关于电厂汽机DEH控制系统故障分析与处理探讨

关于电厂汽机DEH控制系统故障分析与处理探讨

谢辉

太仓港协鑫发电有限公司 215433

摘　要 电厂汽机DEH控制系统可以对汽轮发电机组实现闭环自动控制，这对电厂机组间的协调和远程自动调度功能的实现具有重要作用。但DEH控制系统在实际运行中经常会出现故障，进而严重影响到期功能的稳定发挥。本文对DEH控制系统进行了概述分析，并进一步就其常见故障和处理对策进行了详细探讨，希望对业内同仁可以起到一些有意义的参考和借鉴。

关键词　电厂汽轮机组，DEH控制系统，常见故障，故障处理

1研究意义

在当今时代，电力能源已经成为了支撑经济和社会发展的重要保证，确保电厂的生产效能对促进国民经济发展和维护社会稳定都具有重要意义。而在电厂的生产运行中，汽轮机组是不可获取的重要设备，它能否实现安全稳定运行对电力生产至关重要。电厂汽机数字式电液(Digital Electronic Hydraulic，DEH)控制系统可以对汽轮发电机组实现闭环自动控制，这对电厂机组间的协调和远程自动调度功能的实现具有重要作用。此外，DEH控制系统还能对汽机的运行过程进行有效监控(如图1所示)，避免其因出现超速等因素而发生损坏，保证了电厂的生产效益。当然，因为受到多方面原因的影响，DEH控制系统在实际运行中也会出现一些故障，进而严重影响到期功能的稳定发挥，我们有必要对DEH控制系统的故障因素展开深入分析，并采取切实有效的处理对策，以确保DEH控制系统的运行质量。本文正是基于这一出发点，对DEH控制系统进行了概述分析，并进一步就其常见故障和处理对策进行了详细探讨，希望对业内同仁可以起到一些有意义的参考和借鉴。

2 DEH系统概述

DEH控制系统是数字式电液控制系统的简称，它的主要功能是对汽轮机组的启停、变速和功能能方面的内容实施自动化控制，进而促使汽轮发电机组能够实现安全稳定运行。DEH控制系统一般由供油装置、管路系统、执行机构、超速保护(OPC)以及紧急遮断设备(AST)组成。其中，供油装置又可以进一步细分为油箱、油泵、压力回路以及过滤冷却回路等组成结构。这里的油泵一般为定压变量泵，可以通过改变泵的排量实现流量变化，确保泵的出口压力始终可以维持稳定。执行机构就是我们俗称的油动机，它通常分为开关型和伺服型两种；OPC的功能主要是当汽轮机运行速度过高时提供保护，以免其遭受损坏。比如当汽轮机组的专注超过速度上限值时，它可以快速调小所以汽阀的开度，从而实现对转速的降低。当然现实中，因为一些突发故障的影响，汽轮机的转速可能会突然升高跃过速度上限值，此时光依靠OPC可能无法对速度提升进行快速遏制，这时就需要用到ATS遮断所有进气阀门以实现对机组转速的控制有效控制。

大量的生产实践已经证明，DEH控制系统可以有效提升电厂汽机的自动运行和保护效果，而且还极大地降低了运行管理与维护人员的工作量。同时，现代DEH控制系统一般都预留了相关接口，为后续的升级拓展提供了基础。

3常见故障及其处理

上文已经谈到，DEH控制系统对保证汽轮发电机组的正常运行至关重要，但因为受到各种因素的影响，其运行中经常可能会出现各种故障，如果不能对故障进行及时有效的处理，那么势必会影响到电厂的生产效能。因此，有必要对DEH控制系统的常见故障及其处理进行探讨。

1.伺服系统故障及其处理

目前在实际工作中，DEH控制系统大多会采用磷酸酯抗燃油，但这一介质在使用中很容易发生劣化，比如污染颗粒度会增高，从而造成伺服阀卡涩，同时还会导致阀芯磨损和泄露量增加等情况。

针对这一问题的处理，需要及时清理变质油质，并定期更换油路滤芯。此外，每隔一段时候都应对伺服阀进行清洗。最后，对相关的电气信号端口和连线也要定期检查和更换，防止其出现松动或接触不良等情况。

2.油系统故障及其处理

因为DEH控制系统的控制对象是汽轮机组，所以其油管路很多都直接安装在汽机上，而这会带来一定问题。比如汽轮机组的运行过程中温度会升高，并且附带产生高压蒸汽，这就使得DEH控制系统的部分元件和油管路处于高温高压的环境中，造成油液的氧化速度加快和酸值不断提升。而当酸值超过规定的允许值时，就会促使油产生空气间隔等问题，给DEH控制系统的正常运行造成风险隐患。此外，EH油含水乳化后还会进一步增加DEH控制系统发生故障的几率，严重时甚至可能导致ATS故障，增加了汽机因超速运行而发生损坏的几率。

针对以上问题，可以采取下列措施进行处理：首先，要尽可能使DEH控制系统的各个元件尤其是油管路远离高温高压区域，并在设计DEH系统各部分的安装位置时就注意避免此类问题。如果无法通过设计改善进行有效克服，那么就必须附带增加隔热措施和通风手段，有必要时还可以引入冷却装置对其进行降温冷却。其次，适当增强抗燃油的流动性以避免死油区，良好的循环性可以及时将高温区的油液温度带出，促使油温得到有效降低。

3.电液转化器故障及其处理

电液转换器是电液系统中比较重要的元件，同时也是故障高发的部分。它最为常见的故障就是振颤幅值降低，导致这一问题的主要原因是卡涩死区增大，使转化器的滑阀动作不畅。此外，电液转化器的进出口压差增大也是其较为典型的故障类型，大多表现为进口压力不变但出口压力却降低，通过实践中对机械结构的检查发现，这一问题产生的主要原因是滑阀磨损严重，泄露量变大。

针对上述故障，可将电液转化器进行解体，并对其组成部分进行逐一检查。如果发现滑阀磨损严重就必须及时加以更换。其次，应对堵塞的滤网进行清洗，如果发现滤网已经出现破损情况，也应及时更换。最后，对弹簧的弹性进行检测，一旦发现弹性减弱就必须及时更换。

4.保护系统故障及其处理

对于DEH控制系统而言，保护系统的作用非常重要，一旦出现故障，轻则影响DEH系统功能的稳定发挥，重则可能导致DEH系统损坏。这里所指的保护系统主要指OPC的组成元件，比如OPC板和MCP测速板等等。

对于OPC板，它主要负责对OPC电磁阀进行直接控制，一旦出现故障，就必须及时进行更换。在更换的过程中，要做好安全保护工作。一般先将OPC板与电磁阀的联系暂时切断，并认真核对要更换的OPC板是否满足要求，条件允许时还应做好更换后的测试工作。对于MCP测速板，可通过机组正常运行时其能否实现正常测速来进行故障判断。如果发现MCP存在故障，就需要通过更换进行故障处理。这里需要注意的一点是，如果两块及以上的MCP板同时判定为故障，在处理时禁止同时更换，而是应采取依次更换的措施。

5.调节阀故障及其处理

在汽轮机运行的过程中，最为常见也是最为复杂的故障就是调节阀油动机晃动故障，而且晃动的幅值和频率往往表现多样。导致这一故障的原因主要有以下几个方面的因素：第一，热工信号问题。当两只位移传感器发生干涉、驱动卡输出信号中包含交流分量或者伺服阀信号电缆存在接地点时可引发该故障。第二，阀门突跳导致输出指令变化。比如某一阀门工作在一个特定工作点时，因为蒸汽力的作用，造成主阀由门杆的下死点突然跳跃到上死点。而DEH系统会根据功率反馈会控制阀门开度减小。同样在阀门关小的过程中，蒸汽压力又可能造成主阀由门杆的上死点跳跃到下死点，驱动DEH控制系统又发出增大阀门开度额定指令。这一反复循环就造成了调节阀晃动故障。第三，泵输出压力波动，当调节阀阀芯出现卡涩或摩擦阻力增大时，因为无法及时将泵的出口压力信号转化成推动机构的推力，使得泵的流量调节滞后于实际压力变化情况，即产生泵的压力波动，继而引发调节阀晃动故障。

针对这类故障，在处理时要先判是软件程序、信号方面的故障还是机械方面的故障。软件、信号方面的故障要查清控制信号在检测采集、传输和处理中哪个环节出了问题，并采取针对性的处理措施。机械方面的故障处理需要对调节阀进行解体，查看阀芯是否存在磨损情况，并做好零件清洗和磨损件的更换工作。

参考文献

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