300MW机组高调门晃动大原因分析及处理

300MW机组高调门晃动大原因分析及处理摘要本文针对生产中出现的高调门晃动大的故障现象，通过分析高调门的工作原理，使用逐项排查方法消除了高调门晃动大故障，为以后消除类似故障提供了宝贵的经验。关键词：高调门；伺服阀；DEH引言某电厂有两台300MW机组，汽机为东方汽轮机厂生产的NC300/220-16.7-535/535型双缸双排汽，抽汽供热机组。DEH系统采用先进的HIACS-5000/M分布式控制系统，液压采用高压抗燃油系统。汽轮机高压缸进汽口上配有四个调节汽阀，中压缸进汽口上配有二个调节汽阀，中压缸排汽口配有1个碟阀，供热抽汽管道配有2个快关阀。为保证汽机的安全运行，还配有相应的4个主汽阀。以上所述的13个阀均采用液压执行机构来驱动，以满足动作时间短，定位精度高的要求。DEH的主要任务就是调节汽轮机的转速，使之维持等转速运行。汽轮机的工作转速为3000r/min，当电网中的负荷变动时，引起汽轮机转速随之变动，汽轮机调节系统中的测速环节测量到汽轮机的实际转速，并与额定转速3000r/min相比较后，通过频差放大，调节器，伺服控制等环节来控制高、中压调节阀CV、ICV的开度，形成转速负反馈使转速变化维持在预定范围内。汽轮机转速和功率的控制是通过调节进汽量的大小来实现的，高调门的开度决定了汽轮机进汽量的大小。由于高调门关键部位的磨损、电子元器件的老化等原因导致高调门故障频发，严重影响了机组的安全稳定运行。高调门晃动原因复杂，只有分析清楚调门晃动的原因，才能消除故障保障机组的安全运行。高调门工作原理高调门工作原理如图1所示：高调门控制信号经DEH逻辑计算得到给定信号给定信号经过日立系统的。。皿板（LPF240A），送到功放板（ASA506A），作为阀门开度指令信号；现场的实际阀位反馈经LVDT及LVDT反馈板分为两路，一路送到DCM板（LPF240A）作为监视用，另一路送到功放板（ASA506A）作为实际反馈,与阀门开度指令信号比较后，经功放板处理放大后发出控制信号去控制现场的伺服阀，调整高调门阀门开度。图1高调门故障现象描述及原因分析某厂1号机组2019年7月17日乙值三值班，23:35分左右1号机组负荷由230MW逐步降至170MW过程中，运行人员监盘发现3号高调门开度在40%-49%之间大幅波动，机组负荷在165MW-195MW之间波动，就地检查3号高调门摆动幅度大。运行人员立即采取限至机组负荷、稳定汽压等方式，稳定机组运行，联系汽机点检、热工人员现场检查。高调门晃动原因分析：（1） DCS上位机指令发生晃动。由于DCS逻辑中调速汽门重叠度或者汽机主指令PID等参数设置不合理导致系统振荡，判断方法为解除协调稳定负荷后观察系统是否振荡，如果振荡消失说明是上位机DCS逻辑的原因，如果振荡未消失，观察哪个调门发生振荡，继续查找振荡原因。例如：1号机组检修后第一次投入协调机组负荷晃动大，但解除协调控制后机组负荷稳定，通过调整汽机主指令PID参数后负荷晃动大现象消失。（2） DCM板、伺服放大板发生故障。DEH机柜内DCM板、伺服放大板电子元器件故障，或者伺服放大板参数调节不合理可能导致高调门发生晃动，判断方法为：1、停机时可以采用1.5V电池或信号发生器直接发指令至伺服阀观察高调门是否晃动，如果晃动消失说明DCM板伺服放大板出现问题，进行更换调整。如果晃动未消失继续查找故障原因。2、机组运行时需要将发生故障的高调门强制进行关闭，运行人员将油路进行隔绝，热工人员在DCS逻辑中强制指令为25%，用万用表测量指令信号如果指令信号稳定说明DCM板、伺服放大板无问题，如果指令信号晃动大说明DCM板、伺服放大板出现问题，进行更换调整。（3） 控制指令线、LVDT反馈信号传输电缆或伺服阀插头发生故障。控制指令线、LVDT反馈信号传输电缆发生接地现象或者传入干扰信号，可能导致高调门发生晃动，判断方法为:使用摇表检查电缆是否存在接地现象，使用万用表测量电缆是否存在干扰信号。检查伺服阀插头是否存在开焊或虚接现象，发现问题及时进行更换处理。（4） 伺服阀发生故障。伺服阀即电液转换器，作用是将DEH控制系统输出的电信号转换成液压信号，控制油动机行程，从而达到控制调门开度的目的。而一旦某个伺服阀故障（通常是因为油质欠佳造成伺服阀机械部分卡涩），其对应的调门将不能正常响应DEH控制系统的输出指令，从而引起调速系统工作不正常。伺服阀故障的主要原因是油质不好，有渣滓等沉淀物存在，造成油质不合格，使伺服阀堵塞。处理方法为更换新伺服阀，旧伺服阀发回厂家进行检测。（5） 位移传感器LVDT、LVDT反馈板发生故障。LVDT、LVDT反馈板发生故障可能导致反馈信号晃动大，机组运行中可能导致高调门晃动大。判断方法为：高调门就地全关时上位机高调门反馈大幅波动，LVDT反馈板上反馈电压波动较大。处理方法：将新的位移传感器LVDT接到LVDT反馈板上测量反馈电压是否还有波动，有波动更换LVDT反馈板，没有波动检查位移传感器LVDT及信号线的问题。位移传感器LVDT故障，反馈信号失真，主要表现在插头松动、脱落，LVDT线圈开路或短路。（6） 位移传感器LVDT与油动机连接件出现松动，油动机与LVDT连接处松动，如连接的螺纹磨损，油动机与阀门的动作不一致，阀门具有一定的自由行程，但阀门开至某一中间位置，由于蒸汽力的左右，阀门开始晃动。采取措施：运行中定期进行检查，检修时进行检查并采用防脱螺丝进行连接。1.高调门晃动大故障处理。因机组正在运行当中运行人员解除了协调控制，热工人员强制3号高调门指令为当前值，3号高调门晃动现象未消失，首先排除了DCS逻辑中参数不合理导致阀门晃动的原因。热工人员配合运行人员通过强制调门指令的方法逐步将3号高调门进行关闭，高调门关闭后运行人员就地隔绝3号高调门油路系统，确保3号高调门在全关位置。经过测量指令线、反馈线的绝缘及干扰电压的方式排除了线路的问题。检查伺服阀接头未发现开焊及虚接的问题，机务人员更换新伺服阀后故障未消失。检查LVDT与油动机连接件各部分螺丝连接紧固未发生松动。就地测量位移传感器LVDT线圈电阻满足要求，外观检查未发生磨损现象，阀门全关时高调门反馈正常。高调门全关时在DEH机柜内测量高调门阀门指令发现指令晃动较大，由此判断是DCM板、功放板出现问题。更换新备件后，高调门晃动现象消失，高调门恢复正常。五、结论由于高调门在机组运行中至关重要，高调门晃动大危害机组的安全稳定运行通过以上高调门晃动大故障的分析处理，