DEH控制系統故障問題的探究

邱舸

摘要：在電力工業快速發展的背景下，汽輪發電機組逐漸朝著大參數、大容量、高性能的方向發展，以便優化機組結構，降低機組單位容量的運行成本。汽輪發電機組內部有著復雜的結構，對DEH控制系統調節的精確性、可靠性要求越來越高，而傳統的控制系統不能滿足大容量機組的調節需求，無法最大限度發揮出系統的功能，經常出現故障問題，所以需要進一步改進系統，實現系統預期的運行效果。本文就對DEH控制系統故障問題進行分析，并提出幾點處理措施。

關鍵詞：DEH控制系統；故障問題；電廠

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6487 （2018） 01-0013-02

0 引言

DEH控制系統作為汽輪機組中的重要設施，對機組運行的經濟性和安全性有著直接影響，一旦系統運行中出現故障，必須要及時對其進行處理，防止影響機組的安全可靠運行。相關技術人員對DHE系統問題進行處理時，應該事先判斷設備故障點，對設備中存在故障的具體部件予以了解，意識到故障的復雜性，以免因處理不當而造成嚴重后果，確保系統的正常運行。

1 DEH控制系統概述

以某發電廠為例，其選用4臺300 MW單機容量的單元制機組，汽輪機為凝汽式汽輪機，改造DCS過程中，汽輪機由原本的液壓調節系統變為DEH系統。通常DEH控制系統是由保安系統、電液伺服系統、EH供油系統等部分構成，其中電液伺服系統旨在接收DEH控制信息，將接收的電信號轉為液壓信號，以此控制中壓主汽門、中壓調速氣門油動機、高壓主汽門、高壓調速汽門。由獨立的油動機來驅動調速氣門和高中壓主汽門，且油動機與汽門閥桿相連，將2只線性位移傳感器LVDT和1個電液伺服閥安裝在各調速氣門的油動機上。通過模數轉換，向DEH系統反饋調速汽門的開度，并與給定值進行比較，從而準確控制汽輪機的功率或轉速。作為汽輪機的調節機構，高壓調速汽門的可靠性至關重要，一旦其在機組運行環節發生擺動，則無法控制負荷，使機組的負荷出現波動，引起機組跳閘停運事故。此外，要想保護好汽輪機，避免汽輪機出現超速事故，AST/OPC集成塊需在機組危急的情況下及時卸掉油動機的油壓，快速關閉調速汽門、主汽門。總之，對于AST/OPC集成塊油壓低、高壓調速汽門擺動等故障，通過分析原因與總結經驗，以期及時處理類似的故障，防止進一步擴大故障。

2 DEH控制系統故障問題分析

2.1 AST/OPC集成塊油壓低

第一，OPC集成塊進油節流孔的堵塞。檢修3號機組后，通過試驗發現EH油泵運行中，就地AST/OPC集成塊處的油壓過低，主汽門不能正常開啟，檢查AST和OPC的電磁閥閥芯，發現均無泄漏，對活動電磁閥與主汽門開關進行檢查，也未發現異常情況。拔掉調門的所有插頭后進行檢查，發現依舊存在這一故障，對OPC集成塊左邊的高壓進油管予以拆除，同時取出節流孔，可以觀察到其堵塞；若不安裝節流孔，然后啟動油泵，觀察到油壓正常，可以順利開啟主汽門。通過故障分析發現：如果EH的油質不佳，會在一定程度上造成進油節流孔的堵塞，不能順利補上油，致使AST/OPC集成塊的油壓過低；同時檢修之后未及時更換高壓抗燃油，一旦設備長時間運行，則會出現變質的現象。

第二，OPC電磁閥閥芯的內漏。完成4號機組停運檢修工作后，需要實施機組的冷態試驗，即對EH油泵予以啟動，發現AST集成塊進口的油壓為O。拔掉中、高主汽門開關的電磁閥插頭，使主汽門失電，在此基礎上開啟主汽門，油壓處于正常狀態（15MPa）；插頭插上之后，帶電關閉主汽門，油壓下降為O，主汽門無法正常開啟。經檢查可知：無壓回油管、高壓進油管均有溫度，通過分析OPC電磁閥的泄漏情況，EH油箱流經無壓回油管路，最終流向EH油箱；對2個OPC電磁閥閥芯進行更換，可以確保油壓處于正常狀態，以便主汽門的順利開啟。通過故障分析發現：OPC的電磁閥存在內部泄漏的情形，不能構建AST油壓。

2.2 高壓調速汽門擺動

2.2.1 未合理設置調門vc卡參數

對于4號2～3高壓調門而言，若EH油的進油管出現間斷擺動情況，則會引起調門的波動，出現這種情況的原因可能是調門MOOG閥故障，但更換MOOG閥后也未能解決該故障。通過故障分析發現：調速系統機械存在故障，若機組出現調頻動作，往往會引起負荷擺動，因此要全面檢查調速系統，優化調門vc卡內部的相關參數，解體檢查調整高調門的油缸，啟動機組發現不存在故障。

2.2.2 LVDT性能降低

4號機組的負荷有所波動，檢查發現傳感器LVDT2故障，對其接線進行就地拆開，CRT指示為25%，且傳感器LVDT2的絕緣性能不斷降低。在現場檢查過程中，傳感器LVDT2的2線圈處的溫度高于其他調門，更換設備后，及時聯系相關部門，在調門周圍適當加設鐵皮，這時溫度會有所降低（100℃），更換完后調門的開度指示恢復正常。通過故障分析發現：如果傳感器LVDT長期處于高溫的運行狀態，其使用性能和使用壽命會降低，導致指示調變，繼而出現機組負荷波動的現象。

2.2.3 調門特性不好

4號機的負荷擺動為4MW，而其高調門反饋1和2有所波動，與指令的變化趨勢基本相同，這可能是因調門自身特性而造成的擺動。若門閥作業過程中處于特定的工作點，受蒸汽力的影響，主閥跳至門桿的上死點，繼而增大流量；DEH根據功率反饋發出相應的指令，在此基礎上關小閥門，使主閥會跳至閥桿的下死點，繼而減小流量，然后DEH控制系統又會發出開大閥門的指令。反復上述操作，在油動機不斷擺動的情況下，負荷也會不斷擺動，對閥門進行停機解體檢修后予以啟動，發現故障消除。通過故障分析發現：在調門長時間運行時，檢修人員若不能嚴格把好檢修質量關，往往會引發負荷波動的現象。

2.2.4 虛接接線端子

3號1高調門閥位若發生波動，則會引起負荷的波動，設備部人員在檢查中尚未做好相關的完全措施，對就地接線箱內的端子線予以擅自松動，造成閥位和負荷的波動，繼而使系統出現振動，電氣失磁保護動作，主汽門關閉。在現場檢查過程中發現：就地接線端子無法正確壓入接線，壓接位置出現偏錯；通過故障分析可知：調門就地接線環節，線芯被壓入端子下部且緊固好螺絲后，若出現線芯松動等情況，則會存在調門波動情況；檢查過程中沒有做好科學有效的安全措施，致使檢查接線存在松動的情況，繼而引發機組跳閘。

3 DEH控制系統故障的處理措施

首先，AST/OPC集成塊油壓低的故障處理。設備停機時應做到如下幾點：對AST/OPC電磁閥閥芯、密封圈進行仔細檢查，查看其是否完好或有無泄漏；對AST/OPC各節流孔進行清理，避免其堵塞。同時定期開展AST電磁閥活動試驗，對電磁閥閥芯泄漏與否進行檢驗；積極檢測EH的油質，定期更換，嚴禁采用質量不達標的EH油。

其次，高壓調速汽門的故障處理。只有高度重視閥門故障的各細節，方可減少故障發生的次數，具體要做到：（1）積極監督檢修質量；（2）將圍板加設在調門處，降低線性位移傳感器LVDT的環境溫度；（3）及時更換相關的控制設備，尤其是使用壽命已經到期的設備；（4）對傳感器LVDT進行安裝時，應該垂直固定好傳動桿，做到桿、孔同心；（5）積極檢驗EH油質，如有必要予以更換；（6）對傳感器LVDT固定螺絲進行定期緊固、檢查，做好相關記錄；（7）定期檢查調速汽門vc卡，以便及時發現和妥善處理問題；（8）檢修過程中嚴格控制LVDT接線的質量，認真檢查壓在端子上的位置及接線松緊，避免接線松動。

4 結束語

綜上所述，DEH控制系統作為汽輪機組的重要構成部分，其保護和調節作用對大容量、高參數機組具有重要意義，其可靠性也越來越關鍵，然而該系統在具體作業中極易出現一些故障，如AST/OPC集成塊油壓低、高壓調速汽門擺動等，使系統無法正常運行。鑒于此，在日常檢修維護工作中，需要重點檢修LVDT接線、EH油質等作業，從而降低DEH控制系統故障的發生幾率，實現系統的安全可靠運行。

參考文獻

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