600MW汽轮机数字电液控制DEH系统探讨
日期：2010-9-19 21:33:46 点击：
来源：网络
作者： 未知
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作者： 未知
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关键词
数字电液功能实现故障现象处理方法日常维护
目的
火力发电机组容量的增大、蒸汽参数的提高，对机组的安全性、经济性及其自动控制水平的要求也愈来愈高。作为600MW的大型机组，汽轮机数字电液控制系统（DEH）已被广泛采用。对汽轮机数字电液控制系统（DEH）在调试、试运行期间出现的问题及解决办法进行简单介绍，以供交流和参考。
摘要
本文就600MW汽轮机数字电液控制系统的组成、控制功能作个简单介绍，根据平常积累的工作经验，对常见故障现象及处理方法进行介绍；同时对EH油系统、电液伺服阀、阀门位置反馈器（LVDT）的日常维护也提出了见解。
引言
600MW机组采用了上海汽轮机厂生产的全电调型汽轮机数字电液控制系统(DEH)，其控制部分采用ABB贝利公司的Symphony系统，DEH为DCS系统环路上的一个节点，实现了与原DCS的数据、设备的完全共享，软件系统工程师站采用Composer4.3,操作员站采用PGP4.0。DEH是一个过程控制单元（PCU），它在控制环路上的节点号为56；DEH由三个控制柜组成，柜号分别为55、56、57，其中55、57号柜为端子柜，56号柜为模件柜。液压部分为上海汽轮机厂生产高压抗燃油系统。。从整个系统的调试与运行情况来看，其功能是完善的，性能是可靠的。在调试、运行期间暴露出一些设计、组态及设备上的问题，通过分析、判断和处理，解决了一些存在的问题，为机组的安全稳定运行提供了保障。
正文
一、 系统概述
汽轮机控制系统主要是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求。它可以控制汽轮机从挂闸、冲转、暖机、同期并网、带初始负荷至带满负荷的全过程（有些机组在启动前需进行暖机）。具体而言，DEH主要控制高压主汽门（TV）、四个高压调门（GV）、两个中压主汽门（RSV）、四个中压调门（IV）、油系统中的各个电磁阀和EH油泵、通风阀（BDV）等。DEH投入锅炉自动（即汽机远控）时，从模拟量控制系统（MCS）接收负荷指令，此时DEH仅作为MCS的执行机构。
1、硬件组成：阳西电厂DEH控制部分由三个控制柜组成，柜号分别为55、56、57，其中55、57号柜为端子柜，56号柜为模件柜。
2、操作员站操作员接口站是重要的人机接口．有操作灵活方便、信息存贮量大等诸多优点。运行人员可通过操作站，参与整个控制过程，并可对控制过程和参数进行监视和记录。操作站共设计了图形操作界面，其中菜单画面1幅，流程、操作员可从全厂总貌画面中点击DEH快捷键进入DEH主菜单。
4、工程师站是专用于工程师设计、组态、调试、监视系统的工具。配有组态软件工具。
5、液压部分由一个1m3的油箱、两个高压油泵、两组高压蓄能器、两组低压蓄能器、十二个油动机、油过滤器及冷却回路、再生滤油装置以及高压遮断块等组成。
二、热控设备常见故障分析与处理
1、EH油压低产生的原因及处理
现象：一台EH油泵运行状态下，EH母管油压低于11.2Mpa，延时3秒，将备用EH油泵联启，EH母管油压低于11.8Mpa，造成EH母管油压低报警。
产生原因：
（1）在汽轮发电机处于跳闸状态下，阀门的指令与反馈存在负偏差（偏差大于4%），造成伺服阀内漏
（2）高压油至回油的截止阀内流大。
处理方法：
（1）现场检查TV、GV、IV阀门回油管的温度，如果相应阀门回油管温度偏高的，说明该阀门的伺服阀存在内漏，应把该阀门的油动机高压进油手动门关闭，EH油压上升，在EH油压高于11.8Mpa时。运行人员完成挂闸汽轮发电机挂闸后，恢复之前关闭油动机高压进油手动门，热工人员整定阀门。我厂现在为保证汽轮发电机跳闸后，阀门关闭的严密性，将阀门指令由“0”改为“-3”（逻辑上修改）。
（2）将高压油至回油的截止阀关严。
2、EH油温升高的原因及处理
现象：EH油温上升至55℃时，联启EH油循环泵。油温长期高于60时，EH油的酸值将升高，油质将变坏。
产生原因：
（1）、EH油减温水调门未正常工作。
（2）、溢流阀开度过大导致溢流。
（3）、冷却器冷却效果差。
（4）、冷却水温度高。
处理方法：
（1）、检查EH油减温水调门是否存在机械卡塞，如果是机械卡塞，通过旁路调节冷却水流量，并通知机务处理；分析EH油减温水调门调节线性度是否良好，可通过调整该阀门的PID参数，优化阀门调节品质。
（2）需机务重新调整溢流阀开度或更换此阀。
（3）、需机务检修冷却器。
（4）、调整冷却水水温。
3、阀门振荡
现象：阀门高频振荡、等幅振荡不停，最终影响负荷波动。（注：正常情况下，阀门在非线性区的小范围调节是有一些振荡的。）
产生原因：
（1）、阀门LVDT晃动；
（2）、LVDT信号回路接线松动；
（3）、LVDT故障；
（4）、伺服阀控制回路电缆受到强电压干扰引起伺服阀高频振荡。
（5）、阀门控制卡输出电压不稳定。
（6）、伺服阀油路堵塞。
处理方法：
（1）、LVDT安装稳固，紧固LVDT导向杆的锁紧螺母，防止调节汽阀联轴器定位销外移。
（2）、紧固LVDT信号回路接线，防止接线端子压在导线的绝缘胶皮。
（3）、检查LVDT线性度。
（4）、检查伺服阀控制回路的绝缘。
（5）、观察自检中VP卡的状态灯，是否有故障指示。将阀门控制卡切手动时，控制卡输出电压不稳定，更换阀门控制卡。（注：如果是阀门大幅度波动，主要是阀门的流量特性不匹配造成的，可以通过调整压力来避开这些点。）
三、伺服阀
1、伺服阀是电液调节系统的核心，将微小的电气信号转换为大功率的液压输出。它的工作性能直接决定电液调节系统的稳定性。在电液调节系统中，伺服阀接收阀门控制卡的电气信号，将电信号转换为液压信号，驱动主阀移动，并经放大后控制高压油通道，使高压油进入油动机下腔，油动机活塞上移，经传动机构带动调节阀开启，或者是使压力油自活塞下腔泄出，在油动机弹簧的作用下，活塞下移关闭调节阀。当油动机活塞移动时，同时带动线性位移传感器（LVDT），将油动机活塞的机械位移转变为电气信号，作为反馈信号，与阀门指令信号叠加，直至叠加后的电气信号值为零时，调节阀便停止移动，停留在一个新的平衡位置上，从而实现调节阀控制。
2、伺服阀的故障类型：
电液伺服阀的几种典型故障、故障原因及现象见下表，通过它可以及时地分析、诊断和排除电液伺服阀及电液调节系统出现的故障，从而保证机组的安全、稳定、经济运行。
5、电液伺服阀的故障处理
（1）、在逻辑上实现故障调门的指令置为0%（指令逐渐减至0%，减指令的幅度控制在2%内。）
（2）、关闭故障调门油动机进油手动门，在阀门油路无堵塞情况下，遮断高压进油可以确保调门全关。（手动门关到中间阀位时，EH高压油管会出现振动，这时处于截流，振动是正常的）
（3）、在消除伺服阀故障后，打开调门油动机进油门，确保进油门手动阀全开。
（4）、在逻辑上实现调门逐渐开启，在加调门指令时，以2%的幅度增加，防止负荷出现波动，如果出现大幅度负荷波动，应待负荷稳定后，再继续增加调门的指令。当调门指令增加到跟其它三个高压调门一致时，在逻辑上将调门置于自动控制。
（5）、如阀门控制卡故障，拔出故障阀门控制卡，参照故障阀门控制卡的跳线对新更换阀门控制卡进行跳线，再将新的伺服卡投入，待阀门控制卡状态灯正常后，逐步恢复措施。
结论
本文结合汽轮机控制系统（DEH）实际，介绍了系统组成，并对调试、运行维护中出现的问题做出分析判断，并提出解决办法。对电厂从事汽轮机运行专业和检修技术人员具有一定的参考和借鉴价值。
参考文献
1、《600MW机组DCS调试报告》
2、《汽轮机EH油系统及电液伺服阀》，电力部液压控制质量检验测试中心。
作者简介
经历：胡朝辉，四川南充人。2002年7月重庆电力校电厂热工测量及自动化专业毕业，毕业后到华电国际四川广安发电有限责任公司，长期从事热工工作，2009年到阳西海滨电力发展有限公司热控专业工作。参与了华电国际四川广安发电有限责任公司#61、#62机组DEH控制系统安装调试工作，阳西海滨电力发展有限公司#1、62机组DEH控制系统安装调试工作，对600MW机组DEH系统有一定的见解。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
关键词
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
数字电液功能实现故障现象处理方法日常维护
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
目的
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火力发电机组容量的增大、蒸汽参数的提高，对机组的安全性、经济性及其自动控制水平的要求也愈来愈高。作为600MW的大型机组，汽轮机数字电液控制系统（DEH）已被广泛采用。对汽轮机数字电液控制系统（DEH）在调试、试运行期间出现的问题及解决办法进行简单介绍，以供交流和参考。
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摘要
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
本文就600MW汽轮机数字电液控制系统的组成、控制功能作个简单介绍，根据平常积累的工作经验，对常见故障现象及处理方法进行介绍；同时对EH油系统、电液伺服阀、阀门位置反馈器（LVDT）的日常维护也提出了见解。
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引言
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600MW机组采用了上海汽轮机厂生产的全电调型汽轮机数字电液控制系统(DEH)，其控制部分采用ABB贝利公司的Symphony系统，DEH为DCS系统环路上的一个节点，实现了与原DCS的数据、设备的完全共享，软件系统工程师站采用Composer4.3,操作员站采用PGP4.0。DEH是一个过程控制单元（PCU），它在控制环路上的节点号为56；DEH由三个控制柜组成，柜号分别为55、56、57，其中55、57号柜为端子柜，56号柜为模件柜。液压部分为上海汽轮机厂生产高压抗燃油系统。。从整个系统的调试与运行情况来看，其功能是完善的，性能是可靠的。在调试、运行期间暴露出一些设计、组态及设备上的问题，通过分析、判断和处理，解决了一些存在的问题，为机组的安全稳定运行提供了保障。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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正文
plcjs.技.术_网
一、 系统概述
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汽轮机控制系统主要是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求。它可以控制汽轮机从挂闸、冲转、暖机、同期并网、带初始负荷至带满负荷的全过程（有些机组在启动前需进行暖机）。具体而言，DEH主要控制高压主汽门（TV）、四个高压调门（GV）、两个中压主汽门（RSV）、四个中压调门（IV）、油系统中的各个电磁阀和EH油泵、通风阀（BDV）等。DEH投入锅炉自动（即汽机远控）时，从模拟量控制系统（MCS）接收负荷指令，此时DEH仅作为MCS的执行机构。
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1、硬件组成：阳西电厂DEH控制部分由三个控制柜组成，柜号分别为55、56、57，其中55、57号柜为端子柜，56号柜为模件柜。
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2、操作员站操作员接口站是重要的人机接口．有操作灵活方便、信息存贮量大等诸多优点。运行人员可通过操作站，参与整个控制过程，并可对控制过程和参数进行监视和记录。操作站共设计了图形操作界面，其中菜单画面1幅，流程、操作员可从全厂总貌画面中点击DEH快捷键进入DEH主菜单。
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4、工程师站是专用于工程师设计、组态、调试、监视系统的工具。配有组态软件工具。
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5、液压部分由一个1m3的油箱、两个高压油泵、两组高压蓄能器、两组低压蓄能器、十二个油动机、油过滤器及冷却回路、再生滤油装置以及高压遮断块等组成。
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二、热控设备常见故障分析与处理
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1、EH油压低产生的原因及处理
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现象：一台EH油泵运行状态下，EH母管油压低于11.2Mpa，延时3秒，将备用EH油泵联启，EH母管油压低于11.8Mpa，造成EH母管油压低报警。
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产生原因：
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（1）在汽轮发电机处于跳闸状态下，阀门的指令与反馈存在负偏差（偏差大于4%），造成伺服阀内漏
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（2）高压油至回油的截止阀内流大。
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处理方法：
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（1）现场检查TV、GV、IV阀门回油管的温度，如果相应阀门回油管温度偏高的，说明该阀门的伺服阀存在内漏，应把该阀门的油动机高压进油手动门关闭，EH油压上升，在EH油压高于11.8Mpa时。运行人员完成挂闸汽轮发电机挂闸后，恢复之前关闭油动机高压进油手动门，热工人员整定阀门。我厂现在为保证汽轮发电机跳闸后，阀门关闭的严密性，将阀门指令由“0”改为“-3”（逻辑上修改）。
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（2）将高压油至回油的截止阀关严。
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2、EH油温升高的原因及处理
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现象：EH油温上升至55℃时，联启EH油循环泵。油温长期高于60时，EH油的酸值将升高，油质将变坏。
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产生原因：
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（1）、EH油减温水调门未正常工作。
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（2）、溢流阀开度过大导致溢流。
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（3）、冷却器冷却效果差。
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（4）、冷却水温度高。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
处理方法：
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（1）、检查EH油减温水调门是否存在机械卡塞，如果是机械卡塞，通过旁路调节冷却水流量，并通知机务处理；分析EH油减温水调门调节线性度是否良好，可通过调整该阀门的PID参数，优化阀门调节品质。
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（2）需机务重新调整溢流阀开度或更换此阀。
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（3）、需机务检修冷却器。
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（4）、调整冷却水水温。
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3、阀门振荡
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现象：阀门高频振荡、等幅振荡不停，最终影响负荷波动。（注：正常情况下，阀门在非线性区的小范围调节是有一些振荡的。）
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产生原因：
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（1）、阀门LVDT晃动；
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（2）、LVDT信号回路接线松动；
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（3）、LVDT故障；
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（4）、伺服阀控制回路电缆受到强电压干扰引起伺服阀高频振荡。
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（5）、阀门控制卡输出电压不稳定。
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（6）、伺服阀油路堵塞。
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处理方法：
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（1）、LVDT安装稳固，紧固LVDT导向杆的锁紧螺母，防止调节汽阀联轴器定位销外移。
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（2）、紧固LVDT信号回路接线，防止接线端子压在导线的绝缘胶皮。
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（3）、检查LVDT线性度。
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（4）、检查伺服阀控制回路的绝缘。
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（5）、观察自检中VP卡的状态灯，是否有故障指示。将阀门控制卡切手动时，控制卡输出电压不稳定，更换阀门控制卡。（注：如果是阀门大幅度波动，主要是阀门的流量特性不匹配造成的，可以通过调整压力来避开这些点。）
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三、伺服阀
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1、伺服阀是电液调节系统的核心，将微小的电气信号转换为大功率的液压输出。它的工作性能直接决定电液调节系统的稳定性。在电液调节系统中，伺服阀接收阀门控制卡的电气信号，将电信号转换为液压信号，驱动主阀移动，并经放大后控制高压油通道，使高压油进入油动机下腔，油动机活塞上移，经传动机构带动调节阀开启，或者是使压力油自活塞下腔泄出，在油动机弹簧的作用下，活塞下移关闭调节阀。当油动机活塞移动时，同时带动线性位移传感器（LVDT），将油动机活塞的机械位移转变为电气信号，作为反馈信号，与阀门指令信号叠加，直至叠加后的电气信号值为零时，调节阀便停止移动，停留在一个新的平衡位置上，从而实现调节阀控制。
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2、伺服阀的故障类型：
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电液伺服阀的几种典型故障、故障原因及现象见下表，通过它可以及时地分析、诊断和排除电液伺服阀及电液调节系统出现的故障，从而保证机组的安全、稳定、经济运行。
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5、电液伺服阀的故障处理
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（1）、在逻辑上实现故障调门的指令置为0%（指令逐渐减至0%，减指令的幅度控制在2%内。）
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（2）、关闭故障调门油动机进油手动门，在阀门油路无堵塞情况下，遮断高压进油可以确保调门全关。（手动门关到中间阀位时，EH高压油管会出现振动，这时处于截流，振动是正常的）
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（3）、在消除伺服阀故障后，打开调门油动机进油门，确保进油门手动阀全开。
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（4）、在逻辑上实现调门逐渐开启，在加调门指令时，以2%的幅度增加，防止负荷出现波动，如果出现大幅度负荷波动，应待负荷稳定后，再继续增加调门的指令。当调门指令增加到跟其它三个高压调门一致时，在逻辑上将调门置于自动控制。
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（5）、如阀门控制卡故障，拔出故障阀门控制卡，参照故障阀门控制卡的跳线对新更换阀门控制卡进行跳线，再将新的伺服卡投入，待阀门控制卡状态灯正常后，逐步恢复措施。
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结论
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本文结合汽轮机控制系统（DEH）实际，介绍了系统组成，并对调试、运行维护中出现的问题做出分析判断，并提出解决办法。对电厂从事汽轮机运行专业和检修技术人员具有一定的参考和借鉴价值。
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参考文献
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1、《600MW机组DCS调试报告》
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2、《汽轮机EH油系统及电液伺服阀》，电力部液压控制质量检验测试中心。
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作者简介
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经历：胡朝辉，四川南充人。2002年7月重庆电力校电厂热工测量及自动化专业毕业，毕业后到华电国际四川广安发电有限责任公司，长期从事热工工作，2009年到阳西海滨电力发展有限公司热控专业工作。参与了华电国际四川广安发电有限责任公司#61、#62机组DEH控制系统安装调试工作，阳西海滨电力发展有限公司#1、62机组DEH控制系统安装调试工作，对600MW机组DEH系统有一定的见解。
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