eh常见故障分析.doc
27页DEH及EH系统常见故障的原因分析及解决办法DEH及EH系统常见故障的原因分析及解决办法汽轮机DEH纯电调控制系统在长期运行过程中出现故障时,如何及时、正确地进行处理,对于整 台机组的安全可靠运行是非常重要的作为检验、维护工程技术职员,在处理这些题目前,必须首先 判定设备的故障点,了解设备出现故障的具体部件、严重程度及处理过程中必须遵循的方法,同时必 须充分熟悉到故障的复杂性以及假如违反检验规程和技术要求町能产生的严重后果只有这样,才能 1E确、快速地做好设备故障的处理工作下而的内容主要来自于公然发表的文献,经整理而得,供从 事DEH运行及维护的技术职员参考一.调节系统摆动1.1现象现象1: DEII控制系统在运行中,发现汽轮机转速很难控制在3000r/min,大概有土 25r / mi n的 传速波动,造成并网困难现象2:主汽阀和调节汽阀开度不稳定,调节汽阀开度波动大且摆动频繁如某台135MW机组带 100MW运行,出现高压调节汽阀波动频繁、主汽压力波动大.运行职员将协调控制方式改为DEII控制方 式.投人功率反馈冋路约10s后高调门出现较大范围的波动,功率出现振荡、摆动现象,运行职员 立即退出功率反馈回路。
负荷在约30s内降到60MW,导致主汽压力急剧上升锅炉安全阀动作1・2原因分析产生调节系统摆动的原因很多但比较典型的儿个原因如下1) 热工信号题目当二支位移传感器发生干扰或DEH各控制栢及端子柜内屏蔽接地线不好,电沥 I也CG和信号地SG没有分开,造成VCC卡输出信号含有交流分量当伺服阀信号电缆有某点接地时均 会发牛油动机摆动现象2) 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(通常是由于油质欠佳造成伺服 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,造成油质分歧格,使伺服阀堵塞3) 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忽然跳到门杆的上死点,造成流量增大根据功率反馈,DEH发出指令关小该攸 门,在阀门关小的过程中,同样在蒸汽力的作用下,主阀乂由门杆的上死点忽然跳到阀杆的下死点, 造成流量减小,DEH又发出开大该阀门指令。
如此反复,造成油动机摆动4) 油动机与阀门连接处松动,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 的自曲行程,但阀门开至某一中间位置,曲于蒸汽力的左右,阀门开始晃动5) 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)伺服阀指令线松动,导致伺服阀频繁动作;(7) 调速汽门重叠度设置不公道;(8) 阀门控制VCC卡内部的两路LVDT频率接近,造成振荡;(9) VCC卡内部的增益设置不公道1・3解决方法对于热工信号题目造成的调节系统摆动,解决的办法是将所有现场信号进行屏蔽,信号地线均接 到信号地SG,并与电源地CG分开另外一种原因就是VCC卡故障如某台135MW机组GV3调门运行中 发现有小幅摆动,经检查发现VCC卡中LVDT变送器外壳与电路板之间存在短路现象,于是在VCC卡中 -VDT变送器外壳与电路板上加装上隔离片,消除了 VCC卡中的线路短路,解决了调节系统摆动题目对于油质题目引起的调节系统摆动,解决的方法是加强滤油、保证油质,特别要留意EH油系统检 捡后的油循环,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,再将伺服阀投进,可 冇效地防止伺服阀“大面积”堵塞。
2 •某厂高压调门抖动在正常单阀运行条件下,GV2高压调节汽门大幅波动,而其它3个高压调门没冇波动这种波动是 随机出现的GV2高压调节汽门先是小幅摆动,然后忽然大幅波动,此后摆动幅度逐渐减小直至消失 分析后以为GV高压调节汽门摆动的原因在于阀位位移反馈信号出现题目即在止常运行时条件下机组 張动相对较大,而位移传感器固定在机组操纵座上随着机组振动,位移传感器引出到航空插头处的 焊点可能出现虚焊或松动现象,则当焊点振开时GV#2高压调节汽门的位移反馈信号消失而在止常运 厅时高压调节汽门能够稳定在任意位置,是由于DEH対高压调节汽门输出指令为“0” o DEH输出指令 是给定信号,为+信号输进信号为位移传感器的反馈信号,为一信号输出、输进信号在DEII中比鮫话为“0,高压调节汽门即停在任意位置假如位移传感器的位置反馈信号忽然消失,则输岀信号就是 给定信号,为+信号,GV#2高压调节汽门全开直至机械限位由于GV#2高压调节汽门全开,功率增人c 企DEH功率给定不变情况下・DEH接受功率增大信号后,又向高圧调节汽门发出关小阀门指令由于此 时GV2高压调节汽门没有反馈信号,阀门无法停在稳定位置,于是又全关直至机械限位。
机组输出功 率降低,于是DEH又发出开阀指令,高压调节汽门又过开这样反复波动就造成GV#2高压调节汽门人 幅波动由于是GV#2高压调节汽门位移传感器引出线焊点虚焊或松动造成这种结果而焊点又没冇完 全断开,波动一段时间后引线又接上,所以GV#2高压调节汽门的波动是随机的,逐渐减小直至消失3 •某厂高压调门抖动及其处理3.1现象(1) 在1号机组投运后,3号高调门经常出现抖动的现象,导致阀门治理方式由顺序阀跳为单阀方 式,引起机组负荷波动其间检查了控制回路的各段连接电缆,对MVP卡进行了更换、调整,但未能 消除抖动现象2) 为进一步分析题目,尝试将3号高调门的MOOG阀线圈解除1组,结果3号高调门的抖动现象 基本消除3.2原因MOOG阀的2组线是冗余配置的,其中任意1组故障后,另外1组仍然能够维持工作而从MVP卡件的线路图中分析,这2组线圈在输岀回路中是并联关系MVP卡的驱动输出接近于电流源,原来须 分别负载2组线圈上的工作电流,当解除其中1组后使电流源负载减轻50,因此相対原来2组线圈而言工作更加稳定,对干扰信号的抑制能力得到加强,但这样做降低了回路的可靠性现场的这种干扰对于每个调门控制回路上的作用 基本相同。
当解除全部MOOG阀的兀余线圈后,加强对干扰信号的抑制能力,调门才能够稳定工作上 述处理方法牺牲了回路的冗余程度,从某种意义上降低了可靠性但是由于原DEH系统的硬件无法有 效抑制现场叠加的随机干扰,故用牺牲冗余度来克服干扰引起的调门抖动也是为保证汽机安全稳定运 厅不得已的选择对此,应用抗干扰能力更强的伺服词驱动卡替换现在的MVP卡,同时满足抗干扰和 兀余输出的要求二.油管振动1.1现象EII汕管路振动固然发生未几,但安装不好也会出现题冃如某台135MW机组,系统运行一段时间 后,发现EH油管路振动较大,特别是靠近油动机部分发牛高频振荡,振幅达0・5mni以上,引起检验 积员的极大关注,虽未产生故障,但油管振动会引起接头或管夹松动,造成泄漏,严重时会发生管路 断裂,引发较大事故1.2原因分析引起油管振动的主要原因如下1)机组振动油动机与阀门本体相连,如135MW机组中压调门, 油动机在汽缸的最上部.当机组振动较大时,势必造成油动机振动人,与之相连的油管振动也必然人C (2)管夹同定不好《EH系统安装调试手册》中规定管夹必须可靠同定,假如管夹固定不好,会使油管 发生振动(3)伺服阀故障,产生振荡信号,引起油管振动。
4)控制信号夹带交流分量,使IIP油管内的 压力交变产牛油管振动5)没有足够的辅助油源(如蓄能器等)来稳定油压,如某厂一次调频动作 时,由于在运转层调门四周没有蓄能器,系统蓄能器是位于0米层油站旁边当阀门因频率动作时,导致用油量大幅波动而导致油管发生振动1・3解决方法1.3.1对于振动类题目,可以通过试验来判定是哪一种原因引起的振动如当振动发生时,通过强 制信号将该阀门慢慢置于全关位置,封闭进油门,拔下伺服阀插头,丈量振动假如此时振动明显减 小,说明是伺服阀或控制信号题日:假如振动依旧,说明是机组振动对于前一种情况,打开进汕门, 使用伺服阀测试工具通过加信号的方法将阀门开启至原来位置,假如此时没有振动,说明是控制信号 题冃,由热工检查处理;假如振动加大,说明是伺服阀故障,应立即更换伺服阀1.3.2应检查系统油压的波动情况,如油管振动是由于油压波动引起,应检查蓄能器的配置是否正 确,如油站与阀门间隔较远,可考虑在调门四周增加适当的蓄能器以补充调门频繁动作而导致的用油 昼的增加三.LVDT传感器故障1. 1典型现象1.1.1某厂DEH系统采用LVDT (阀位反馈传感器)为双通道高选位置反馈方式,即阀位反馈传感器 司时输两路阀位信号。
进人控制系统后选阀位高值该方式町以克服单通道位置反馈方式的部分缺陷, 可以避免单通道阀位反馈传感器由于信号消失使阀门全开,从而引起汽轮机超速的可能性但是双通 道高选LVDT位置反馈也存在出于位置选高值会引起阀门封闭,使负荷减少的可能如某厂4号机组 (135MW)运行中出现1号调门封闭,负荷从97. 8MW下滑至57. 4MW的现象,主汽压力从13. 6MPa±至14. 4MPa,造成过热器安全门动作木次异常的原因是1号调门的LVDT1故障其开度信号固然被高选选中,但未真实反映1号调门开度(比实际值偏大),DEII通过VCC卡硬件判定,将1号调门封1.1.2某厂1号机组运行期间,多次出现调门晃动现象,其特征是:调速汽门的开度指令保持不变, 而调速汽门的开关程度忽大忽小、反复振荡,造成负荷随之波动,相应的EH油管晃动,给机组的安牟 运行带来了较大的威胁;1号机4号高压调门LVDT传动杆在运行中断裂;1号机3号高压调门LVDT就 地位置1号机4号高压调门LVDT传动杆断裂是由于传动杆与变送器有摩擦,LVDT传动杆长,阀门频繁 动作损坏传动杆;1号机4号高压调门LVDT就地位置与CRT开度显示不符,有可能是LVDT传动杆位置 变动或信号电缆有干扰信号。
1.2原因分析及解决方法1.2. 1DEH控制系统的阀门执行机构是阀门位置伺服控制冋路组成的闭环控制装置,跟随阀门移动 竹阀门位移传感器(LVDT)将阀门的位置信号转换成电气信号,作为伺服控制回路的负反馈计算机输 为阀门位置指令信号与阀门位置反馈信号相等时,阀门被控制在某一位置可见阀门位置反馈信号在 阀门伺服控制同路中是一个非常重要的信号,该信号的可靠性直接关系到闭环控制装置的可靠性LVD1 实质是一只差动变压器有三根引线当1号、3号任一根线开路时,输出信号至最大;当2号线开路 甘,输信号至最小当汽轮机处于单阀控制时,LVDT故障造成的危害会小一些;当汽轮机处于顺序阀 F空制方式时,1号、2号调门的LVDT故障造成的危害就会大一些甚至停机解决方法采用LVDT智能 高选阀位反馈方式LVDT信号偏差大报警、自动判别并切除故障信号、信号超出正常范围时则输出 为低限值等逻辑判定能力,使两只LVDT实现真正的双兀余,将系统故障率降到最低1.2.2参数设置不当在输进指令不变的情况下,调门反馈信号发生周期性的连续变化2只LVD1 在VCC卡内部高选,但假如2只LVDT频差过小,会导致高选在2只LVDT之间往返切换造成振荡,但这种振荡只要通过将频差调大即可避免。
1.2.3机械原因造成故障连接LVDT铁芯与线圈内壁产生径向摩擦,将铁芯或线圈磨坏,导致调 门波动;这种情况比较复杂,原因很多,调门与LVDT膨胀不均、调门振动、铁芯固定不正等都会导致 这种情况可以采取以下方。





