DEH控制系统的主要功能原理及常见故障处理
时间：2021-04-06 08:07:13 来源：达达文档网 本文已影响 人 
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【摘 要】本文介绍了汽轮机数字电液控制系统（即DEH系统）的主要功能原理，着重分析了DEH的复位、遮断原理，介绍了DEH的阀门管理原理。结合原理分析，列举了DEH控制系统的常见故障现象及解决方案，为运行和检修技术人员提供参考。
目前大型汽轮机DEH系统多以分散控制系统（DCS）为基础，通过控制汽轮机主汽门和调门的开度，实现对汽轮发电机组的转速与负荷的实时控制，提供正常运行时的功能试验，实现事故状态下的汽轮机超速保护及危急遮断功能。DEH系统的运行可靠性，是机组安全经济运行的保证，本文拟通过对东气DEH控制系统的主要功能原理介绍，分析DEH系统的常见故障，提出了解决方案，为运行和检修技术人员提供参考。
【关键词】DEH 控制系统 功能 故障处理
1 汽轮机的复位原理及常见故障处理
挂闸原理：汽轮机低压保安系统原理图如图一所示，当汽轮机满足挂闸条件（“所有阀关”、“汽机已跳闸”）时，按下挂闸按钮（设在DEH操作盘上）， 复位试验阀组中的复位电磁阀（1YV）带电动作，将润滑油引入危急遮断装置活塞侧腔室，活塞上行到上止点，通过杠杆带动危急遮断装置连杆左移使危急遮断器装置的撑钩复位，联动的紧急遮断阀滑阀左移将高压保安油的排油口封住；挂闸指令同时使主遮断电磁阀5YV、6YV、7YV、8YV带电，将EH油回油管路封堵，建立高压保安油。这一过程DEH在20s内检测到行程开关ZS1的常开触点由断开转换为闭合，再由闭合转为断开，ZS2的常开触点由闭合转换为断开，DEH输出信号使1YV断电，挂闸程序完成。
挂闸过程中的常见故障及处理：
（1）行程开关整定不当： 某电厂发生挂闸过程中安全油压建立后又马上掉闸的故障，经检查是由于ZS1、ZS2动作时间与复位DEH逻辑中的电磁阀带电时间不匹配造成的，经重新整定行程开关，缺陷消除。
（2）机械停机电磁阀故障：某电厂机组跳闸后，远方挂闸不成功，经检查是由于机械停机电磁阀3YV失电后不会自动复位导致，经手动复位机械停机电磁阀后挂闸成功。
（3）电磁阀卡涩：现场常发生由于电磁阀卡涩导致的挂闸失败。这是由于汽机复位电磁阀在机组正常运行时处于关闭状态，进油口处形成一个死油区，容易发生积存油垢和杂质导致电磁阀发生卡涩。机组修后应在油循环合格后再对清洗合格的电磁阀进行回装，避免杂质进入电磁阀。
（4）电磁阀线圈或控制回路故障：某电厂汽机挂闸不成功，经检查挂闸指令发出后复位电磁阀未带电。经检查是控制回路中的玻璃管熔断器已熔断，重新更换熔断器后挂闸成功。
2 汽轮机的遮断原理及常见故障处理
汽轮机DEH系统通过低压保安系统和高压遮断模块实现对汽轮机的遮断功能，两套系统的冗余设置，确保了DEH系统在任何情况下均能遮断所有调门、主汽门，确保机组安全。下面分别介绍其原理。
低压保安系统遮断过程：当机械停机电磁铁（3YV）接受电气停机信号得电动作；或手拉手动停机机构手柄，通过危急遮断装置连杆左移使危急遮断装置的撑钩脱扣；或汽轮机转速达到危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣，危急遮断装置遮断活塞在弹簧力作用下右移，通过连杆带动高压遮断组件中的紧急遮断阀中滑阀右移，将高压保安油的排油口打开，泄掉高压保安油，快速关闭各主汽、调节阀门，遮断机组进汽。
高压遮断原理：系统发出电气停机信号使机械停机电磁铁（3YV）得电动作低压遮断系统的同时，高压遮断模块中的主遮断电磁阀5YV、6YV、7YV、8YV失电，直接泄掉高压保安油，快速关闭各主汽、调节阀门，遮断机组进汽。
汽轮机遮断系统的常见故障及处理：
（1）机械停机电磁阀（3YV）控制用中间继电器触点电弧。某厂在停机后发现DEH继电器柜多个中间继电器被电弧烧坏，其中机械停机电磁阀（3YV）控制用中间继电器损坏最严重。查找原因为：停机过程中3YV动作，由于回路中的感性负载太强，中间继电器触点电弧导致设备损坏。通过在3YV电磁阀线圈上并接反向二级管，当中间继电器接点闭合时，二极管截止，触点断开时，二极管为感性负截中能量的释放提供了低阻通路，有效避免了类似故障的发生。
（2）高压遮断电磁阀线圈损坏。某电厂在机组检修后更换了新的高压遮断电磁阀，机组并网运行4天后高压遮断电磁阀相继线圈损坏，最后导致了机组停机事件。究其原因，是由于新更换的电磁阀质量原因导致的。通过这次事件，该厂制定了严格的备品试验制度，新购置的高压遮断电磁阀必须经一个月的带电试验合格后方能作为备品，有效避免了类似事故的发生。
（3）ETS误动导致停机事件。①测量回路受干扰导致的ETS保护误动。某厂多次发生由于汽轮机轴振测量回路受干扰引起波动导致的汽机跳闸事件。通过优化系统逻辑，将轴振保护设置为同一轴承一方向的危险值与上另一方向的报警值才触发轴振大ETS保护，有效避免了保护误动。②控制回路故障导致的ETS保护误动。某厂一次停机事故，ETS首出为电跳机，发变组首出为机跳电，经检查跳机原因为发变组主开关跳闸信号由于端子箱受潮发生短路。通过加强日常检修维护管理，可有效避免类似事故的发生。
3 DEH系统的阀门管理原理及常见故障处理
DEH控制系统通过转速调节系统和负荷调节系统实现机组的自动控制，但不论是转速控制，还是负荷控制，最终都是通过改变阀门的开度即阀门管理程序实现的。阀门控制的原理：由转速或负荷控制系统形成的综合阀位指令经过单阀/顺序阀转换、阀门流量特性修正后形成每个阀门的阀位指令，送到各个阀门的液压伺服卡；由液压伺服卡实现阀门位置控制功能，输出控制电流到电液伺服阀，从而改变油动机的充油量，使阀门开度发生变化，从而改变汽轮机的进汽量，实现汽机的转速或负荷的控制。
阀门管理系统的常见故障及处理：
（1）伺服阀故障。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，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。伺服阀故障现象比较常见，轻则引起调节系统摆动，重则造成停机或机组不能正常启动。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。解决的方法是加强滤油、保证油质，特别要注意EH油系统检修后的油循环，在油质合格前将伺服阀旁路，不让油流过伺服阀，油质合格后，再将伺服阀投入，可有效地防止伺服阀“大面积”堵塞。
（2） LVDT传感器故障及处理。由于现场环境温度高，油动机运行中振动、接线不牢固及LVDT感应杆和线圈安装时不在同一垂直面等原因，会直接导致LVDT线圈或感应杆松动和脱落、LVDT线圈被磨损甚至损毁，引起的调速汽门开度晃动振荡甚至关闭的事故。在现场中应采取避免LVDT连杆变位松动的技术措施，日常检修维护中应加强LVDT控制回路及连接部份的检查，避免类似故障的发生。
（3）阀门流量特性曲线设置不当导致功率振荡。多个电厂发生由于调门流量特性曲线不能真实反应调门实际流量特性，存在所谓的不灵敏区，导致的功率振荡事件。通过对阀门流量特性和重叠度进行修正，优化DEH控制系统的阀门管理程序，有效避免了功率振荡事件的再次发生。
4 结语
本文列举了DEH控制系统的一些常见故障及其处理方案，然而现场情况千变万话，还可能碰到其它故障现象，但只要掌握了系统的功能原理，就能迅速找出故障原因，消除缺陷，通过提高人员素质，加强检修维护管理水平，就能极大的DEH系统的可靠性。
参考文献：
[1]丁小平 火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理[J].安徽电力，2011-3.
[2] 降爱琴，郝秀芳. 数字电液调节与旁路控制系统[M].中国电力出版社.
