DEH系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見故障探究

鄭偉

摘要：DEH控制系統(tǒng)具有對控制目標(biāo)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、精準(zhǔn)控制、動作速度快的優(yōu)勢，逐漸被廣泛應(yīng)用于企業(yè)運(yùn)行應(yīng)用中，DEH主要由兩部分構(gòu)成，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對被控系統(tǒng)進(jìn)行作用，在實際的系統(tǒng)應(yīng)用中，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障或控制系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能按照設(shè)定的要求完成操作，進(jìn)而影響整個控制目標(biāo)的實現(xiàn)。本文主要DEH控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障類型進(jìn)行分析，并對相應(yīng)的應(yīng)對措施進(jìn)行說明，提升整個系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和有效性。

關(guān)鍵詞：DEH控制系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 故障應(yīng)對措施

1引言

隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電廠汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)方式也發(fā)生了重大的變化，汽輪機(jī)最初的調(diào)節(jié)模式是機(jī)械液壓調(diào)節(jié)，逐漸過渡到基于電子模擬技術(shù)的模擬電調(diào)模式（DEH），最后發(fā)展到如今的基于計算機(jī)技術(shù)的數(shù)字電液調(diào)節(jié)模式。數(shù)字電液調(diào)節(jié)模式以汽輪機(jī)為控制對象，運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、液壓控制技術(shù)完成對汽輪機(jī)的控制過程。DEH系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)行中如出現(xiàn)故障，將直接對DEH控制系統(tǒng)的有效性產(chǎn)生較大的影響，因此本文對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的常見故障類型進(jìn)行分析，并對相應(yīng)的應(yīng)對措施進(jìn)行說明，更好的保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證汽輪機(jī)的工作狀態(tài)。

2 DEH系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)概述

數(shù)字式電液控制技術(shù)（DEH）是由兩個部分組成，分別為計算機(jī)控制技術(shù)和EH電液控制技術(shù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，其安全性和可靠性得到較好的發(fā)展。液壓伺服控制技術(shù)也有了快速發(fā)展，其中包括電液比例閥、伺服閥等的廣泛使用。綜合計算機(jī)技術(shù)和液壓伺服控制技術(shù)，形成了適合電廠汽輪機(jī)運(yùn)行控制的技術(shù)-數(shù)字式電液控制技術(shù)也就形成。

DEH系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)主要為電液伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具體可以分為高壓抗燃油系統(tǒng)、低壓透平油技術(shù)和自容式系統(tǒng)，三種控制技術(shù)都有各自的適用性和特點(diǎn)。

高壓抗燃油系統(tǒng)主要包含供油系統(tǒng)、伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)、危急遮斷保護(hù)系統(tǒng)組成，其中供油系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)為控制系統(tǒng)提供高壓抗燃油，其壓力可達(dá)到14Mpa，高壓抗燃油驅(qū)動伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電子信號傳輸?shù)礁鱾€閥門，控制閥門的相應(yīng)動作。危急遮斷保護(hù)系統(tǒng)由汽輪機(jī)的遮斷參數(shù)進(jìn)行控制，如果運(yùn)行參數(shù)超過上限值，該系統(tǒng)直接對閥門進(jìn)行控制，以保證機(jī)組運(yùn)行的安全性。

由于低壓透平油系統(tǒng)運(yùn)行油壓低，其與潤滑油系統(tǒng)共用同一油源，運(yùn)行油壓一般在0.8-2Mpa，需要增加錯油門進(jìn)行二次放大滑閥，低壓透平油系統(tǒng)主要有以下特點(diǎn)：整體系統(tǒng)相對簡潔，運(yùn)行簡便，制造成本偏低;整個系統(tǒng)的易損耗部件少，運(yùn)行維護(hù)成本低。

通過將油源站和伺服系統(tǒng)集成在一起，形成了自容式液壓伺服控制系統(tǒng)，采用小流量容積泵和蓄能器滿足了油動機(jī)穩(wěn)態(tài)流量很小和動態(tài)流量大的特點(diǎn)。

在DEH電控技術(shù)中，要完成對某些電液伺服器的控制，需要對電液伺服信號進(jìn)行放大處理，使用專門的伺服控制模塊。早期的伺服控制模塊采用模擬放大的電路，同歸P、積分I來實現(xiàn)電位器的調(diào)節(jié)控制，存在調(diào)試不便的情況。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸可以通過數(shù)字伺服控制模塊來實現(xiàn)控制，采用可編程列陣來管理轉(zhuǎn)換器，通過轉(zhuǎn)換器，傳輸信號功率被放大后傳輸?shù)剿欧?，達(dá)到控制目的。此方法具有響應(yīng)速度快、控制精度高等特點(diǎn)。

3 DEH系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見故障分析

（1）LVDT故障問題

LVDT即線性位移傳感器，位移傳感器將兩個線圈之間的電壓差作為傳感器的輸出，進(jìn)而計算鐵芯的實際位移量。結(jié)合企業(yè)系統(tǒng)實際的運(yùn)行經(jīng)歷，出現(xiàn)LVDT故障的主要原因有固定螺絲脫落、溫度高導(dǎo)致性能下降、安裝方式造成的故障。造成螺絲脫落的原因是就地調(diào)門的振動大，而此隱患未能及時發(fā)現(xiàn)處理，造成一個位置反饋波動。如果傳感器的線圈處因某種原因?qū)е聹囟瘸?，會?yán)重影響傳感器的工作性能，導(dǎo)致指標(biāo)跳動進(jìn)而引起機(jī)組負(fù)荷的變化。設(shè)備在安裝時，如果出現(xiàn)傳動桿與孔不同心時，運(yùn)行時會產(chǎn)生較大的振動，設(shè)備長期運(yùn)行中，容易造成傳動桿材質(zhì)出現(xiàn)疲勞應(yīng)力，此時如果頻繁動作可能會造成傳動桿的斷裂。

（2）閥門卡澀

如果閥門在卡澀點(diǎn)進(jìn)行工作時，由于存在卡澀，閥門在開關(guān)動作時，會出現(xiàn)較大的位移波動。如果蒸汽作用下，閥門從卡澀的下死點(diǎn)突然運(yùn)動到上死點(diǎn)時，會造成流量突然增加，該信號反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)進(jìn)而做出關(guān)小閥門的指令，此時閥門則從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)進(jìn)行移動，會出現(xiàn)流量的突然減小，進(jìn)而控制系統(tǒng)又做出調(diào)高閥門開度的指令，如此反復(fù)，造成負(fù)荷隨著油動機(jī)的擺動而波動。出現(xiàn)這類故障的主要原因是油質(zhì)不合格，抗壓油內(nèi)的雜質(zhì)被阻擋在伺服閥的濾芯和節(jié)流孔處，往往這些位置的開孔比較少，如果再出現(xiàn)雜質(zhì)的堵塞，容易出現(xiàn)回油速度減緩，進(jìn)而導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作卡澀。

（3）調(diào)門大幅度晃動

調(diào)門發(fā)生大幅晃動時原因有一下幾種：

a、兩只LVDT的調(diào)制信號頻率太接近，有差拍現(xiàn)象，引起抖動。解決方法是在調(diào)門控制卡上調(diào)整信號頻率，增大兩只LVDT的頻率差值>50HZ。

b、LVDT線圈絕緣性能不好。傳感器線圈和殼體之間導(dǎo)通時，系統(tǒng)形成多點(diǎn)接地，產(chǎn)生干擾，引起調(diào)門晃動。解決方法只能更換LVDT了，注意解決環(huán)境高溫問題，選用耐高溫參數(shù)較高、質(zhì)量可靠的LVDT產(chǎn)品。

4 DEH系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見故障的處理措施

（1）對設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)檢查，對特殊部位如線圈的固定螺絲等位置進(jìn)行著重檢查，防止出現(xiàn)螺絲松動的情況。另外，在LVDT調(diào)門處增設(shè)圍板，降低傳感器的工作環(huán)境溫度。在LVDT設(shè)備安裝過程中，傳動桿要保持垂直，且孔與桿保持同心。

（2）保證EH油質(zhì)合格是確保高調(diào)門控制正常的重要因素，定期更換濾芯和投用再生裝置，以及進(jìn)行定期在線凈化裝置投運(yùn)。對EH油質(zhì)要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督管理。

5結(jié)語

數(shù)字電液控制技術(shù)可以實現(xiàn)對汽輪機(jī)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、快速響應(yīng)的特點(diǎn)，能夠有效保證汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的可控性，從而實現(xiàn)其效率和安全運(yùn)行。經(jīng)過多年的技術(shù)積累和發(fā)展，未來DEH技術(shù)還將迎來更大的發(fā)展和應(yīng)用。

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