DEH控制系統(tǒng)故障問(wèn)題的探究

邱舸

摘要：在電力工業(yè)快速發(fā)展的背景下，汽輪發(fā)電機(jī)組逐漸朝著大參數(shù)、大容量、高性能的方向發(fā)展，以便優(yōu)化機(jī)組結(jié)構(gòu)，降低機(jī)組單位容量的運(yùn)行成本。汽輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)部有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，對(duì)DEH控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的精確性、可靠性要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)不能滿(mǎn)足大容量機(jī)組的調(diào)節(jié)需求，無(wú)法最大限度發(fā)揮出系統(tǒng)的功能，經(jīng)常出現(xiàn)故障問(wèn)題，所以需要進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期的運(yùn)行效果。本文就對(duì)DEH控制系統(tǒng)故障問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出幾點(diǎn)處理措施。

關(guān)鍵詞：DEH控制系統(tǒng)；故障問(wèn)題；電廠

中圖分類(lèi)號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6487 （2018） 01-0013-02

0 引言

DEH控制系統(tǒng)作為汽輪機(jī)組中的重要設(shè)施，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性有著直接影響，一旦系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障，必須要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，防止影響機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。相關(guān)技術(shù)人員對(duì)DHE系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)該事先判斷設(shè)備故障點(diǎn)，對(duì)設(shè)備中存在故障的具體部件予以了解，意識(shí)到故障的復(fù)雜性，以免因處理不當(dāng)而造成嚴(yán)重后果，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 DEH控制系統(tǒng)概述

以某發(fā)電廠為例，其選用4臺(tái)300 MW單機(jī)容量的單元制機(jī)組，汽輪機(jī)為凝汽式汽輪機(jī)，改造DCS過(guò)程中，汽輪機(jī)由原本的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)變?yōu)镈EH系統(tǒng)。通常DEH控制系統(tǒng)是由保安系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、EH供油系統(tǒng)等部分構(gòu)成，其中電液伺服系統(tǒng)旨在接收DEH控制信息，將接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)為液壓信號(hào)，以此控制中壓主汽門(mén)、中壓調(diào)速氣門(mén)油動(dòng)機(jī)、高壓主汽門(mén)、高壓調(diào)速汽門(mén)。由獨(dú)立的油動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)調(diào)速氣門(mén)和高中壓主汽門(mén)，且油動(dòng)機(jī)與汽門(mén)閥桿相連，將2只線(xiàn)性位移傳感器LVDT和1個(gè)電液伺服閥安裝在各調(diào)速氣門(mén)的油動(dòng)機(jī)上。通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，向DEH系統(tǒng)反饋調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度，并與給定值進(jìn)行比較，從而準(zhǔn)確控制汽輪機(jī)的功率或轉(zhuǎn)速。作為汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，高壓調(diào)速汽門(mén)的可靠性至關(guān)重要，一旦其在機(jī)組運(yùn)行環(huán)節(jié)發(fā)生擺動(dòng)，則無(wú)法控制負(fù)荷，使機(jī)組的負(fù)荷出現(xiàn)波動(dòng)，引起機(jī)組跳閘停運(yùn)事故。此外，要想保護(hù)好汽輪機(jī)，避免汽輪機(jī)出現(xiàn)超速事故，AST/OPC集成塊需在機(jī)組危急的情況下及時(shí)卸掉油動(dòng)機(jī)的油壓，快速關(guān)閉調(diào)速汽門(mén)、主汽門(mén)?？傊?，對(duì)于AST/OPC集成塊油壓低、高壓調(diào)速汽門(mén)擺動(dòng)等故障，通過(guò)分析原因與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以期及時(shí)處理類(lèi)似的故障，防止進(jìn)一步擴(kuò)大故障。

2 DEH控制系統(tǒng)故障問(wèn)題分析

2.1 AST/OPC集成塊油壓低

第一，OPC集成塊進(jìn)油節(jié)流孔的堵塞。檢修3號(hào)機(jī)組后，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)EH油泵運(yùn)行中，就地AST/OPC集成塊處的油壓過(guò)低，主汽門(mén)不能正常開(kāi)啟，檢查AST和OPC的電磁閥閥芯，發(fā)現(xiàn)均無(wú)泄漏，對(duì)活動(dòng)電磁閥與主汽門(mén)開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，也未發(fā)現(xiàn)異常情況。拔掉調(diào)門(mén)的所有插頭后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)依舊存在這一故障，對(duì)OPC集成塊左邊的高壓進(jìn)油管予以拆除，同時(shí)取出節(jié)流孔，可以觀察到其堵塞；若不安裝節(jié)流孔，然后啟動(dòng)油泵，觀察到油壓正常，可以順利開(kāi)啟主汽門(mén)。通過(guò)故障分析發(fā)現(xiàn)：如果EH的油質(zhì)不佳，會(huì)在一定程度上造成進(jìn)油節(jié)流孔的堵塞，不能順利補(bǔ)上油，致使AST/OPC集成塊的油壓過(guò)低；同時(shí)檢修之后未及時(shí)更換高壓抗燃油，一旦設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，則會(huì)出現(xiàn)變質(zhì)的現(xiàn)象。

第二，OPC電磁閥閥芯的內(nèi)漏。完成4號(hào)機(jī)組停運(yùn)檢修工作后，需要實(shí)施機(jī)組的冷態(tài)試驗(yàn)，即對(duì)EH油泵予以啟動(dòng)，發(fā)現(xiàn)AST集成塊進(jìn)口的油壓為O。拔掉中、高主汽門(mén)開(kāi)關(guān)的電磁閥插頭，使主汽門(mén)失電，在此基礎(chǔ)上開(kāi)啟主汽門(mén)，油壓處于正常狀態(tài)（15MPa）；插頭插上之后，帶電關(guān)閉主汽門(mén)，油壓下降為O，主汽門(mén)無(wú)法正常開(kāi)啟。經(jīng)檢查可知：無(wú)壓回油管、高壓進(jìn)油管均有溫度，通過(guò)分析OPC電磁閥的泄漏情況，EH油箱流經(jīng)無(wú)壓回油管路，最終流向EH油箱；對(duì)2個(gè)OPC電磁閥閥芯進(jìn)行更換，可以確保油壓處于正常狀態(tài)，以便主汽門(mén)的順利開(kāi)啟。通過(guò)故障分析發(fā)現(xiàn)：OPC的電磁閥存在內(nèi)部泄漏的情形，不能構(gòu)建AST油壓。

2.2 高壓調(diào)速汽門(mén)擺動(dòng)

2.2.1 未合理設(shè)置調(diào)門(mén)vc卡參數(shù)

對(duì)于4號(hào)2～3高壓調(diào)門(mén)而言，若EH油的進(jìn)油管出現(xiàn)間斷擺動(dòng)情況，則會(huì)引起調(diào)門(mén)的波動(dòng)，出現(xiàn)這種情況的原因可能是調(diào)門(mén)MOOG閥故障，但更換MOOG閥后也未能解決該故障。通過(guò)故障分析發(fā)現(xiàn)：調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械存在故障，若機(jī)組出現(xiàn)調(diào)頻動(dòng)作，往往會(huì)引起負(fù)荷擺動(dòng)，因此要全面檢查調(diào)速系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)門(mén)vc卡內(nèi)部的相關(guān)參數(shù)，解體檢查調(diào)整高調(diào)門(mén)的油缸，啟動(dòng)機(jī)組發(fā)現(xiàn)不存在故障。

2.2.2 LVDT性能降低

4號(hào)機(jī)組的負(fù)荷有所波動(dòng)，檢查發(fā)現(xiàn)傳感器LVDT2故障，對(duì)其接線(xiàn)進(jìn)行就地拆開(kāi)，CRT指示為25%，且傳感器LVDT2的絕緣性能不斷降低。在現(xiàn)場(chǎng)檢查過(guò)程中，傳感器LVDT2的2線(xiàn)圈處的溫度高于其他調(diào)門(mén)，更換設(shè)備后，及時(shí)聯(lián)系相關(guān)部門(mén)，在調(diào)門(mén)周?chē)m當(dāng)加設(shè)鐵皮，這時(shí)溫度會(huì)有所降低（100℃），更換完后調(diào)門(mén)的開(kāi)度指示恢復(fù)正常。通過(guò)故障分析發(fā)現(xiàn)：如果傳感器LVDT長(zhǎng)期處于高溫的運(yùn)行狀態(tài)，其使用性能和使用壽命會(huì)降低，導(dǎo)致指示調(diào)變，繼而出現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)的現(xiàn)象。

2.2.3 調(diào)門(mén)特性不好

4號(hào)機(jī)的負(fù)荷擺動(dòng)為4MW，而其高調(diào)門(mén)反饋1和2有所波動(dòng)，與指令的變化趨勢(shì)基本相同，這可能是因調(diào)門(mén)自身特性而造成的擺動(dòng)。若門(mén)閥作業(yè)過(guò)程中處于特定的工作點(diǎn)，受蒸汽力的影響，主閥跳至門(mén)桿的上死點(diǎn)，繼而增大流量；DEH根據(jù)功率反饋發(fā)出相應(yīng)的指令，在此基礎(chǔ)上關(guān)小閥門(mén)，使主閥會(huì)跳至閥桿的下死點(diǎn)，繼而減小流量，然后DEH控制系統(tǒng)又會(huì)發(fā)出開(kāi)大閥門(mén)的指令。反復(fù)上述操作，在油動(dòng)機(jī)不斷擺動(dòng)的情況下，負(fù)荷也會(huì)不斷擺動(dòng)，對(duì)閥門(mén)進(jìn)行停機(jī)解體檢修后予以啟動(dòng)，發(fā)現(xiàn)故障消除。通過(guò)故障分析發(fā)現(xiàn)：在調(diào)門(mén)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，檢修人員若不能?chē)?yán)格把好檢修質(zhì)量關(guān)，往往會(huì)引發(fā)負(fù)荷波動(dòng)的現(xiàn)象。

2.2.4 虛接接線(xiàn)端子

3號(hào)1高調(diào)門(mén)閥位若發(fā)生波動(dòng)，則會(huì)引起負(fù)荷的波動(dòng)，設(shè)備部人員在檢查中尚未做好相關(guān)的完全措施，對(duì)就地接線(xiàn)箱內(nèi)的端子線(xiàn)予以擅自松動(dòng)，造成閥位和負(fù)荷的波動(dòng)，繼而使系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)，電氣失磁保護(hù)動(dòng)作，主汽門(mén)關(guān)閉。在現(xiàn)場(chǎng)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：就地接線(xiàn)端子無(wú)法正確壓入接線(xiàn)，壓接位置出現(xiàn)偏錯(cuò)；通過(guò)故障分析可知：調(diào)門(mén)就地接線(xiàn)環(huán)節(jié)，線(xiàn)芯被壓入端子下部且緊固好螺絲后，若出現(xiàn)線(xiàn)芯松動(dòng)等情況，則會(huì)存在調(diào)門(mén)波動(dòng)情況；檢查過(guò)程中沒(méi)有做好科學(xué)有效的安全措施，致使檢查接線(xiàn)存在松動(dòng)的情況，繼而引發(fā)機(jī)組跳閘。

3 DEH控制系統(tǒng)故障的處理措施

首先，AST/OPC集成塊油壓低的故障處理。設(shè)備停機(jī)時(shí)應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：對(duì)AST/OPC電磁閥閥芯、密封圈進(jìn)行仔細(xì)檢查，查看其是否完好或有無(wú)泄漏；對(duì)AST/OPC各節(jié)流孔進(jìn)行清理，避免其堵塞。同時(shí)定期開(kāi)展AST電磁閥活動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)電磁閥閥芯泄漏與否進(jìn)行檢驗(yàn)；積極檢測(cè)EH的油質(zhì)，定期更換，嚴(yán)禁采用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的EH油。

其次，高壓調(diào)速汽門(mén)的故障處理。只有高度重視閥門(mén)故障的各細(xì)節(jié)，方可減少故障發(fā)生的次數(shù)，具體要做到：（1）積極監(jiān)督檢修質(zhì)量；（2）將圍板加設(shè)在調(diào)門(mén)處，降低線(xiàn)性位移傳感器LVDT的環(huán)境溫度；（3）及時(shí)更換相關(guān)的控制設(shè)備，尤其是使用壽命已經(jīng)到期的設(shè)備；（4）對(duì)傳感器LVDT進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)該垂直固定好傳動(dòng)桿，做到桿、孔同心；（5）積極檢驗(yàn)EH油質(zhì)，如有必要予以更換；（6）對(duì)傳感器LVDT固定螺絲進(jìn)行定期緊固、檢查，做好相關(guān)記錄；（7）定期檢查調(diào)速汽門(mén)vc卡，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和妥善處理問(wèn)題；（8）檢修過(guò)程中嚴(yán)格控制LVDT接線(xiàn)的質(zhì)量，認(rèn)真檢查壓在端子上的位置及接線(xiàn)松緊，避免接線(xiàn)松動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，DEH控制系統(tǒng)作為汽輪機(jī)組的重要構(gòu)成部分，其保護(hù)和調(diào)節(jié)作用對(duì)大容量、高參數(shù)機(jī)組具有重要意義，其可靠性也越來(lái)越關(guān)鍵，然而該系統(tǒng)在具體作業(yè)中極易出現(xiàn)一些故障，如AST/OPC集成塊油壓低、高壓調(diào)速汽門(mén)擺動(dòng)等，使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。鑒于此，在日常檢修維護(hù)工作中，需要重點(diǎn)檢修LVDT接線(xiàn)、EH油質(zhì)等作業(yè)，從而降低DEH控制系統(tǒng)故障的發(fā)生幾率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]吳紹華，電廠汽機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析[J].機(jī)電信息，2015 （18）：66-68.

[2]潘彬彬，樂(lè)鷹.DEH系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2015 （15）：86-87.

[3]劉云霞，鐘麥英基于等價(jià)空間的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題研究[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2006 （10）：1553-1555+1605.