DEH及EH系統常見故障的原因分析及解決辦法

汽輪機DEH純電調控制系統在長期運行過程中出現故障時，如何及時、正確地進行處理，對于整臺機組的安全可靠運行是非常重要的。作為檢修、維護工程技術人員，在處理這些問題前，必須首先判斷設備的故障點，了解設備出現故障的具體部件、嚴重程度及處理過程中必須遵循的方法，同時必須充分認識到故障的復雜性以及如果違反檢修規程和技術要求可能產生的嚴重后果。只有這樣，才能準確、快速地做好設備故障的處理工作。下面的內容主要來自于公開發表的文獻，經整理而得，供從事DEH運行及維護的技術人員參考。

一．調節系統擺動

1.1現象

現象1：DEH控制系統在運行中，發現汽輪機轉速很難控制在3000r／min，大概有±25r／min的轉速波動，造成并網困難。

現象2：主汽閥和調節汽閥開度不穩定，調節汽閥開度波動大且擺動頻繁。如某臺135MW機組帶100MW運行，出現高壓調節汽閥波動頻繁、主汽壓力波動大．運行人員將協調控制方式改為DEH控制方式．投人功率反饋回路。約10s后高調門出現較大范圍的波動，功率出現振蕩、擺動現象，運行人員立即退出功率反饋回路。負荷在約30s內降到60MW，導致主汽壓力急劇上升。鍋爐安全閥動作。

1.2原因分析

產生調節系統擺動的原因很多。但比較典型的幾個原因如下。

(1)熱工信號問題。當二支位移傳感器發生干擾或DEH各控制柜及端子柜內屏蔽接地線不好，電源地CG和信號地SG沒有分開，造成VCC卡輸出信號含有交流分量。當伺服閥信號電纜有某點接地時均會發生油動機擺動現象。

(2)伺服閥故障。伺服閥即電液轉換器，作用是將DEH控制系統輸出的電信號轉換成液壓信號，控制油動機行程，從而達到控制調門開度的目的。而一旦某個伺服閥故障(通常是因為油質欠佳造成伺服閥機械部分卡澀)，其對應的調門將不能正常響應DEH控制系統的輸出指令，從而引起調速系統工作不正常。伺服閥故障現象比較常見，輕則引起調節系統擺動，重則造成停機或機組不能正常啟動。伺服閥故障的主要原因是油質不好，有渣滓等沉淀物存在，造成油質不合格，使伺服閥堵塞。

(3)閥門突跳引起的輸出指令變化。當某一閥門工作在一個特定的工作點時，由于蒸汽力的作用，使主閥由門桿的下死點突然跳到門桿的上死點，造成流量增大。根據功率反饋，DEH發出指令關小該閥門，在閥門關小的過程中，同樣在蒸汽力的作用下，主閥又由門桿的上死點突然跳到閥桿的下死點，造成流量減小，DEH又發出開大該閥門指令。如此反復，造成油動機擺動。

（4）油動機與閥門連接處松動，如連接的螺紋磨損，油動機與閥門的動作不一致，閥門具有一定的自由行程，但閥門開至某一中間位置，由于蒸汽力的左右，閥門開始晃動。

（5）位移傳感器LVDT故障，反饋信號失真，主要表現在插頭松動、脫落，LVDT線圈開路或短路；

（6）伺服閥指令線松動，導致伺服閥頻繁動作；

（7）調速汽門重疊度設置不合理；

（8）閥門控制VCC卡內部的兩路LVDT頻率接近，造成振蕩；

(9)VCC卡內部的增益設置不合理。

1.3解決方法

對于熱工信號問題造成的調節系統擺動，解決的辦法是將所有現場信號進行屏蔽，信號地線均接到信號地SG，并與電源地CG分開。另外一種原因就是VCC卡故障。如某臺135MW機組GV3調門運行中發現有小幅擺動，經檢查發現VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板之間存在短路現象，于是在VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板上加裝上隔離片，消除了VCC卡中的線路短路，解決了調節系統擺動問題。

對于油質問題引起的調節系統擺動，解決的方法是加強濾油、保證油質，特別要注意EH油系統檢修后的油循環，在油質合格前將伺服閥旁路，不讓油流過伺服閥，油質合格后，再將伺服閥投入，可有效地防止伺服閥“大面積”堵塞。

2.某廠高壓調門抖動

在正常單閥運行條件下，GV2高壓調節汽門大幅波動，而其它3個高壓調門沒有波動。這種波動是隨機出現的。GV2高壓調節汽門先是小幅擺動，然后突然大幅波動，此后擺動幅度逐漸減小直至消失。分析后認為GV高壓調節汽門擺動的原因在于閥位位移反饋信號出現問題。即在正常運行時條件下機組振動相對較大，而位移傳感器固定在機組操縱座上。隨著機組振動，位移傳感器引出到航空插頭處的焊點可能出現虛焊或松動現象，則當焊點振開時GV#2高壓調節汽門的位移反饋信號消失。而在正常運行時高壓調節汽門能夠穩定在任意位置，是由于DEH對高壓調節汽門輸出指令為“0”。DEH輸出指令是給定信號，為+信號。輸入信號為位移傳感器的反饋信號，為一信號。輸出、輸入信號在DEH中比較后為“0，高壓調節汽門即停在任意位置。如果位移傳感器的位置反饋信號突然消失，則輸出信號就是給定信號，為+信號，GV#2高壓調節汽門全開直至機械限位。由于GV#2高壓調節汽門全開，功率增大。在DEH功率給定不變情況下．DEH接受功率增大信號后，又向高壓調節汽門發出關小閥門指令。由于此時GV2高壓調節汽門沒有反饋信號，閥門無法停在穩定位置，于是又全關直至機械限位。機組輸出功率降低，于是DEH又發出開閥指令，高壓調節汽門又過開。這樣反復波動就造成GV#2高壓調節汽門大幅波動。由于是GV#2高壓調節汽門位移傳感器引出線焊點虛焊或松動造成這種結果。而焊點又沒有完全斷開，波動一段時間后引線又接上，所以GV#2高壓調節汽門的波動是隨機的，逐漸減小直至消失。

3.某廠高壓調門抖動及其處理

3.1現象

(1)在1號機組投運后，3號高調門經常出現抖動的現象，導致閥門管理方式由順序閥跳為單閥方式，引起機組負荷波動。其間檢查了控制回路的各段連接電纜，對MVP卡進行了更換、調整，但未能消除抖動現象。

(2)為進一步分析問題，嘗試將3號高調門的MOOG閥線圈解除1組，結果3號高調門的抖動現象基本消除。

3.2原因

MOOG閥的2組線圈是冗余配置的，其中任意1組故障后，另外1組仍然能夠維持工作。而從MVP卡件的線路圖中分析，這2組線圈在輸出回路中是并聯關系。MVP卡的驅動輸出接近于電流源，原來須分別負載2組線圈上的工作電流，當解除其中1組后使電流源負載減輕50，因此相對原來2組線圈而言工作更加穩定，對干擾信號的抑制

能力得到加強，但這樣做降低了回路的可靠性。現場的這種干擾對于每個調門控制回路上的作用基本相同。當解除全部M0OG閥的冗余線圈后，加強對干擾信號的抑制能力，調門才能夠穩定工作。上述處理方法犧牲了回路的冗余程度，從某種意義上降低了可靠性。但是因為原DEH系統的硬件無法有效抑制現場疊加的隨機干擾，故用犧牲冗余度來克服干擾引起的調門抖動也是為保證汽機安全穩定運行不得已的選擇。對此，應用抗干擾能力更強的伺服詞驅動卡替代現在的MVP卡，同時滿足抗干擾和冗余輸出的要求。