大唐黃島電廠DEH系統(tǒng)常見故障及其診斷處理

【摘 要】文章對黃島電廠數(shù)字式電調裝置進行介紹，并總結了機組投運以來DEH發(fā)生數(shù)次故障的診斷經驗和處理方法。

【關鍵詞】DEH；故障診斷及處理；LVDT；伺服閥

一、前言

大唐黃島發(fā)電有限責任公司三期機組采用上海汽輪機有限公司與西門子西屋（SWPC）聯(lián)合設計制造的660MW超臨界機組，這是我國生產的首臺660MW機組。其汽輪機型號為N660-24/566/566、超臨界參數(shù)、單軸、三缸、四排汽、一次中間再熱、凝汽式汽輪機。該機組DEH系統(tǒng)采用了數(shù)字式電調系統(tǒng)，液壓部分采用高壓抗燃油系統(tǒng)。控制系統(tǒng)采用了ABB公司生產的Symphony系統(tǒng)，其硬件為液壓伺服子模件（IMHSS03）。

二、常見故障診斷及處理

機組投產以來，DEH系統(tǒng)曾數(shù)次發(fā)生故障，影響了機組的正常運行，我們通過對數(shù)次故障分析研究總結出一些處理此類故障的方法和經驗。

（一）LVDT故障

1.故障現(xiàn)象。某一調節(jié)氣門執(zhí)行機構擺動大并且在升降負荷時響應緩慢，甚至出現(xiàn)該調門全關或全開，機組部分甩負荷。

2.原因分析：（1）對應調門的LVDT拉桿彎曲、變形、斷裂。拉桿固定螺絲松動或者拉桿與調門連接處脫離；（2）LVDT線圈壞或接線松動。DEH系統(tǒng)在每個調門上安裝兩支LVDT，在邏輯內手動設置一主一備，只有在主LVDT信號完全失去時，才會實現(xiàn)自動切換，且切換速度緩慢。

3.故障診斷：（1）現(xiàn)場檢查確認LVDT拉桿是否彎曲變形，拉桿固定螺絲是否緊固；（2）用萬用表測量LVDT初級線圈及兩路次級線圈的交流電壓是否正常。

4.故障處理。如我們經過診斷后發(fā)現(xiàn)故障點，則應先將該調門切手動控制。注意：切手動前要把常數(shù)塊的數(shù)值改為與系統(tǒng)指令一致后，方可通過ON/OFF功能碼切手動，防止切手動后閥門劇烈波動，影響負荷，調門切手動后改變常數(shù)塊的數(shù)值，緩慢關閉調門。機務人員關閉該調門進油門后，拔下該調門伺服卡（應先解除伺服卡故障DEH切手動保護）后進行處理。

1.如果LVDT拉桿彎曲變形或斷裂應該在線更換LVDT，更換LVDT時應保證拉桿在線性范圍內，并且全開和全關位應盡量對稱，即閥門開度的50%與LVDT的電氣零位點（兩路次級線圈的壓差為零）盡量重合。新LVDT安裝完畢后，我們應在線校驗，手動將該調門緩慢開滿，記錄滿位電壓，然后緩慢將該調門緩慢關閉，記錄零位電壓，然后打開邏輯找到該調門對應的HSS03號功能碼，在線的狀態(tài)下，將滿位電壓及零位電壓手動賦到相應的參數(shù)上，離線狀態(tài)保存。

2.就地測量LVDT線圈電阻，如電阻不正常則說明線圈損壞，應更換LVDT，并在線校驗。如電阻正常則應檢查電纜絕緣及接線是否牢固，接觸是否良好。

（二）液壓伺服子模件（IMHSS03）即伺服卡或伺服閥故障

1.故障現(xiàn)象。某一調節(jié)氣門執(zhí)行機構擺動大并且在升降負荷時響應緩慢，甚至出現(xiàn)該調門全關或全開，機組部分甩負荷。在DEH伺服卡狀態(tài)檢測畫面顯示對應卡件輸出錯誤。

2.原因分析：（1）伺服卡故障，輸出指令錯誤；（2）伺服閥線圈燒壞或節(jié)流孔堵塞。

3.故障診斷。我們應先從上位邏輯中找到該調門對應的HSS03號功能碼，觀察該調門的輸出指令與反饋是否正常。然后用萬用表測量該伺服卡輸出電壓，包括至伺服閥指令和LVDT的激勵電壓，判斷是否正常。

4.故障處理

（1）如通過觀察發(fā)現(xiàn)該調門的輸出指令經過積分后為負方向或正方向（開門或關門方向）最大值，而就地調門仍上下波動，則說明油動機油壓維持不住，應聯(lián)系機務檢查該調門的伺服閥和卸載閥的節(jié)流孔是否堵塞。

（2）如通過觀察我們發(fā)現(xiàn)該調門的輸出指令及反饋都不穩(wěn)定，經過初步測量該伺服卡的輸出電壓，診斷后發(fā)現(xiàn)故障點則應該先手動緩慢將該調門關閉，機務人員關閉該調門進油門后，拔下該調門伺服卡（拔卡前應先解除伺服卡故障DEH切手動保護）后進行處理。

（3）甩開該伺服卡對應接線端子板上的接線后，重新插入該伺服卡。用萬用表測量輸出端子上的輸出電壓。如電壓不正常應更換該伺服卡。新伺服卡插入前應注意核對卡上的跳線器是否設置正確，并應先將對應端子板上的接線恢復后方可插入新卡件。最后我們應該將原卡件參數(shù)對應的賦在新卡件上，離線保存后，方可投入油系統(tǒng)，然后緩慢開啟該調門至正常值后投入自動，觀察對應調門是否運行正常。

（4）如卡件輸出正常，則應測量伺服閥電阻是否正常，正常電阻應保持在80Ω左右，如電阻為零或無窮大，說明伺服閥線圈燒壞，則應聯(lián)系機務更換伺服閥。

（三）電纜屏蔽故障

1.故障現(xiàn)象

三期機組投運以來，發(fā)現(xiàn)兩臺機組各有幾個調門在DEH伺服卡狀態(tài)檢測畫面里頻繁報伺服卡輸出錯誤，該錯誤持續(xù)10S后則機組DEH切手動控制，影響了機組的穩(wěn)定運行。

2.原因分析

經過我們對可能的原因排查后，判斷為電纜屏蔽未處理好，造成系統(tǒng)抗干擾能力下降，伺服卡輸出錯誤誤報。

3.故障診斷

機組停運后，我們將所有到就地調門的電纜兩端電纜頭全部打開，對屏蔽層進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)DCS柜內有部分屏蔽層引出線虛接，就地端子箱部分屏蔽未做處理，造成電纜屏蔽層不接地，或兩端接地，影響了整個系統(tǒng)的抗干擾能力。

4.故障處理

針對以上故障，我們將柜內電纜屏蔽與引出線全部焊接，重新制作電纜頭，并在柜內單獨接地。就地端屏蔽全部重新處理，制作電纜頭，確保就地屏蔽層不接地。機組重新運行后，觀察發(fā)現(xiàn)該錯誤不再誤報。

三、結論

經過努力，我們已經解決了三期DEH系統(tǒng)投運里來發(fā)生的大部分問題，并在處理問題的過程中，得到了寶貴的經驗，保證了機組安全穩(wěn)定運行。但是由于機組原設計或設備原因，仍存在部分問題需聯(lián)系廠家，進行硬件部分的改造方可解決。例如高壓抗燃油油質不合格。因為現(xiàn)在機組的容量不斷增大，蒸汽溫度不斷升高。在這樣的情況下，電廠為防止火災而不能采用傳統(tǒng)的透平油作為控制系統(tǒng)的介質，所以EH系統(tǒng)國產化設計的液壓油為磷酸酯型抗燃油，這對濾油裝置要求很高，現(xiàn)在的濾油裝置已經不能滿足要求，經常造成節(jié)流孔堵塞，需廠家改進。再就是兩路LVDT互相干擾的問題，現(xiàn)在#6機組#1，#2高調門必須甩掉一路LVDT單支運行，如兩路同時運行會引起油管路震蕩，經過我們檢查未發(fā)現(xiàn)電纜和軟件方面有問題，也需要ABB公司對硬件卡件進行升級。

參考文獻：

《控制設備及系統(tǒng)》 作者：盛賽斌，武漢大學出版社。

《熱工控制系統(tǒng)及設備》 作者：王鴻懿 中國電力出版社。