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法律顧問：張友全律師
正文：
哎呦！兩臺汽輪機在跳舞，1萬多人圍觀??！
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汽輪機調(diào)門擺動？可以從這些方面入手！
機組在輸入指令不變的情況下，油動機反饋信號發(fā)生周期性的連續(xù)變化稱為油動機擺動，油動機擺動的原因有大有小，頻率有快有慢。
產(chǎn)生油動機擺動的原因主要有以下幾個方面
1、熱工信號問題，當(dāng)兩支位移傳感器發(fā)生干擾時；當(dāng)伺服板信號輸出跳變時；當(dāng)伺服閥信號電纜有某點接地時均會發(fā)生油動機擺動現(xiàn)象。以下分別闡述：
1.1 伺服反饋導(dǎo)致負荷波動。伺服反饋主要由伺服閥LVDT及其控制板卡組成，調(diào)門正常工作時，LVDT1和LVDT2信號高選后，經(jīng)伺服閥變換后的閥位指令由油動機帶動調(diào)門動作，當(dāng)調(diào)門反饋值和DEH指令值相等時閥門停止運動，形成閉環(huán)控制回路。當(dāng)伺服閥、LVDT及其板卡調(diào)整不當(dāng)或發(fā)生故障時，會造成油動機擺動影響機組負荷波動。
1.2 LVDT構(gòu)成汽機DEH系統(tǒng)的反饋元件。在運行中LVDT的反饋值與伺服閥的指令值構(gòu)成了一個控制閉環(huán)回路，LVDT安裝于調(diào)速汽門滑架，由于下方就是調(diào)門小座，門桿漏氣會對LVDT造成烘烤，工作環(huán)境比較惡劣， LVDT內(nèi)部有線圈等比較脆弱的電氣元件，對工作條件要求比較苛刻。因此，無論在調(diào)試或運行中，LVDT發(fā)生故障時有發(fā)生。DEH系統(tǒng)在運行中對LVDT的位移反饋信號進行高選送至控制回路，如果LVDT發(fā)生故障，不隨調(diào)門實際位置動態(tài)改變，調(diào)門的動作就會發(fā)生異常，使調(diào)門在調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生明顯的位移波動，則伺服系統(tǒng)進行調(diào)整時引起調(diào)門的往復(fù)波動。因此，LVDT安裝工藝要求很高，偏斜松動會造成不利的影響，在日常的巡檢中對LVDT工作情況加強監(jiān)視尤為重要。其次，兩支LVDT運行中的互相干擾或故障LVDT對正常LVDT造成干擾，也會導(dǎo)致油動機擺動造成機組負荷波動等異常。
1.3 DEH系統(tǒng)對控制線路的安裝鋪設(shè)要求較高，同時線路對工作環(huán)境要求也非?？量?，對傳輸長度，線路接線方式都有很高的要求，但在生產(chǎn)現(xiàn)場，工作環(huán)境比較復(fù)雜，附近都是高溫設(shè)備，線路受機械和高溫損壞現(xiàn)象并不鮮見。當(dāng)伺服閥或LVDT的線路發(fā)生接線端子松動，線路受到損壞，都會造成DEH系統(tǒng)的異常，油動機擺動，從而導(dǎo)致負荷波動。
2、閥門突變引起的輸出指令變化。當(dāng)某一時刻閥門工作在一個特定的工作點時，由于蒸汽力的作用，使調(diào)門由門桿的下死點突然跳到門桿的上死點，造成流量增大。根據(jù)功率反饋，DEH發(fā)生指令關(guān)小該閥門。在閥門關(guān)小的過程中，同樣在蒸汽力的作用下，調(diào)門又由門桿的上死點突跳到門桿的下死點，造成流量的減小。DEH發(fā)生開大閥門指令。如此反復(fù)造成油動機擺動。DEH對由于閥門突跳引起的油動機擺動無能為力，只有通過修改閥門特性曲線使異常工作點遠離該位置。
3、伺服閥卡澀、油壓波動。造成伺服閥卡澀故障的主要原因有油質(zhì)不好,有渣滓等沉淀物存在造成油壓不合格，使伺服閥堵塞；其次油管路振動雖然發(fā)生不多，但安裝不好也會出現(xiàn)油管路振蕩，油壓波動，造成伺服閥油壓不穩(wěn)，產(chǎn)生位移，引起油動機擺動，負荷波動。
4、還有一種應(yīng)該和閥門特性曲線有關(guān)。在正常情況下，機組在初負荷或高負荷時，曲線較陡，油壓的微小變化將引起油動機開度的大幅擺動，造成負荷波動。
相關(guān)案例學(xué)習(xí)：
300MW機組高調(diào)門晃動大原因分析及處理
摘 要 本文針對生產(chǎn)中出現(xiàn)的高調(diào)門晃動大的故障現(xiàn)象，通過分析高調(diào)門的工作原理，使用逐項排查方法消除了高調(diào)門晃動大故障，為以后消除類似故障提供了寶貴的經(jīng)驗。
一 、引言
某電廠有兩臺300MW機組，汽機為東方汽輪機廠生產(chǎn)的NC300/220-16.7-535/535型雙缸雙排汽，抽汽供熱機組。DEH系統(tǒng)采用先進的HIACS-5000/M分布式控制系統(tǒng)，液壓采用高壓抗燃油系統(tǒng)。汽輪機高壓缸進汽口上配有四個調(diào)節(jié)汽閥，中壓缸進汽口上配有二個調(diào)節(jié)汽閥，中壓缸排汽口配有1個碟閥，供熱抽汽管道配有2個快關(guān)閥。為保證汽機的安全運行，還配有相應(yīng)的4個主汽閥。以上所述的13個閥均采用液壓執(zhí)行機構(gòu)來驅(qū)動，以滿足動作時間短，定位精度高的要求。DEH的主要任務(wù)就是調(diào)節(jié)汽輪機的轉(zhuǎn)速，使之維持等轉(zhuǎn)速運行。汽輪機的工作轉(zhuǎn)速為3000r/min，當(dāng)電網(wǎng)中的負荷變動時，引起汽輪機轉(zhuǎn)速隨之變動，汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的測速環(huán)節(jié)測量到汽輪機的實際轉(zhuǎn)速，并與額定轉(zhuǎn)速3000r/min相比較后，通過頻差放大，調(diào)節(jié)器，伺服控制等環(huán)節(jié)來控制高、中壓調(diào)節(jié)閥CV、ICV的開度，形成轉(zhuǎn)速負反饋使轉(zhuǎn)速變化維持在預(yù)定范圍內(nèi)。汽輪機轉(zhuǎn)速和功率的控制是通過調(diào)節(jié)進汽量的大小來實現(xiàn)的，高調(diào)門的開度決定了汽輪機進汽量的大小。由于高調(diào)門關(guān)鍵部位的磨損、電子元器件的老化等原因?qū)е赂哒{(diào)門故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了機組的安全穩(wěn)定運行。高調(diào)門晃動原因復(fù)雜，只有分析清楚調(diào)門晃動的原因，才能消除故障保障機組的安全運行。
二 、高調(diào)門工作原理高調(diào)門工作原理高調(diào)門控制信號經(jīng)DEH邏輯計算得到給定信號，給定信號經(jīng)過日立系統(tǒng)的DCM板（LPF240A），送到功放板（ASA506A），作為閥門開度指令信號；現(xiàn)場的實際閥位反饋經(jīng)LVDT及LVDT反饋板分為兩路，一路送到DCM板（LPF240A）作為監(jiān)視用，另一路送到功放板（ASA506A）作為實際反饋，與閥門開度指令信號比較后，經(jīng)功放板處理放大后發(fā)出控制信號去控制現(xiàn)場的伺服閥，調(diào)整高調(diào)門閥門開度。
三 、高調(diào)門故障現(xiàn)象描述及原因分析
某廠1號機組2019年7月17日乙值三值班，23:35分左右1號機組負荷由230MW逐步降至170MW過程中，運行人員監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)3號高調(diào)門開度在40%-49%之間大幅波動，機組負荷在165MW-195MW之間波動，就地檢查3號高調(diào)門擺動幅度大。運行人員立即采取限至機組負荷、穩(wěn)定汽壓等方式，穩(wěn)定機組運行，聯(lián)系汽機點檢、熱工人員現(xiàn)場檢查。
高調(diào)門晃動原因分析：
（1）DCS上位機指令發(fā)生晃動。由于DCS邏輯中調(diào)速汽門重疊度或者汽機主指令PID等參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩，判斷方法為解除協(xié)調(diào)穩(wěn)定負荷后觀察系統(tǒng)是否振蕩，如果振蕩消失說明是上位機DCS邏輯的原因，如果振蕩未消失，觀察哪個調(diào)門發(fā)生振蕩，繼續(xù)查找振蕩原因。例如：1號機組檢修后第一次投入?yún)f(xié)調(diào)機組負荷晃動大，但解除協(xié)調(diào)控制后機組負荷穩(wěn)定，通過調(diào)整汽機主指令PID參數(shù)后負荷晃動大現(xiàn)象消失。
（2）DCM板、伺服放大板發(fā)生故障。DEH機柜內(nèi)DCM板、伺服放大板電子元器件故障，或者伺服放大板參數(shù)調(diào)節(jié)不合理可能導(dǎo)致高調(diào)門發(fā)生晃動，判斷方法為：
1、停機時可以采用1.5V電池或信號發(fā)生器直接發(fā)指令至伺服閥觀察高調(diào)門是否晃動，如果晃動消失說明DCM板、伺服放大板出現(xiàn)問題，進行更換調(diào)整。如果晃動未消失繼續(xù)查找故障原因。
2、機組運行時需要將發(fā)生故障的高調(diào)門強制進行關(guān)閉，運行人員將油路進行隔絕，熱工人員在DCS邏輯中強制指令為25%，用萬用表測量指令信號如果指令信號穩(wěn)定說明DCM板、伺服放大板無問題，如果指令信號晃動大說明DCM板、伺服放大板出現(xiàn)問題，進行更換調(diào)整。
（3）控制指令線、LVDT反饋信號傳輸電纜或伺服閥插頭發(fā)生故障?？刂浦噶罹€、LVDT反饋信號傳輸電纜發(fā)生接地現(xiàn)象或者傳入干擾信號，可能導(dǎo)致高調(diào)門發(fā)生晃動，判斷方法為:使用搖表檢查電纜是否存在接地現(xiàn)象，使用萬用表測量電纜是否存在干擾信號。檢查伺服閥插頭是否存在開焊或虛接現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時進行更換處理。
（4）伺服閥發(fā)生故障。伺服閥即電液轉(zhuǎn)換器，作用是將DEH控制系統(tǒng)輸出的電信號轉(zhuǎn)換成液壓信號，控制油動機行程，從而達到控制調(diào)門開度的目的。而一旦某個伺服閥故 障(通常是因為油質(zhì)欠佳造成伺服閥機械部分卡澀)，其對應(yīng)的調(diào)門將不能正常響應(yīng) DEH控制系統(tǒng)的輸出指令，從而引起調(diào)速系統(tǒng)工作不正常。伺服閥故障的主要原因是油質(zhì)不好，有渣滓等沉淀物存在，造成油質(zhì)不合格，使伺服閥堵塞。處理方法為更換新伺服閥，舊伺服閥發(fā)回廠家進行檢測。
（5）位移傳感器LVDT、LVDT反饋板發(fā)生故障。LVDT、LVDT反饋板發(fā)生故障可能導(dǎo)致反饋信號晃動大，機組運行中可能導(dǎo)致高調(diào)門晃動大。判斷方法為：高調(diào)門就地全關(guān)時上位機高調(diào)門反饋大幅波動，LVDT反饋板上反饋電壓波動較大。處理方法：將新的位移傳感器LVDT接到LVDT反饋板上測量反饋電壓是否還有波動，有波動更換LVDT反饋板，沒有波動檢查位移傳感器LVDT及信號線的問題。位移傳感器LVDT故障，反饋信號失真，主要表現(xiàn)在插頭松動、脫落，LVDT線圈開路或短路。
（6）位移傳感器LVDT與油動機連接件出現(xiàn)松動，油動機與LVDT連接處松動，如連接的螺紋磨損，油動機與閥門的動作不一致， 閥門具有一定的自由行程，但閥門開至某一中間位置，由于蒸汽力的左右，閥門開始晃動。
四、高調(diào)門晃動大故障處理。
因機組正在運行當(dāng)中運行人員解除了協(xié)調(diào)控制，熱工人員強制3號高調(diào)門指令為當(dāng)前值，3號高調(diào)門晃動現(xiàn)象未消失，首先排除了DCS邏輯中參數(shù)不合理導(dǎo)致閥門晃動的原因。熱工人員配合運行人員通過強制調(diào)門指令的方法逐步將3號高調(diào)門進行關(guān)閉，高調(diào)門關(guān)閉后運行人員就地隔絕3號高調(diào)門油路系統(tǒng)，確保3號高調(diào)門在全關(guān)位置。經(jīng)過測量指令線、反饋線的絕緣及干擾電壓的方式排除了線路的問題。檢查伺服閥接頭未發(fā)現(xiàn)開焊及虛接的問題，機務(wù)人員更換新伺服閥后故障未消失。檢查LVDT與油動機連接件各部分螺絲連接緊固未發(fā)生松動。就地測量位移傳感器LVDT線圈電阻滿足要求，外觀檢查未發(fā)生磨損現(xiàn)象，閥門全關(guān)時高調(diào)門反饋正常。高調(diào)門全關(guān)時在DEH機柜內(nèi)測量高調(diào)門閥門指令發(fā)現(xiàn)指令晃動較大，由此判斷是DCM板、功放板出現(xiàn)問題。更換新備件后，高調(diào)門晃動現(xiàn)象消失，高調(diào)門恢復(fù)正常。
五、結(jié)論
由于高調(diào)門在機組運行中至關(guān)重要，高調(diào)門晃動大危害機組的安全穩(wěn)定運行，通過以上高調(diào)門晃動大故障的分析處理，為以后遇到類似的故障起到重要的參考作用。只有深入的理解了高調(diào)門晃動大的各種原因，才能盡快的查明故障點并快速的排除故障，從而有力的保障設(shè)備的正常平穩(wěn)運行。
深入剖析事故案例的見解。
