摘要：DEH 控制系统作为汽轮机控制系统中的最重要环节，其系统完备程度直接影响到机组的安全运行。只有通过长时间实际运行才能发现系统中的不足之处，进而进行改进，提高系统运行的可靠性、安全性和经济性。
关键词：某电厂；汽机；DEH系统；故障；探析
DEH系统即Digital Electronic Hydraulic Control System系统，是指对电厂的汽轮发电机组进行闭环控制的数字化的电液控制系统。在实际的电厂生产运营过程中，其汽轮发电机组的DEH系统时常会出现一些故障和问题，这些问题对电厂的正常生产和运行造成了不同程度的影响和阻碍。本文就某电厂的汽机DEH系统在实际运行中出现的主要故障进行分析和讨论，并提出相应的解决和控制措施，以期提高汽机DEH系统的运行质量和水平，保障电厂正常的生产经营活动。
1.DEH系统概述
1.1 DEH系统的含义
DEH系统即数字化电液控制系统的英文简称，它出现于20世纪的80年代，是伴随着计算机技术的不断变革和发展而衍生发展起来的。DEH系统主要指的是运用计算机数字技术作为控制系统的基础技术，对汽轮发电机组实行数字化的闭环控制的电气液压的控制系统。
1.2 DEH系统的功能
DEH系统的功能主要包括下面的一些内容，即对汽轮机组的负荷控制、转速控制、炉、机协调控制、自动同期控制、快速减负荷控制、多阀解耦控制、单阀控制、阀门试验、主汽压控制、OPC控制、轮机程控启动、DCS数据共享、失磁工况控制、一次调频控制和手动控制等等。
1.3 DEH系统的构成
电厂汽机的DEH系统的构成主要包括控制柜、操作员站、交换机、电液转换器、传感器、伺候放大器、油动机等。
（1）控制柜。DEH系统的控制柜主要指的是通过利用控制器和IO通信线路的连接，形成控制系统的底层网络构架，并对相关的被控制参数进行采集、输入、分析、输出等操作，从而实现I/O模块的接线端子布置和安装布置，进而完成DEH系统中控制算法的操作和运算。
（2）操作员站。DEH系统中的操作员站主要指的是能够使运行人员通过相应的操作顺利完成人际接口功能的系统操作站。它可以是单纯的系统操作员站，也可以兼负工程师站的相关工作，并由DEH系统的软件维护人员和工程师对其进行组态，从而改变站内的相关配置和算法操作。
（3）交换机。DEH系统中的交换机即HUB，它又被称为网络交换机或者网络集线器，是DEH系统实现网络通讯的物理性接口。
（4）电液转换器。DEH系统中一项十分重要的环节就是电液转换器的安装和使用。它是将系统中收集到的电信号通过转换器转换成所需要的液压信号，并利用直流力矩马达伺服阀（DDV阀）稳定和顺畅信号的转换过程。
（5）传感器。DEH系统中的传感器主要指的是差动变压器式的位移传感器，简称LVDT。它利用伺服放大器对系统收集到的信号进行反馈和调整，从而实现对DEH油动机的快速稳定控制。
（6）伺服放大器。伺服放大器实际上是DEH系统中控制柜的一部分，其主要功能是对油动机、DDV阀、LVDT实行一个共同的液压伺服控制机构，进而实现对汽轮机组的执行控制。
（7）油动机。油动机主要是通过弹簧、凸轮、机械杠杆等同汽轮机进行连接，从而实现对抽汽和蒸汽等的流量控制。它是液压控制机构的最终环节，以对控制汽轮机组的汽压、功率、转速等为最终的控制目标。
2.汽机DEH系统的故障分析
根据对某电厂的实地考察，就其电厂内汽机的DEH系统在运行过程中出现的故障进行总结和分析，其具体内容如下：
2.1机组在AGC方式下加负荷时的DEH系统关闭调门
当汽轮机组处于AGC的方式下时，在对它进行加负荷的过程中，由于实际的负荷值低于增加负荷的指令值，使得DEH系统不再对增加的负荷进行控制，则就造成负荷值之间偏差的进一步加大。而由于汽轮机组仍然处于协调方式的状态，使得在机组退出AGC方式后， DEH系统将汽机控制的方式调节为主控控制压力的方式，即利用开关调门来直接控制其压力。从而造成其主汽压力的给定值与测量值之间的偏差持续扩大，使其影响，其负荷的偏差也相应的增大。
2.2汽泵出口处电动门开反馈信号的跳变
汽泵在运行状态所需要满足的条件之一就是汽泵出口处电动门的开反馈。而在实际的运行过程中，其信号常常出现跳变现象，影响到汽泵的运行信号，进而导致整个汽轮机组的负荷跳变。一般情况下，当汽泵的运行信号消失O.5s以上时，其汽泵的RB就会被触发，使汽泵的运行信号复归。但由于触发时间很短，控制器的扫描没有触发RB的控制回路，造成锅炉的控制回路没有经过RB回路，使得锅炉的控制一直处于跟随的状态，导致汽轮机组锅炉在控制上出现混乱的情况，形成测量通道在数据上的误差，进而导致锅炉的主控降至手动运行。
2.3低负荷时汽泵的跳闸现象
在机组准备进行停机操作时，由于其负荷的减小，使得小机由于速关油压值过低而触发保护性的跳闸。但因为其机组的负荷值低于RB的负荷值，使得小机在进行跳闸动作后没有触发RB的动作，进而造成主燃料的跳闸。这一系统的动作使得机组的实际给水流量迅速的下降，而机侧的给水控制回路中却没有及时的将跳闸的信号直接叠加到汽泵运行的输出指令中去，造成流量的测量值低于给出的给水指令，进而引起整个机组的跳闸。
3.控制汽机DEH系统故障的措施
在实际的电厂汽机的DEH系统的运行操作过程中，可以采取下面几种措施来控制DEH系统故障的产生，从而保证DEH系统的平稳、正常运行。
3.1改进负荷指令的控制回路
由于机组在增加负荷的过程中处于欠压的状态，因此，在给定压力值与实际的压力值之间的偏差小于2MPa时，要将限压控制方式从控制负荷方式转切至控制压力的方式。并将其相应的信号传送到DCS系统中去，为负荷闭锁的增减提供可靠的依据，并在其操作员站的画面上显示报警提示。
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3.2改进锅炉的主控方式
在实际的运行操作中，操作人员可以将锅炉的主控方式中主汽压力的计算偏差值和控制前馈的信号值修改为零。在机组处于协调方式下时，锅炉的主控控制器要跟踪锅炉的主控输出信号，并将其自动跟随状态下的锅炉主控控制器的输入偏差信号值控制为O，并保留运行人员手动撤出锅炉的主控自动操作。
3.3修改汽泵在运行状态下的判断逻辑
要修改汽泵在原有运行状态下的判断逻辑，将原来的汽泵转速超过2200 r/min—无跳闸信号—前置泵进口处电动门已开且合位，或者汽泵转速超过2200 r/min—无跳闸信号—出口处电动门全开—无电动门关闭信号的判断逻辑修改为小机转速超过2200r/min—汽泵无跳闸信号—前置泵出口处流量在10s内下降250t或者出口处的电动门已开的情况下取“非”。
3.4电液系统故障解决方法
在电液系统中，电液转换器是较为重要的组成部分之一，它的故障频率相对较高。较为常见的故障问题有电液转换器的振颤幅值比减小。造成这一问题的主要原因是卡涩死区增大，即转换器的滑阀出现了较大程度的卡涩；转换器进出口压力差升高，多表现为进口压力不变、出口压力减小，通过对其内部机械结构进行分析发现，导致该问题的具体原因是漏流量增大、滑阀严重磨损。对上述故障问题进行处理时，可先将电液转换器解体，并对各个部件进行检查，若是滑阀的阀杆磨损严重，应及时更换，并对堵塞的滤网进行清洗；如果滤网破损，应进行更换；此外，还应看弹簧的弹性是否有所减弱，若是弹力减小，则应进行更换。
3.5油系统故障处理方法
由于DEH系统的油管路有很大一部分都安装在汽轮机上，在机组运行的过程中会产生高温和高压蒸汽，这样一来，便会使部分元件或是油管路处于高温高压的环境当中，随着温度的不断升高，会导致油的氧化速度加快，氧化会使EH油的酸值增大，颜色变深，当酸值指标超过0.1mgKOH/g时，会导致油产生空气间隔等问题。此外，当EH油含水乳化之后，极有可能造成DEH系统无法正常运行，严重时会导致汽轮机组危急遮断系统故障。如危急遮断系统复位之后，若是遇到危机情况，AST会自行动作，而
在EH油乳化的前提下，泄漏孔会被堵塞，这样一来，便无法将油成功泄出，从而导致主汽门与调门无法关闭，由此会引起汽轮机转速飞升，严重时会造成机组损坏。导致EH油含水过高的主要原因如下：机组在运行过程中使用的冷却水为工业水，水侧的压力往往要比油侧的压力大，加之工业水的水质相对较差，其对铜管具有一定的腐蚀作用，当机组长时间运行后，可能会造成冷却水渗漏至油侧；EH油当中的水分绝大部分是水汽结露的产物，水在油中水解之后，会使EH油中产生磷酸，而磷酸本身的催化作用会加速水解反应。
针对上述问题可采取如下方法进行处理：
（1）要尽可能使DEH系统中的各个元件尤其是管路远离高温区，注意设计元件的安装位置以防止此类问题，若是设计中无法避免，则应采取高温隔热措施。同时可适当增加通风，借此来降低机组运行环境的温度，若有必要，也可通过引入压缩空气对机组进行冷却。
（2）适当增强抗燃油的流动性，以此来防止死油区出现，并在机组停止运行后，尽可能保持DEH系统的油循环，这样能够使高温区的油温获得有效降低。
（3）对于使用工业水的冷油器，应当采用不锈钢管进行焊接，或将工业水改换为除盐冷却水。此外可通过体外循环的方式将油中的水分去除掉，但在滤油时必须注意油箱的油位，以免油位过低影响机组运行。
（4）避免油酸值升高最为有效的方法是投用再生装置，这是因为再生装置中的硅藻土滤芯可使油的酸度有效降低。再生装置的投入时机非常重要，通常油酸值接近0.1mgKOH/g时为最佳投入时机，若是油的酸度超过0.5mgKOH/g，则必须更换新油。
3.6保护系统故障处理措施
在电厂汽轮机组DEH系统中保护系统的作用非常重要，若是保护系统出现故障，轻则会影响DEH系统的正常使用，严重时可能会造成DEH系统损坏。这里所指的保护系统具体是指OPC卡件箱当中的设备，如OPC板和MCP测速板。
（1）OPC板的故障问题。在保护系统中，OPC板的主要作用是对OPC电磁阀进行直接控制，一旦其出现故障，必须及时进行更换。在更换OPC板的过程中，出于安全方面的考虑，可先将板与阀之间的联系暂时切断，同时要对更换的OPC板进行认真核对，若是条件允许，则应对新更换的OPC进行测试。更换完毕并确认OPC板能够正常工作后，便可重新恢复板、阀之间的连接。
（2）MCP的故障问题。当汽轮机组处于正常运行状态时，若是MCP上的指示灯点亮，则说明机组的转速超过1000r/min；如果指示灯不亮，则表明MCP测速板出现故障，此时只需将故障的MCP进行更换便可消除问题。需要特别注意的是，不得同时对两块以上MCP板进行更换，而必须依次进行更换。
3.7伺服系统故障解决途径
在电厂汽轮机DEH系统中，伺服系统是最为重要的组成部分，这是因为它对机组阀门的运行状态有着直接影响，一旦伺服系统出现故障，后果极其严重。伺服系统比较常见的故障有VCC卡故障。当确定VCC卡出现故障后，应当先考虑以在线调整的方法进行解决，如果无法通过在线方式进行调整，则应及时对故障的VCC卡进行更换处理。在更换VCC卡的过程中，要确保机组运行安全，避免阀门突然全关或是全开的情况发生。
4.结语
工作人员要积极的深入到电厂DEH系统的实际运行中去，认真总结故障类型和原因，并研究其解决的措施，从而有效的达到控制故障、保护机械设备的目的，确保系统的顺利、平稳、正常运行。
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论文作者:王丹凤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：系统论文; 机组论文; 汽机论文; 电厂论文; 汽轮论文; 负荷论文; 信号论文; 《基层建设》2018年第27期论文;