简析电厂DEH控制系统常见的故障及其解决措施

简析电厂DEH控制系统常见的故障及其解决措施

高春雷

（河北大唐国际王滩发电有限责任公司河北唐山063611）

摘要：DEH控制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控制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，基于此，本文阐述了电厂DEH控制系统的构成以及电厂DEH控制系统的工作原理及其功能，对电厂DEH控制系统常见的故障及其解决措施进行了简要分析。

关键词：电厂DEH控制系统；构成；原理；功能；故障；解决措施

1电厂DEH控制系统的构成

电厂DEH控制系统的构成主要包括：（1）控制柜。利用控制器和IO通信线路有效地将DEH控制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控制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控制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控制系统中的交换机，也可称为网络交换机或是网络集线器，其作为DEH控制系统实现网络通信的物理性接口。（4）电液转换器。在DEH控制系统中，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。DEH控制系统中的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。DEH控制系统中的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电厂DEH控制系统的工作原理及其功能

2.1DEH控制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控制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控制系统兼具了数字系统、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。

2.2DEH控制系统的功能。DEH控制系统的功能主要包括：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。

3电厂DEH控制系统常见的故障及其解决措施

3.1调节阀晃动、振荡原因分析及其解决措施。在输出指令不变的情况下，油动机反馈信号发生周期性的连续变化，称之为调节阀油动机晃动，在汽轮机运行的情况下，最常见最复杂的故障就是调节阀油动机晃动故障。油动机晃动的幅值有大有小，频率有快有慢。产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面：一是热工信号问题。当两只位移传感器发生干涉、驱动卡输出信号含有交流分量或伺服阀信号电缆有某点接地时均可能发生油动机摆动现象。二是伺服阀故障。当伺服阀接收到指令信号后，因其内部故障产生振荡，使输出流量发生变化，造成油动机摆动。三是阀门突跳引起的输出指令变化。当某一阀门工作在一个特定的工作点时，由于蒸汽力的作用，使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点，造成流量增大，根据功率反馈，DEH发出指令关小该阀门。在阀门关小的过程中，同样在蒸汽力的作用下，主阀从门杆的上死点突然跳到门杆的下死点，造成流量减小，DEH又发出开大该阀门指令，从而导致晃动。

3.2控制卡件的故障原因及其解决措施。控制驱动卡故障主要包括DCS通讯中断、控制驱动卡烧坏、显示故障偏差报警、停止运行、控制驱动卡调整电路异常、驱动电压不正常、综合放大回路异常等。信号高选卡故障主要包括信号零漂度大、无电压输出、无高选作用、卡件损坏、LVDT偏差报警、LVDT初级线圈调制解调电压异常、LVDT初级线圈调制解调频率不正常等等。上述现象均可确定为控制卡件故障，首先确定该控制驱动卡的故障是否可以通过在线调整解决，如无法调整，确需更换时，必须确保机组运行的安全及负荷的稳定，即防止产生阀门突然全开或全关。如在线更换控制驱动卡时，必须在低负荷机组工况允许情况下，应按以下方法进行：在工程师站把DEH控制驱动卡模块转入手动控制模式，通过手动控制故障阀门指令手动缓慢关闭到全关。当控制驱动卡控制的阀门处于全关位置，且DEH输出指令为O时，可将机组DEH控制切换至手动位置，然后拔下该控制驱动卡，确认新的控制驱动卡型号、跳线及软件版本与原控制驱动卡相同。按照控制驱动卡LVDT调整方法，整定零位、满度、放大倍数及偏置电压等。

3.3LvDT反馈线圈故障及其解决措施。LVDT常见故障主要包括反馈线圈品质不好、线性度差、耐高温差、零漂度大等等。在线更换故障LVDT时，必须确定第二根LVDT正常，能够保证机组安全运行，更换过程中不能造成机组负荷大幅度波动。在工程师站把DEH控制驱动卡模块转换为手动模式，将驱动卡模块输出指令手动缓慢关闭，并就地关闭该控制阀门的DEH油高压入口门。强制设定该调门输出指令为0，使阀门全关。检查LVDT及控制驱动卡工作正常，该调门指令反馈正常后投入自动，逐渐将该调门开至其原来位置。

3.4电液伺服阀故障及其解决措施。DEH控制系统普遍采用磷酸酯抗燃油，在使用过程中极易劣化，主要表现为污染颗粒度的增加和酸值升高。DEH控制系统用抗燃油一般要求达到MOOG2级，酸值KOH应小于0.2%。抗燃油污染颗粒度增加，极易造成伺服阀卡涩，同时还会使阀芯磨损、泄漏增加。因此，要定期更换油路滤芯，清理变质油，同时要定期更换液压油，加强液压油的管理，必要时更换清洗伺服阀，定期检查或更换电气信号端口，紧固接线端子以防止其松动，还应检查连线以防止其接触不良。

4结束语

综上所述，DEH控制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。但DEH控制系统在汽轮机中应用过程中，极易出现一些常见故障，从而影响电厂正常生产和运行。因此必须加强对电厂DEH控制系统常见的故障及其解决措施进行分析。

参考文献：

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[3]白会平.火电机组DEH控制系统故障原因分析及功能优化[J].电气传动自动化，2016（1）

[4]陈泽涛.关于电厂汽机DEH控制系统故障因素的几点思考[J].科技传播，2016，（15）