【关键词】 调门；晃动；检查；分析；措施
1 设备概况
华能淮阴电厂#4汽轮机为北京汽轮电机有限责任公司引进阿尔斯通公司技术生产的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、单背压凝汽式型汽机，铭牌出力330MW，中压缸启动方式，采用西门子公司高、低压两级串联旁路系统。DEH系统为新华控制工程有限公司的DEH-V系统， 考虑到机组中压缸启动方式对旁路控制系统的要求更高，为了能达到汽机和旁路控制系统的默契配合，采用了旁路控制系统与DEH系统一体化设计的方案，将旁路控制系统和汽机控制系统有机地结合在一起，以满足该机组对旁路系统的特殊要求，达到更好的控制效果。
2 问题出现
2018年1月4日，#4机组经过半个多月的调停后启动，并网带负荷后，从DEH操作员站的监控画面上看，汽轮机的高压调门和中压调门均处于不该有的小幅晃动中，检查就地各调门的门杆和LVDT反馈杆也实际在轻微晃动中。该不正常现象给机组的安全稳定运行带来了隐患。
3 检查分析
（1）查看#4机组DEH系统中四个高压调门阀位反馈的历史曲线发现，调门阀位反馈的晃动现象从机组高压缸运行开启高压调门的时候就出现了，并且晃动现象一直持续。
（2）根据汽轮机各调门同时出现晃动（各调门的S值也均在跳动）的这一现象判断，可能是某一共性因素造成的，比如：EH油系统问题、调门控制方式、信号干扰、DEH电源等。
汽机专业检查了近期EH油系统各设备的状态、运行参数及EH油质等均未发现异常，可初步排除是油系统方面的问题造成调门的晃动。
运行人员将#4机组由多阀控制方式切换为单阀控制方式再切回多阀控制方式，整个过程中各调门的晃动现象仍然持续存在，这样可以确定调门的晃动与调门的控制方式无关。
热控人员对#4机组DEH机柜进行了检查，两路220VAC供电及±5VDC、24VDC电源模块的工作状态正常，冗余控制器及相关卡件、端子板也未发现异常。
由此，检查分析的重点落在了信号干扰上。那么，是什么因素的干扰导致了所有汽机调门同时出现幅度不算大的持续的晃动呢？一时也难以判断。
（3）因机组启动并网后所有调门出现了持续晃动现象，热控人员联想到在机组启动前曾做过汽机各调门的特性试验，那时调门也是开启的，有没有出现小幅度的晃动现象呢？在对DCS系统中历史曲线的进一步查找后发现，在#4机组启动前的调门特性试验过程中，调门开启后的小幅晃动现象时有时无，并不是一直都在晃动。进一步对调门没有晃动的时间段进行追忆并查找相关历史报警，发现汽轮机调门小幅晃动现象与汽轮机高压缸真空疏水阀的开启和关闭状态有关，当高压缸真空疏水阀在开启状态时调门不晃动，在关闭状态时调门出现小幅晃动。
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（4）从热力系统的关联来看，高压缸真空疏水阀的开启或关闭与汽机调门的晃动应该没有直接关系，况且，在机组启动之前的开调门试验时尚没有蒸汽进入汽轮机，更不会有此动作上的关联；但从另一方面来看，高压缸真空疏水阀是由电动执行器控制的，与汽轮机各调门的控制均设置在DEH系统的同一个机柜中，虽然真空疏水阀本身的控制和状态信号正常，但仍不能排除两者之间的这种关联可能是由各自的控制回路通过DEH系统公用部分导致的。
（5）由此，检查的目标集中到高压缸真空疏水阀电动执行器与DEH机柜的输入输出连接上。在对DEH机柜内高压缸真空疏水阀“已开”、“已关”、“故障”三个开关量输入信号端子检查时发现，原本只有24VDC访问电压的六个接线端子上均有很强的能使试电笔点亮的强感应电串入。
（6）因机组正常运行中高压缸真空疏水阀一直处于关闭状态，将真空疏水阀电动执行器的动力电源停电后，该阀仍处于关闭状态（此时故障报警发信）并不影响机组运行，此时，上述六个开关量输入信号接线端子上的强感应电消失，汽轮机的各调门也随之不再小幅晃动；恢复送电后，开关量输入信号接线端子上的强感应电复现，汽轮机的各调门也随之再次小幅晃动起来，如图所示。“高压真空疏水阀故障”发信时段即为该阀电动执行器停电时段。
汽轮机调门晃动与高压缸真空疏水阀状态信号输入端子强感应电串入有关
（7）DEH机柜设置了一对24VDC冗余电源，该电源的出口母排分别引接至机柜内各输入、输出及调门控制卡件的端子板供电，分别提供各开关量输入信号的访问电源、模拟量输入信号的供电电源、汽轮机调门位置反馈LVDT测量回路的工作电源。当某输入信号接线端子有强感应电串入时，会影响到整个24VDC电源系统，进而干扰到调门位置反馈LVDT测量回路的工作，造成各调门位置反馈测量值的波动，进一步影响到处于闭环调节中各调门的控制，使调门始终处于不稳定的调节中，出现小幅晃动现象。
（8）因高压缸真空疏水阀电动执行器自身出现问题，导致该执行器在阀门关闭状态时“故障”信号电缆有强感应电串入，被引入了DEH机柜，造成了在同一机柜中控制的汽轮机调门出现异常。
4 整改措施
DEH是汽轮机重要的控制系统，其重点又集中在对汽轮机各调门的控制上，确保对汽轮机各调门控制的可靠性是保证机组安全稳定运行的基础。从上述出现的调门晃动异常的原因分析来看，无论是DEH控制系统本身还是被控就地设备都存在系统配置和维护检修方面的安全隐患，需及时进行整改。整改的方案如下：
（1）在DEH机柜内再增加配置一对24VDC冗余电源，专门用于对汽轮机四个高压调门和二个中压调门VPC端子板的供电，这样将电源进一步分散配置，可避免出现由于某一被控的就地设备问题造成对同一机柜内其它更重要设备（如调门控制）的影响。
（2）彻底消除高压缸真空疏水阀电动执行器的隐性故障，在确保设备自身控制可靠的同时，还要保证由设备送出至DEH的状态信号安全可靠。由此，要加强对这类设备检修作业内容和标准的完善，在设备操作动作及信号正常的基础上，增加对各输出信号和电缆的检查项目。
论文作者:芮小虎
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：调门论文; 汽轮机论文; 机组论文; 高压论文; 机柜论文; 真空论文; 汽机论文; 《中国电业》2019年11期论文;