如需要更換人機(jī)接口站網(wǎng)卡，則應(yīng)該小心操作，避免網(wǎng)絡(luò)短路、負(fù)載失去等現(xiàn)象的發(fā)生。新的人機(jī)接口站在配置等方面需要保持與未出現(xiàn)故障時(shí)原人機(jī)接口站一致。endprint

2.5保護(hù)系統(tǒng)故障及處理

常出現(xiàn)的保護(hù)系統(tǒng)故障包括MCP測(cè)速板故障、OPC板故障等。

2.5.1MCP測(cè)速板故障及處理

當(dāng)MCP測(cè)速板上的指示燈不亮或者自檢過程中發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，需對(duì)MCP測(cè)速板進(jìn)行更換，更換前應(yīng)注意OPC板沒有發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，并且其>103%超速指示燈沒有亮。更換時(shí)需要注意的是，要依次更換MCP測(cè)速板，不能同時(shí)對(duì)兩塊以上MCP測(cè)速板進(jìn)行更換。

2.5.2OPC板故障及處理

OPC電磁閥卡住、線圈燒壞或短路均可能造成故障，對(duì)部件進(jìn)行更換處理即可。當(dāng)OPC板出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先切斷與OPC電磁閥之間的聯(lián)系，新的OPC板的跳線、芯片等需與原OPC板保持相同，更換后測(cè)試參數(shù)正常時(shí)，恢復(fù)與OPC電磁閥之間的聯(lián)系。

2.6BC板故障及處理

BC板常出現(xiàn)的故障為BC板停止工作、BC板與DPU或站內(nèi)其他I/O卡件的通訊出現(xiàn)異常等。其處理方法為將機(jī)組控制切換到手動(dòng)控制狀態(tài)，之后取出發(fā)生故障的BC板，插入型號(hào)、軟件版本等各方面性能與原BC板一致的新BC板。之后進(jìn)行DEH控制系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)試，各方面運(yùn)行正常后，投入使用。

2.7其他故障及處理

DEH控制系統(tǒng)中還包括其他I/O卡件、端子板等部件，這些部件出現(xiàn)故障后也需要進(jìn)行更換處理。

首先，需檢查部件的I/O信號(hào)（特別是開關(guān)量信號(hào)）、組態(tài)邏輯與部件的信號(hào)關(guān)系、內(nèi)部連線狀況和部件型號(hào)、性能等，再對(duì)部件進(jìn)行更換。更換時(shí)需要屏蔽故障I/O卡件或端子板的信號(hào)，或者切斷外部聯(lián)系，避免更換時(shí)對(duì)其他部件產(chǎn)生干擾，造成信號(hào)突跳等現(xiàn)象的發(fā)生。

結(jié)語

綜上所述，隨著設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，DEH控制系統(tǒng)難免出現(xiàn)各種故障。如何根據(jù)故障的現(xiàn)象判斷其原因，并作出及時(shí)、正確的處理，對(duì)保證火電廠機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行有著重要的意義。本文簡(jiǎn)要闡述了伺服系統(tǒng)故障、DPU故障、電源系統(tǒng)故障、人機(jī)接口站故障、保護(hù)系統(tǒng)故障、站控制板BC故障和其他故障，并提出了相應(yīng)的處理措施。發(fā)現(xiàn)故障后，需要準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，找出故障的具體部件，分析故障嚴(yán)重程度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，提出相應(yīng)的解決方案。此外，還需要提高相關(guān)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平和職業(yè)素養(yǎng)，定期對(duì)DEH控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)，減少DEH控制系統(tǒng)突然發(fā)生故障造成的損失，保證機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]肖大雛，盛賽斌，張世榮，袁立宏.控制設(shè)備及系統(tǒng)（下冊(cè)）[M].武漢大學(xué)出版社，2006.

[2]陳永雄.云浮電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)調(diào)頻控制的改進(jìn)和應(yīng)用[J].熱力發(fā)電，2006，16（10）：11-12.

[3]孫長(zhǎng)生.提高電廠熱控系統(tǒng)可靠性技術(shù)研究[J].廣東科技，2009，2（22）：54-55.

[4]肖大雛.控制設(shè)備及系統(tǒng)[M].中國(guó)電力出版社，2006.

[5]黎文彪.電廠DEH控制系統(tǒng)改造及應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，23（5）：63-64.endprint