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机组在输入指令不变的情况下，油动机反馈信号发生周期性的连续变化称为油动机摆动，油动机摆动的原因有大有小，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
1、热工信号问题，当两支位移传感器发生干扰时；当伺服板信号输出跳变时；当伺服阀信号电缆有某点接地时均会发生油动机摆动现象。以下分别阐述：
1.1 伺服反馈导致负荷波动。伺服反馈主要由伺服阀LVDT及其控制板卡组成，调门正常工作时，LVDT1和LVDT2信号高选后，经伺服阀变换后的阀位指令由油动机带动调门动作，当调门反馈值和DEH指令值相等时阀门停止运动，形成闭环控制回路。当伺服阀、LVDT及其板卡调整不当或发生故障时，会造成油动机摆动影响机组负荷波动。
1.2 LVDT构成汽机DEH系统的反馈元件。在运行中LVDT的反馈值与伺服阀的指令值构成了一个控制闭环回路，LVDT安装于调速汽门滑架，由于下方就是调门小座，门杆漏气会对LVDT造成烘烤，工作环境比较恶劣， LVDT内部有线圈等比较脆弱的电气元件，对工作条件要求比较苛刻。因此，无论在调试或运行中，LVDT发生故障时有发生。DEH系统在运行中对LVDT的位移反馈信号进行高选送至控制回路，如果LVDT发生故障，不随调门实际位置动态改变，调门的动作就会发生异常，使调门在调节过程中产生明显的位移波动，则伺服系统进行调整时引起调门的往复波动。因此，LVDT安装工艺要求很高，偏斜松动会造成不利的影响，在日常的巡检中对LVDT工作情况加强监视尤为重要。其次，两支LVDT运行中的互相干扰或故障LVDT对正常LVDT造成干扰，也会导致油动机摆动造成机组负荷波动等异常。
1.3 DEH系统对控制线路的安装铺设要求较高，同时线路对工作环境要求也非常苛刻，对传输长度，线路接线方式都有很高的要求，但在生产现场，工作环境比较复杂，附近都是高温设备，线路受机械和高温损坏现象并不鲜见。当伺服阀或LVDT的线路发生接线端子松动，线路受到损坏，都会造成DEH系统的异常，油动机摆动，从而导致负荷波动。
2、阀门突变引起的输出指令变化。当某一时刻阀门工作在一个特定的工作点时，由于蒸汽力的作用，使调门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发生指令关小该阀门。在阀门关小的过程中，同样在蒸汽力的作用下，调门又由门杆的上死点突跳到门杆的下死点，造成流量的减小。DEH发生开大阀门指令。如此反复造成油动机摆动。DEH对由于阀门突跳引起的油动机摆动无能为力，只有通过修改阀门特性曲线使异常工作点远离该位置。
3、伺服阀卡涩、油压波动。造成伺服阀卡涩故障的主要原因有油质不好,有渣滓等沉淀物存在造成油压不合格，使伺服阀堵塞；其次油管路振动虽然发生不多，但安装不好也会出现油管路振荡，油压波动，造成伺服阀油压不稳，产生位移，引起油动机摆动，负荷波动。
4、还有一种应该和阀门特性曲线有关。在正常情况下，机组在初负荷或高负荷时，曲线较陡，油压的微小变化将引起油动机开度的大幅摆动，造成负荷波动。
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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 一 、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。 三 、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。 四、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，为以后遇到类似的故障起到重要的参考作用。只有深入的理解了高调门晃动大的各种原因，才能尽快的查明故障点并快速的排除故障，从而有力的保障设备的正常平稳运行。 |
编辑：兰陵王
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