汽轮机DEH系统异常的诊断与处理刘海泉

汽轮机DEH系统异常的诊断与处理刘海泉

刘海泉

西北电力建设第一工程有限公司陕西省渭南市714000

摘要：DEH系统在汽轮机中是经常被使用的，同时它也命名为数字化电液控制系统。但由于在使用DEH系统的时候，会经常性的出现一些不良反应，进一步影响到发电厂的可靠性。为了将故障能够彻底排除，所以首先要做的就是要分析故障产生的原因，只有真正了解了故障，才能从根本上去排除或解决它，从而提高数字化电液控制系统的稳定性，进一步提高电厂的可靠性。

关键词：汽轮机；DEH系统；异常诊断；处理措施

一、DEH控制系统的工作原理及特征

DEH系统在汽轮机中进行应用，其作为DCS控制系统的重要组成部分，对汽轮机的正常运行具有非常重要的作用。在汽轮机组运行过程中，DEH系统利用电驱动油动机来控制阀门的开度，对汽轮机的转速进行调节，从而保证汽轮机运行的稳定性。在汽轮机DCS控制系统运行过程中，调节指令的电信号由自动数字调节系统发出，并由电液转换器进行转换，而且油动机的液压缸与高压油保持相互连通的状态，从而有效地驱动油动机的运作，达到调节的目的。一旦系统调节达到相应要求后，系统的反馈装置则会自动停止调节过程。

DEH控制系统兼职了数字系统、模拟系统和液压系统的优点，在灵活性、快速性和可靠性方面具有突出的表现，将其在汽轮机中进行应用，有效地提高了高压调门和中压调门的控制精度，而且为CCS协调控制的实现起到了积极的促进作用，有利于整个机组控制水平的提升，为汽轮机安全稳定的运行奠定了良好的基础。

二、发电厂汽轮机DEH系统的故障分析

（一）机组在AGC方式下加负荷时的DEH系统关闭调门

在汽轮机组运行过程中,如果处于AGC方式下运作,在进行加负荷过程中,会出现增加负荷指令值大于实际负荷值的情况,这时所增加的负荷并不属于DEH系统的控制范围,从而更容易引起负荷值偏差过大的问题。与此同时,汽轮机依旧处在协调方式状态下,在汽轮机组退出AGC方式后,DEH系统则重新进行调节,让汽轮机成为主要的控制方式,而他的控制是由调门的打开与关闭来完成的,这就会造成主汽压力的给定值与测量值间的偏差不断加大的问题,而负荷的偏差也在不断增加。

（二）电动门的反馈信号异常

通常情况来说，气泵出口的反馈信号的跳动是正常的，并不会影响到机组的正常工作。但在正常情况下，当反馈信号短暂的跳动完后会触发RB，而气泵RB则会使的气泵重新恢复正常。但有时却会出现反馈信号跳动极为短暂，从而导致无法触发气泵RB，使的锅炉控制发生错误，一直处于跟随状态。使得在数据上产生无法控制的误差。由此导致的功能紊乱无法进行主观调控，只能进行人工调控。

（三）汽泵出口处电动门开反馈信号的跳变

汽泵出口处电动门的开反馈是汽泵运行状态的重要保障，但在实际运行过程中，汽泵出口处电动门开反馈信号跳变是较为常见的现象，从而对汽泵运行信号带来影响，进而不导致整个汽轮机组的负荷跳变。通常情况下，汽泵运行信号消失后短时间内会触发汽泵的RB，从而使汽泵运行信号复归。但在这种过程中，触发时间较短，控制器的扫描没有触发RB的控制回路，这就会导致锅炉的控制回路没有经过RB回路，从而使锅炉控制一直处于跟随的状态下，致命汽轮机组锅炉控制较为混乱，引发测量通道数据上产生误差，这必然会使锅炉从主控降至手动运行。

三、汽轮机DEH系统异常处理措施

某公司装机容量3炉2机,1、2号机组采用哈尔滨汽轮机厂的55MW抽凝式汽轮机,承担工业园区企业用汽和城区居民供热任务。控制系统采用新华xdps400+、DEH-V型低压纯电调控控制器。2005年投运以来一直正常运行,控制系统稳定,没有出现大的异常。

2019年03月23日,早班的运行工况是1号机组停机检修,2号机组带52MW负荷运行,调门开度83%,各项参数一切正常。08:41,2号机负荷由52MW左右突降至48MW,继而快速下降至5MW,主汽压力由8.33MPa急速上升,功率回路自动退出。DEH画面上调门开度75%,与指令相匹配,无明显异常。运行人员重新投入功率回路,未成功。现场设备检查,发现主调门开度就地指示器30mm,实际开度12%左右,与DEH画面的调门开度相差较大。运行人员随即尝试将自动控制改为手动控制拉高调门,手动操作阀位的指令可以上升,但就地调门不跟踪,并且机组负荷不稳定,无法恢复正常运行;08:48,打闸停机。

（一）DEH系统硬件设施的排查

初步怀疑机柜电压存在瞬间波动,电压冲击造成DEH机柜部分卡件损坏,测点大面积异常。检查了电气系统的历史趋势,电压电流曲线稳定,且无重大操作。排查现场电缆也没有发现大面积电缆损害。为尽快恢复2号机的DEH系统,更换了2号机DEH柜的温度测点端子板电源线、端子板和卡件,更换后温度测点还是显示负值;更换调门控制VPC卡和转速SDP卡后,调门虚假反馈65%的现象仍旧没有消除;在DEH软件系统的排查过程中,重启了柜内交换机和A、B、C网络交换,并对DPU进行了停电重启和切换试验;检查了机柜电缆、接地电阻正常;检查了DEH内部电源模块,测量DC24V和DC±15V电压正常,但仍旧进行了更换,故障现象还是没有排除。机柜内部设备已经全部排查完毕,仍未找到故障点,DEH系统仍旧处于整体的异常状态之中。

（二）处理汽轮机DEH系统电源系统故障

第一,直流电源故障处理。需要根据有关操作规范开展在线检测处理,鉴于OPC电磁阀处于带电状态,所以在对故障部件进行检查与更换中可以先把出现故障的一路OPC电磁阀暂时断开,再进行部件更换。第二,交流电源故障处理。要排查其是否是由外部供电系统故障导致系统失电,如果是,则需要对各开关状态进行检查看是否有异常;如果排查发现DEH系统失电是由于内部交流电故障引发的,则应先将电源断开,之后分别低接地绝缘电阻、电源相和零线二者负荷进行检查,随后在确定原因并处理后上电,但如果原因不明时,可先借助于UPS备用电源进行供电运行,之后接着排查失电原因。

（三）操纵机构卡涩故障处理措施

对于系统所出现的卡涩，故障诊断的方法可以采用鲁棒诊断、补偿算法等进行，而具体的故障解决措施可以通过旋转活塞这种方式来使得液压缸轴向的摩擦力来达到降低的目的。

（四）改进锅炉的主控方式

在实际的运行操作中，操作人员可以将锅炉的主控方式中主汽压力的计算偏差值和控制前馈的信号值修改为零。在机组处于协调方式下时，锅炉的主控控制器要跟踪锅炉的主控输出信号，并将其自动跟随状态下的锅炉主控控制器的输入偏差信号值控制为O，并保留运行人员手动撤出锅炉的主控自动操作。

四、结论

DEH系统在汽轮机中发挥着非常重要的作用，其有效应用有利于机组运行安全性的提升，而且对机组运行稳定性的提高也具有积极的意义，有利于更好地满足汽轮机组自动化控制的需求。当前在DEH系统在汽轮机进行应用时虽然还存在一些不足之处，对于这些问题我们需要给予充分地重视，并针对具体问题提出有针对性地解决措施，从而实现对故障的有效控制，更好地保护好机械设备，确保汽轮机DEH系统更加安全、稳定的运行。

参考文献

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