发电厂汽轮机DEH系统的故障分析

郭儆汶

（大唐阳城发电有限责任公司，山西 晋城 048000）

发电厂汽轮机DEH系统的故障分析

郭儆汶

（大唐阳城发电有限责任公司，山西 晋城 048000）

DEH系统也称为数字化电液控制系统，在电厂汽轮机中应用得十分普遍。但在DEH系统在汽轮机中应用过程中，极易出现一些常见故障，从而影响电厂的正常生产和运行。本文从汽轮机DEH控制系统概述入手，分析了电厂汽轮机DEH系统运行中的一些常见故障，并针对存在的故障提出了具体的解决对策，从而有效地保证了DEH系统运行的稳定性，确保电厂运营的安全性和可靠性。

汽轮机；DEH系统；功能；构成；故障；措施

DEH系统作为电厂汽轮发电机闭环控制的电液控制系统，在电厂正常运营过程中，DEH系统时常会出现一些问题及故障，严重影响电厂的正常生产和运行，因此需要针对这些常见故障进行分析，从而采取切实可行的措施加以解放，有效地提高DEH系统运行的质量，使电厂能够保持良好的生产经营状况。

1.汽轮机DEH控制系统概述

1.1DEH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。

1.2DEH系统的功能

DEH系统的功能主要包括下面的一些内容，即对汽轮机组的负荷控制、转速控制、炉、机协调控制、自动同期控制、快速减负荷控制、多阀解耦控制、单阀控制、阀门试验、主汽压控制、OPC控制、轮机程控启动、DCS数据共享、失磁工况控制、一次调频控制和手动控制等等。

1.3DEH系统的构成

电厂汽机的DEH系统的构成主要包括控制柜、操作员站、交换机、电液转换器、传感器、伺候放大器、油动机等。

（1）控制柜

利用控制器和IO通信线路有效地将DEH系统的控制柜连接起来，从而构建出控制系统的底层网络构架，实现对相关被控制参数的采集、输入、分析和输出等具体操作，确保I/O横块接线端子布置和安装的实现，更好地完成DEH系统中控制算法的操作和运算工作。

（2）操作员站

操作员站的主要功能是完成人机接口功能，需要运行人员进行具体地操作，而且兼具工程师站的相关工作，对于操作员站中的组态工作，可以由DEH系统维护人员来进行，以便于能够对站内相关配置和算法操作进行改变。

（3）交换机

HUB即为DEH系统中的交换机，也可称为网络交换机或是网络集线器，其作为DEH系统实现网络通信的物理性接口。

（4）电液转换器

在DEH系统中，电液转换器的安装和使用工作非常重要，其在工作过程中，主要是将收集到的信号利用电液转换器进行转换，使其成为所需要的液压信号，在信号转换过程中，通常会利用直流力矩马达伺服阀起到稳定和顺畅的作用。

（5）传感器

在DEH系统中，其传感器主要是差动变压器式的位移传感器，其功能主要是利用伺服放大器来反馈和调整系统收集到的信号，从而实现稳定和控制DEH油动机的目的。

（6）伺服放大器

在DEH系统中，伺服放大器作为控制柜的组成部分，使油动机、DDV阀及LVDT实行一个共同的液压伺服控制机构，从而实现对汽轮机组的执行控制。

（7）油动机

油动机在汽轮机运行中主要是对抽汽和蒸汽等流量进行控制，其利用弹簧、凸轮和机械杠杆等实现与汽轮机的有效连接，作为液压控制机构的最终环节，能够有效地实现对汽轮机组的汽压、功率和转速等进行控制。

2.汽轮机DEH系统故障分析

发电厂汽轮机运行过程中，DEH系统极易出现一些常见故障，针对某一电厂进行实地考察后，对可能出现的故障进行实地考察后，将具体故障大致归纳为以下几方面的内容：

2.1机组在AGC方式下加负荷时的DEH系统关闭调门

在AGC方式下运行的汽轮机组，当对其进行加负荷过程中，实际负荷值会小于增加负荷的指令值，这种情况下，DEH系统则不会对增加的负荷进行控制，从而导致负荷值之间偏差加大。但此时汽轮机仍处于协调方式状态下，当机组退出AGC方式后，DEH系统则会对控制方式进行调节，使汽轮机控制方式成为主控方式，主要是利用开关调门来对压力进行直接控制，这必然会使主汽压力的给定值与测量值之间的偏差持续扩大，同时其负荷的偏差也会随之增加。

2.2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。

2.3低负荷时汽泵的跳闸现象

机组在停机操作前，其负荷会减小，而速关油压值过低必然会触发保护性跳闸，但此时机组负荷值由于低于RB负荷值，这样在跳闸动作后不会触发RB动作，从而导致主燃料跳闸产生。这一系列动作产生会使机组实际给水流量出现迅速下降，但机侧给水控制回路则没有及时将跳闸信号叠加到汽泵运行输出指令中，这必然会导致流量测量值小于给出的给水指令，从而引发整个机组出现跳闸故障。

3.解决汽轮机DEH系统故障的措施

在实际的电厂汽轮机的DEH系统的运行操作过程中，可以采取下面几种措施来控制DEH系统故障的产生，从而保证DEH系统的平稳、正常运行。

3.1改进负荷指令的控制回路

由于机组在增加负荷的过程中处于欠压的状态，因此，在给定压力值与实际的压力值之间的偏差小于2MPa时，要将限压控制方式从控制负荷方式转切至控制压力的方式。并将其相应的信号传送到DCS系统中去，为负荷闭锁的增减提供可靠的依据，并在其操作员站的画面上显示报警提示。

3.2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。

3.3修改汽泵在运行状态下的判断逻辑

要修改汽泵在原有运行状态下的判断逻辑，将原来的汽泵转速超过2200r/min—无跳闸信号—前置泵进口处电动门已开且合位，或者汽泵转速超过2200r/min—无跳闸信号—出口处电动门全开—无电动门关闭信号的判断逻辑修改为小机转速超过2200r/min—汽泵无跳闸信号—前置泵出口处流量在10s内下降250t或者出口处的电动门已开的情况下取“非”。

结语

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。

［1］葛晓霞，缪国钧，徐治皋.抗燃油系统故障分析及处理［J］.汽轮机技术，2005（6）：202-205.

［2］李玉鹏，谢诞梅.姚电公司2号机DEH控制系统改造及其特点［J］.华中电力，2005（3）：49-52.

［3］黄涛. 300MW汽轮机组高压调节汽门油动机降温发行方案［J］.热力发电，2004（4）：73-75.

［4］凌保辉.某电厂150MW汽机DEH控制系统的故障分析［J］.广东科技，2009（12）：200-201.

［5］屠士凤，丁明利. 660MW机组协调控制系统的故障分析与改进措施［J］.浙江电力，2012（5）：38-40.

TM621

A