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DEH及EH系統(tǒng)常見故障的原因分析及解決辦法
汽輪機DEH純電調(diào)控制系統(tǒng)在長期運行過程中出現(xiàn)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(shù)人員，在處理這些問題前，必須首先判斷設(shè)備的故障點，了解設(shè)備出現(xiàn)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(guī)程和技術(shù)要求可能產(chǎn)生的嚴重后果。只有這樣，才能準確、快速地做好設(shè)備故障的處理工作。下面的內(nèi)容主要來自于公開發(fā)表的文獻，經(jīng)整理而得，供從事DEH運行及維護的技術(shù)人員參考。
一．調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動
1.1現(xiàn)象
現(xiàn)象1：DEH控制系統(tǒng)在運行中，發(fā)現(xiàn)汽輪機轉(zhuǎn)速很難控制在3000r／min，大概有±25r／min的轉(zhuǎn)速波動，造成并網(wǎng)困難。
現(xiàn)象2：主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥開度不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)汽閥開度波動大且擺動頻繁。如某臺135MW機組帶100MW運行，出現(xiàn)高壓調(diào)節(jié)汽閥波動頻繁、主汽壓力波動大．運行人員將協(xié)調(diào)控制方式改為DEH控制方式．投人功率反饋回路。約10s后高調(diào)門出現(xiàn)較大范圍的波動，功率出現(xiàn)振蕩、擺動現(xiàn)象，運行人員立即退出功率反饋回路。負荷在約30s內(nèi)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(chǎn)生調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(fā)生干擾或DEH各控制柜及端子柜內(nèi)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(fā)生油動機擺動現(xiàn)象。
(2)伺服閥故障。伺服閥即電液轉(zhuǎn)換器，作用是將DEH控制系統(tǒng)輸出的電信號轉(zhuǎn)換成液壓信號，控制油動機行程，從而達到控制調(diào)門開度的目的。而一旦某個伺服閥故障(通常是因為油質(zhì)欠佳造成伺服閥機械部分卡澀)，其對應的調(diào)門將不能正常響應DEH控制系統(tǒng)的輸出指令，從而引起調(diào)速系統(tǒng)工作不正常。伺服閥故障現(xiàn)象比較常見，輕則引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(zhì)不好，有渣滓等沉淀物存在，造成油質(zhì)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(jù)功率反饋，DEH發(fā)出指令關(guān)小該閥門，在閥門關(guān)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(fā)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(xiàn)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(diào)速汽門重疊度設(shè)置不合理；
（8）閥門控制VCC卡內(nèi)部的兩路LVDT頻率接近，造成振蕩；
(9)VCC卡內(nèi)部的增益設(shè)置不合理。
1.3解決方法
對于熱工信號問題造成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動，解決的辦法是將所有現(xiàn)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(diào)門運行中發(fā)現(xiàn)有小幅擺動，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)VCC卡中LVDT變送器外殼與電路板之間存在短路現(xiàn)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(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動問題。
對于油質(zhì)問題引起的調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動，解決的方法是加強濾油、保證油質(zhì)，特別要注意EH油系統(tǒng)檢修后的油循環(huán)，在油質(zhì)合格前將伺服閥旁路，不讓油流過伺服閥，油質(zhì)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(diào)門抖動
在正常單閥運行條件下，GV2高壓調(diào)節(jié)汽門大幅波動，而其它3個高壓調(diào)門沒有波動。這種波動是隨機出現(xiàn)的。GV2高壓調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)汽門擺動的原因在于閥位位移反饋信號出現(xiàn)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(xiàn)虛焊或松動現(xiàn)象，則當焊點振開時GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門的位移反饋信號消失。而在正常運行時高壓調(diào)節(jié)汽門能夠穩(wěn)定在任意位置，是由于DEH對高壓調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)汽門全開直至機械限位。由于GV#2高壓調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)汽門發(fā)出關(guān)小閥門指令。由于此時GV2高壓調(diào)節(jié)汽門沒有反饋信號，閥門無法停在穩(wěn)定位置，于是又全關(guān)直至機械限位。機組輸出功率降低，于是DEH又發(fā)出開閥指令，高壓調(diào)節(jié)汽門又過開。這樣反復波動就造成GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門大幅波動。由于是GV#2高壓調(diào)節(jié)汽門位移傳感器引出線焊點虛焊或松動造成這種結(jié)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(diào)節(jié)汽門的波動是隨機的，逐漸減小直至消失。
3.某廠高壓調(diào)門抖動及其處理
3.1現(xiàn)象
(1)在1號機組投運后，3號高調(diào)門經(jīng)常出現(xiàn)抖動的現(xiàn)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(diào)整，但未能消除抖動現(xiàn)象。
(2)為進一步分析問題，嘗試將3號高調(diào)門的MOOG閥線圈解除1組，結(jié)果3號高調(diào)門的抖動現(xiàn)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(lián)關(guān)系。MVP卡的驅(qū)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(wěn)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�，F(xiàn)場的這種干擾對于每個調(diào)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(diào)門才能夠穩(wěn)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(tǒng)的硬件無法有效抑制現(xiàn)場疊加的隨機干擾，故用犧牲冗余度來克服干擾引起的調(diào)門抖動也是為保證汽機安全穩(wěn)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(qū)動卡替代現(xiàn)在的MVP卡，同時滿足抗干擾和冗余輸出的要求。
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