DEH控制系统高压调节门抖动分析及处理方法

摘 要：山西漳电国电王坪发电有限公司安装了两台200MW、超高压、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷抽汽凝汽式汽轮发电机组。汽轮机（东方电气集团东方汽轮机有限公司）的额定参数为：主汽门前蒸汽压力12.75MPa。主汽门前蒸汽温度535℃，主汽门前蒸汽流量657.9t/h。汽机控制系统为东汽公司生产的TD-6000系统。两套DEH控制系统分别随机组在2011年8月和2011年10月投运。在对该系统的日常检修维护中，汽轮机的高压调整汽门出现过多次抖动以及阀门开度跳变的状况，我们根据所发生的情况采取了有针对性的措施，讲问题解决，确保机组的安全稳定运行。

关键词：DEH控制系统；高压调节门；调门抖动

1 DEH控制系统简述

DEH控制系统即数字电液控制系统，它的作用就是实现对汽轮机调整汽门的开度进行控制，以此来实现对汽轮机组的控制。在机组运行过程中，DEH能否正常工作对机组的安全稳定运行有直接的影响。近年来，因为汽轮机调整汽门发生抖动而导致的负荷波动、停机事件时有发生，因此对汽轮机调整汽门抖动的分析与研究工作有着重要的意义。

2 调节门控制回路

王坪电厂的汽轮机共有六个伺服阀。CV、ICV通过伺服阀与DEH的微机接口实现连续控制。其余二个中压主汽阀RSV和二个高压主汽阀MSV采用电磁阀与DEH接口实现两位控制。高压调整门采用美国Vickers生产的伺服阀，中压调整门为MOOG阀。

DEH控制伺服阀控制回路的原理为：控制系统发出阀位指令，伺服阀将系统发出的电流信号转变为油压信号，从而对油动机进行控制，控制汽轮机进汽量的大小。LVDT位移传感器是与油动机相连接的，它能够将油动机的机械位移量转换成为电信号，将阀位的反馈信号送回控制系统。如图1所示。

3 故障现象及其处理

3.1 高压调门开度突变及其处理

3.1.1 现象

（1）#2机组CV4阀门开度突然增大，#2机组的负荷由200MW上升到208MW，然后CV4阀门开度又恢复到10%左右；之后CV4阀门的开度多次跳变，汽轮机组的油压等参数未发生异常情况。

（2）当天傍晚，CV4阀门开度由8%突增至100%，监控画面发出伺服偏流故障报警，运行人员在就地观察，CV4阀门开度实际为100%。之后CV4阀门开度突然降低至0%，监控画面伺服偏流故障报警消失。

3.1.2 检查和处理

（1）在机组的运行过程中对#2机组#4伺服阀的线路、LVDT线路以及伺服卡的线路进行了检查，没有异常情况，伺服卡故障灯也无显示。

（2）#2机组停运之后我们队CV4控制回路进行了详细的检查。为了排除伺服卡件故障，我们将伺服卡进行了更换。在汽轮机检修工作完成后对伺服卡进行静态试验，在对#4高压调整门进行阀门静态试验的时候（及调门行程标定），调门行程在0-100%内摆动，观察就地阀门也发生摆动。将原卡换回后，同样发生此现象。

（3）将#4高压调整门的LVDT进行更换，此现象消除。将此LVDT换至#3高压调整门，#3高调门也发生此类现象，因此判断LVDT发生故障。

（4）对LVDT进行检查。将LVDT切开后，发现LVDT套管内有明显的破损现象，铁芯的下半段也明显被磨细。因此，此次故障的主要问题为由于LVDT长时间未更换，导致LVDT铁心与套管破损，使LVDT的线圈的磁通量发生变化导致调门调整故障，在更换LVDT后此故障彻底消除。

3.2 高压调门抖动及其处理

3.2.1 现象

（1）在#1机组投运后，#2高压调整门发生波动，幅度在1%-2%之间，机组负荷在±2MW左右波动，#2高压调整门进油管路有明显的振动现象。其间检查了控制回路的各段连接电缆以及电缆屏蔽层，但未能消除抖动现象。

（2）机组临停后，对#2高调门进行检查，LVDT、伺服卡等没有故障现象，因此判断可能为伺服阀发生问题，在更换伺服阀之后，#2高调门的抖动现象消失。

（3）#1机组运行1个月左右之后，CV1开始发生晃动，晃动幅度不大，在2%左右。#1机组的负荷在±2MW左右波动，进油管路没有太大振动，在机组停机更换伺服阀后抖动现象也消失。

3.2.2 检查和处理

在2014年大修期间将#1机组所有伺服阀进行返厂清洗，清洗完毕后#1机组至今未发生调门抖动现象。

4 高压调门抖动原因、分析以及防范措施

通过对伺服阀控制回路的分析我们可以发现，在伺服控制回路中，任意一个设备发生故障，都会导致汽轮机调整汽门发生抖动。发生抖动的原因一般可以归结为以下几个问题：

（1）控制回路端子的接线松动或回路中的控制电缆发生故障，从而导致反馈信号或指令信号抖动，引发调整汽门发生抖动。这一类故障比较明显，大部分问题可在机组运行期间处理。但是，在机组停运期间一定要对控制柜内端子进行紧固，对重要的信号进行传动，这样才能减少或者避免故障的发生。

（2）LVDT故障。LVDT是调整汽门位置反馈装置，它能够将阀门位移信号转换成为电信号。LVDT在移动中其芯杆也将在线圈套管中反复移动，这必将造成芯杆与套管发生摩擦，导致芯杆和线圈套管磨损，如果LVDT在安装过程中芯杆与线圈套筒不同心，则磨损过程更加厉害，如磨损严重甚至会导致套管破损，LVDT的线性度下降，造成位置反馈的不稳定引起阀门的波动。更加严重的情况是芯杆被线圈卡涩而不能畅通地移动，油动机动作到一定程度后，使芯杆突然动作，此时调节回路反馈必然跟随跳动。2014年12月份，#2机组#4高压调整门就是因为长时间摩擦导致LVDT故障，致使#4高压调整汽门波动。为保证LVDT的安全可靠运行我们应定期检查LVDT的固定情况，保证支架不松动；定期检查LVDT芯杆的磨损情况，发现磨损情况比较明显则在机组停运后要立即更换LVDT。

（3）伺服阀故障。伺服阀是将电流信号转换成为油压信号的装置。它是非常精密的设备，伺服阀发生故障的主要就是由于EH油质劣化导致的。根据我厂发生的状况来看，#1机组在2014年大修期间将所有EH油进行更换，并且对伺服阀进行清洗，之后2年内伺服阀未发生故障。而#2机组未进行EH油更换，虽然也对伺服阀进行了清理，但是伺服阀故障现象却发生较为频繁，而且#2机组的#3高调门伺服阀在更换1个月后就发生故障。目前已确定在#2机组C修期间将EH油进行更换。

（4）DEH控制器发生故障。当控制器发生故障时，会导致操作员站发出的指令不稳定而导致调整汽门抖动。此问题可通过对主控制器进行检查，检查控制器输出的电流信号是否有波动现象就可以确定问题。对于采用DCS的硬件做成DEH控制系统的，一般都具有故障诊断功能.因此在控制器出现问题时有诊断指示则更容易处理这类问题。

5 结束语

文章从结合电厂实际缺陷出发，对DEH控制系统高压调整门进行了分析，找出了几种常见的导致高压调整汽门抖动的现象进行分析，并且给出了处理的方法。DEH系统的调节、保护作用对于高参数大容量机组越来越重要，在日常维护中我们更需要对其产生的原因有深刻的理解才能最大限度的降低DEH控制系统的故障。

作者简介：石俊（1986，11-），男，山西省大同市，本科，山西漳电国电王坪发电公司助理工程师，主要负责热控生产一线工作。