·故障分析·
电调系统常见故障分析
王海燕
（大唐国际潮州发电有限责任公司，广东潮州515700）
摘要：陡河发电厂的机组在经过DCS改造以后，新装的纯电调系统在投入运行后出现了一些典型的故障。
为此，对DEH系统的常见故障进行了具体讨论，并对用来诊断与处理这些故障的一些系统化方法加以归纳和总结。
关键词：进汽阀阀位传感器；纯电调系统；协调控制系统
中图分类号：TK263.7+2 文献标识码：B 文章编号：1003-9171（2007）02-0032-03
Analysis on Freguent Faults in DEH System
Wang Hai-yan
（Datang InternationaI Chaozhou Power Generation Co.Ltd.，Chaozhou515700，China）
Abstract：In the DCS system of Douhe Power PIant through transformation，some typicaI fauIts of DEH system oc-curred freguentIy since commissioning.Therefore，in this paper the common caus of DEH system fauIts are dis-cusd in very concrete terms，and veraI systemized methods to diagno and treat the fauIts of DEH system fauIts are summarized.
Key words：LVDT；DEH；CCS
陡河发电厂汽轮机的升速系统经过改造以后
在一定程度上提高了汽轮机的使用寿命，减轻了crushed
运行人员的劳动强度，提高了机组运行的安全性
和稳定性，大大降低了机组的启动时间，减少了机
组因升速系统故障而导致机组跳闸的几率。但改
造后的机组电调系统由于热控检修人员没有纯电
调检修、消缺的经验，再加上运行人员遇到问题时
没能及时准确地处理，致使机组电调系统运行4
年多来，发生了几起不安全现象，如：在运行中经
常发生调门动作不稳、频繁小范围内开/关等。现
将这几起故障发生的原因及分析结果一一列举，
给检修维护人员提供参考，以提高消除故障的效
率。
1 突甩负荷
1.1 故障发生时的现象
（1）2001年11月13日，5号机组负荷由166
MW突然降至127MW，又降至108MW，机组自
动切除协调控制，转为DEH系统控制，由调门记
录曲线分析：GV
1LVDT
2
阀位反馈降至0%，但
GV
1LVDT
1
阀位反馈反而上升并未降至零。
（2）2001年11月17日，5号机组运行中再次发生突甩负荷现象，和11月13日的大体相同。
1.2 故障可能原因分析
针对以上阀门现象，结合图1的阀位原理，总结故障可能原因如下：
图1 阀位控制原理图
（1）外界有强电信号串入LVDT
2
至功放板回路，从而使功放板高选干扰信号，造成瞬时关信号发出。
（2）LVDT与控制室之间连线使用的航空插头松动，产生虚接现象，并可能导致LVDT输出为0%的情况。（但也有可能输出为50%、100%。）
23华北电力技术NORTH CHINA ELECTRIC POWER No.2
2007
（3）LVDT变送转换单元损坏或功放板异常。
从GV
l 关闭时的曲线上看，LVDT
2
关为0%，
奥斯卡金曲下载而LVDT
l
阀位反馈呈上扬趋势。很可能是功放
板HS线积累电压反送LVDT
手动档汽车驾驶技巧l
通道送入DCM板，造成此种现象发生。
（4）功放板调零输出平时实际为负值，输入功放板加法器造成关门。
（5）可能由于在LVDT
2
的HS接口处插板松
动，LVDT
l
的HS一侧产生高电压使调门关闭，而
在LVDT
l 侧应正常，但这时门却关了，LVDT
l
也
应该为0%。
1.3 检查处理
（l）因怀疑GV
l LVDT
l
及LVDT
2
线绝缘不
良及虚焊，实验时解开GV
l LVDT
l
变送器输出，此
时GV
l LVDT
l
和LVDT
2
全为0%。GV
l
全关甩负
荷，尔后GV
l 频繁开关门（GV
l
阀位在0%~4%
内摆动），DEH由顺序阀控制自动切至单阀控制，
立即接好LVDT
l
的输出线，系统恢复正常。
（2）解开LVDT
2
输出且电阻断开时，高选输
出端子应为正（因为此时LVDT
l
是接入的），但却
为0，启动实验时LVDT
l
并无此现象，因此有可能
LVDT
2
反馈至功放板通道断线或高选回路有异常。
（3）将LVDT
2
get off的HS接口处插板重新紧固。
（4）逐一检查LVDT
2
反馈至功放板信号通道，未发现异常，重新将信号线紧固。
2 阀门单个LVDT反馈突升突降
2.1 故障发生时的现象
2003年8月2l日l6：5l，8号机组3号中调
门LVDT
l
运行中波动，由l0l%下降至72%又涨至l0l%，又下降至83%，又涨至94%，就地检查
中国梦作文600字
正常，l9：30LVDT
l
输入又恢复正常l0l%。
2.2 故障原因分析
从当时负荷（l90MW）及中调门指令看，没
有晃动过程，LVDT
l 的晃动属于LVDT
l
设备本身
系统误动造成。可能原因有：
（l）DEH系统误发指令（包括功放板设备）；
（2）LVDT误发信号（包括转换器）；
（3）信号系统受到干扰。
据对LVDT设备理解分析及哈汽厂技术人员提供的信息，LVDT设备任一线松动均可造成LVDT输出至70%的现象，从8月2l日第一次晃动数值看72%，属于LVDT线松动现象。所以问
题定位在LVDT输出线松动。决定对LVDT作重点接线检查。
2.3 检查处理
（l）开工作票，对3号中调门LVDT
l
接线检查。措施为：在工程师站上强制3号中调门的
LVDT
l
（逻辑图中工程号为：LVDT
l3
）的AI信号为
l00%（l00%强制值可视LVDT
2
的值确定，原则
是：LVDT
l
算分器
<LVDT
2
，使3号中调门通过逻辑高选
后选择LVDT
2
作为工作值）。
（2）在DCSl9号柜内，对LVDT
l3
转换器的接线检查处理：
检查5根输入信号线（其中4根信号，l根屏蔽）端子，结果正常；检查两路DC24V4根电源线端子，结果正常；检查两路4根输出信号线端子，结果正常。
（3）在DCSl9号柜内，对LVDT
l3
转换器的输出信号至DCM板的接线进行检查：
检查连接刀闸开关YB4的07、7端子两端接线，结果正常；检查HTl2端子排的Al7、Al8接线端子，发现Al8端子松动l2扣，但不至于造成信号晃动，已作紧固处理。
（4）在DCSl9号柜内，对LVDT
l3
转换器的输出信号至伺服阀功放板之间接线进行检查：检查连接刀闸开关YB4的0l5、l5端子两端接线，结果正常；检查FX2端子排的B5、B6接线端子，结果正常。
（5）现场检查3号中调门LVDT
l
的接线端
子盒处，发现LVDT
l
的输出蓝线有松动现象，进行紧固处理。
3 协调控制负荷波动大
3.1 故障发生时的现象
大写字母怎么读协调前，机组处于DEH的阀位控制方式，且CCS综合阀位值跟踪DEH的综合阀位值很好，未见任何异常。投入CCS后，机组负荷波动较大，其值超过5~6MW。
3.2 故障原因分析
机组由DEH控制转为CCS控制时的功率曲线如图2所示。
（l）从DEH与CCS记录曲线上看，CCS接收DEH的综合阀位值有一定偏差，造成此种现象的原因可能是DEH至CCS的综合阀位值信号电缆出现故障，极有可能是绝缘不好。
33
NO.2 2007华北电力技术NORTH CHINA ELECTRIC POWER
图2 CCS控制时的功率曲线
（2）干扰信号串入回路。
3.3 故障处理结果
更换DEH综合阀位值信号至MCS柜的l根的信号电缆后，系统恢复正常。
4 调速汽门反馈呈锯齿波状频繁晃动
在汽轮机组升速系统改成纯电调控制并运行一段时间后发现有些调速汽门经常在小范围内波动，虽然对机组负荷影响不大，但对整个阀门稳定性造成一定的影响。现就其中一个调速汽门为例说明。
4.1 故障发生时的现象
如图3所示，IV
2
在现场观察来回晃动，而此
时系统并未异常，从记录曲线上观察IV
2
阀位开度，有明显锯齿状。
图3 IV
2
阀位开度曲线
4.2 故障原因分析
在阀门驱动输出不变的情况下，阀门晃动原因主要有：
（l）功放板上的振荡器输出电压值过高。
（2）若经检查振荡器的回路无异常时，则可能是由于功放板的积分回路（RC回路）自身产生振荡造成的。
（3）干扰信号所至。可能是由于现场接入机柜的LVDT的反馈线的屏蔽多点接地，从而有干扰信号串入而造成。
4.3 故障处理结果
经检查发现，功放板OUT
2
输出为0.6785
V，值偏高，调至0.l09V后，IV
2
阀门输出正常，阀门开度反馈曲线趋于平稳。
通过上述的例子我们不难发现汽轮机组的电调系统中的阀门位置反馈信号对于整个机组的安全稳定运行是相当关键的，所以我们要从根本上把容易发生异常的故障点彻底解决，例如要保证阀门位置反馈信号线的屏蔽良好，避免屏蔽线多点接地等。
5 l号高调门GV
l
抖动幅度大
5.1 故障发生时的现象
在机组负荷发生变化的情况下，5号机组GV
l 抖动厉害（从l0%~60%之间），造成机组负荷不
稳定。从GV
l
的阀门开度记录曲线上看，GV
l
呈无规律的变化———突增或突降，曲线过度相当不平
滑；而且该曲线与GV
l
的阀门特性曲线并不相对应。
5.2 故障原因分析
（l）GV
l
的阀位反馈有问题，可能是接线接触不好，出现松动，断路虚接或是反馈杆有问题。
（2）信号干扰所至。GV
l
阀位反馈信号线屏蔽线有多点接地的可能。
（3）GV
l
LVDT的转换器故障。
（4）功放板异常。
5.3 故障处理结果
经检查发现GV
l
的LVDT
l
反馈杆从中部折断，更换新反馈杆后系统恢复正常。
导致上述故障发生的原因是LVDT的反馈杆与LVDT的套筒不同心所致。所以我们在安装时就要充分保证LVDT的反馈杆与LVDT的套筒同心，同时由于长时间高温高压运行再加上阀门本身振动，也极易导致LVDT的反馈杆与LVDT的套筒不同心，而不同心的结果就是LVDT的反馈杆磨损或折断。所以我们平时要加强对阀门反馈系统的监视。
6 5号机组发生4次顺序阀切单阀控制6.1 故障发生时的现象
机组处于DEH阀位控制的顺序阀方式且平稳的运行时（机组未发生任何变化时），突然自动切至单阀控制。
6.2 故障原因分析
由顺序阀自动切单阀控制逻辑里只有当4个
高调门（GVsat考试团
l
~GV
4
）的阀位给定与阀位反馈值超过150%时，若机组此时在顺序阀控制方式则自动切至单阀控制方式，但从高调门的阀门开度记录曲线上观察，并未出现超差现象。排除逻辑方面的原因后考虑出现此种现象很可能是由于通
（下转第38页）
表1 额定工况下各号瓦的运行参数
项目1234567891011
振动/!m
X方向31.941.448.027.062.663.354.148.142.343.487.2 Y方向32.856.151.438.063.070.053.561.656.749.276.6复合振动23.143.052.026.539.257.546.937.645.252.284.3
瓦温/C 左侧80.372.159.670.252.383.183.278.957.155.849.3右侧80.662.158.169.645.479.680.478.6
图7是单阀进汽方式和改造后顺序阀方式（B 方案）汽耗比较曲线，从图中数据比较可知，在390 ~540MW的负荷变化范围内，单阀运行的汽耗率变化范围在3.27~3.61kg/kWh，改造后的顺序阀方案
的汽耗率的变化范围在2.86~3.21kg/kWh，所以改造后的顺序阀方案的汽耗率明显低于单阀运行时的汽耗率，汽耗率相差最大值为0.7kg/ kWh。
图7 改造后试验单多阀汽耗率的比较
随着负荷的增大，单阀运行方式的汽耗率是降低的，调门开度越大，节流损失小。在560MW 以上时，单、多阀运行方式的汽耗率趋于相等。
（2）发电煤耗的估算incursion
国产600MW的额定主汽流量约为1800I/h，标准发电煤耗率为335g/kWh。
在550MW负荷点，采用顺序阀（B方案）方式运行时汽耗率降低约0.06kg/kWh，经压力修正，汽耗率降低约0.008kg/kWh，折合煤耗降低约0.09g/kWh。
经过修正，在500WM、450MW负荷点，煤耗分别降低0.234g/kWh和0.514g/kWh。以年平均负荷500MW年运行小时数3000h计算，每年节省标准煤3510I。
3 结论
哈尔滨第三发电厂600MW机组阀门管理进行优化改造，由原来的顺序阀方案（3号+4号—1号—2号），改造成新的顺序阀方案（1号+4号—2号—3号）。能够在保证安全性的基础上降低煤耗量，大大提高了机组运行的经济性。
机组在改造后一年多的长时间运行结果表明，改造已经达到了预期要求，解决了长期困扰我厂运行中的一个困难，取得了良好的经济效益。收稿日期：2006-12-22
深文峻法
作者简介：钟阁顺（1970-），男，高级工程师，1994年哈尔滨工业大学动力工程系毕业
ssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss
。
（上接第34页）
道故障或者信号误动引起。而在检查机柜内接线
时未发现任何异常。
6.3 故障处理结果
更换高调门阀位信号所在通道的A
1板、A
板各1块后，系统正常，再未发生此种现象。
7 总结
从这几起故障发生的原因及处理结果看，当遇到异常情况时，首先要从最简单的地方作为切入口，例如：考虑信号屏蔽线多点接地的问题；由于现场震动比较大，造成信号电缆虚接等问题；最后再考虑到机柜内部的线路板问题，这样可以减少许多麻烦。
造成DEH系统不容易维护的关键是现在DEH系统阀门的位置反馈系统所用的位移反馈装置存在一定的弊端。最显著的弊端是阀杆较细，一旦阀门瞬间振动大极易造成阀杆与阀套不同心而折断阀杆。另外就是整个位移反馈装置的引出线较细，当选择航空插头连接时，由于阀门非周期性振动极易导致信号线接触不良；当采用焊接时又给维护带来不便。所以为了进一步提高DEH系统的稳定性就要从根本上解决阀门位移反馈装置存在的问题。
收稿日期：2006-08-02
作者简介：王海燕（1976—），女，工程师，1998年河北工业大学电子工程系毕业。
电调系统常见故障分析
作者：王海燕， Wang Hai-yan
作者单位：大唐国际潮州发电有限责任公司，广东潮州,515700
刊名：
华北电力技术
英文刊名：NORTH CHINA ELECTRIC POWER
年，卷(期)：2007(2)
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2.《山西电力》投稿须知[期刊论文]-山西电力2009(4)
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1.黄卫剑.张曦.朱亚清.何炳燊汽轮机调门关闭故障原因分析及处理[期刊论文]-自动化博览 2013(10)
2.黄卫剑.何冠声.朱叶添.黄伟300 MW机组伺服阀故障引起机炉协调控制异常的处理及建议[期刊论文]-热力发电 2009(5)
引用本文格式：王海燕.Wang Hai-yan电调系统常见故障分析[期刊论文]-华北电力技术 2007(2)
