汽輪機(jī)單側(cè)調(diào)門瞬間誤關(guān)故障分析及處理

//汽輪機(jī)單側(cè)調(diào)門瞬間誤關(guān)故障分析及處理林濤張永軍李海永大唐運(yùn)城發(fā)電有限責(zé)任公司山西省運(yùn)城市044602更新時(shí)間：2012-3-221．引言火力發(fā)電機(jī)組容量的增大、蒸汽參數(shù)的提高，對(duì)機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性及其自動(dòng)控制水平的要求也愈來愈高。作為600MW的大型機(jī)組，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）已被廣泛采用。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門作為DEH系統(tǒng)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要用來控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速和功率，其故障將會(huì)導(dǎo)致機(jī)組轉(zhuǎn)速或者功率波動(dòng)，直接影響到機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。某發(fā)電公司#1機(jī)組為600MW亞臨界直接空冷燃煤發(fā)電機(jī)組，于2007年9月投產(chǎn)。汽輪機(jī)為哈汽NZK600-16.7／538／538亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽輪機(jī)，DCS系統(tǒng)采用了艾默生過程控制公司（原西屋公司）最新一代DCS控制系統(tǒng)OVATION－XP版。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為高壓抗燃油型數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH系統(tǒng)），電子設(shè)備采用了上海艾默生公司同版本的OVATION系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)采用了哈爾濱汽輪機(jī)控制工程有限公司成套的高壓抗燃油EH裝置。每臺(tái)機(jī)組配有兩個(gè)高壓主汽門（TV）、四個(gè)高壓調(diào)門（GV）、兩個(gè)中壓主汽門（RSV）和兩個(gè)中壓調(diào)門（IV）（其中左側(cè)高壓主汽門由電磁閥控制開關(guān)）。2．故障現(xiàn)象#1機(jī)組2011年7月28日啟動(dòng)，從7月30日開始五次出現(xiàn)部分主汽門及調(diào)門突關(guān)現(xiàn)象，具體現(xiàn)象描述如下，圖1-圖3為故障截圖。20011-7-303:28#1機(jī)組負(fù)荷302.18MW、順閥控制、CCS方式、AGC投入。GV4、IV2出現(xiàn)突然關(guān)到0位，并自行以2.5%/S的速率打開至原位，AGC工況未解除，負(fù)荷波動(dòng)32MW。20011-8-65:37#1機(jī)組負(fù)荷303.29MW、順閥控制、CCS方式、AGC投入。RSV2出現(xiàn)突然關(guān)到0位，并自行以2.5%/S的速率開啟至原位，AGC工況未解除，負(fù)荷波動(dòng)27MW。20011-8-1014:14#1機(jī)組負(fù)荷485.58MW、順閥控制、CCS方式、AGC投入。RSV2、IV2出現(xiàn)突然關(guān)到0位，并自行以2.5%/S的速率打開至原位。AGC工況未解除，負(fù)荷波動(dòng)10MW。20011-8-1119:04#1機(jī)組負(fù)荷472.15MW、順閥控制、CCS方式、AGC投入。GV4出現(xiàn)突然關(guān)到0位，并自行以2.5%/S的速率打開至原位。AGC工況未解除，負(fù)荷波動(dòng)40MW。20011-8-125:56#1機(jī)組負(fù)荷367.17MW,順閥控制，CCS方式，AGC投入41號(hào)控制器BRANCH2上RSV2，GV4出現(xiàn)突然關(guān)到0位，并自行以2.5%/S的速率打開至原位。AGC工況未解除，負(fù)荷波動(dòng)45MW。

圖1圖2中間繼電器拔出，調(diào)門第二次誤關(guān)時(shí)RSV2也誤關(guān)，而且RSV2未接受SHUTDOWN信號(hào)，所以排除SHUTDOWN信號(hào)誤發(fā)的可能性。DEH主控制器中各調(diào)門VP卡的分布情況如表1，由于誤動(dòng)作的閥門都集中在DEH主控制器的BRANCH2中，所以初步判斷為卡件或者IO通訊故障的可能性較大，但由于機(jī)組運(yùn)行過程中，不能進(jìn)行進(jìn)一步的分析驗(yàn)證；另外上次機(jī)組檢修時(shí)調(diào)門LVDT有過拆裝，整定時(shí)直接使用FULLCALIBRTE，方法不當(dāng)，但由于并不是所有閥門均出現(xiàn)此故障，所以整定方法不當(dāng)?shù)脑蚩赡苄圆淮?，但也不能完全排除是因此而引發(fā)故障。3.2數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)故障原因分析及處理停機(jī)后進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性測(cè)試，與以前數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)特性沒有發(fā)生變化；解體檢查錯(cuò)油門滑閥及電液轉(zhuǎn)換器滑閥，發(fā)現(xiàn)油口暢通；現(xiàn)場(chǎng)檢查DEH系統(tǒng)，機(jī)柜的兩路供電電壓均穩(wěn)定可靠，供I/O卡件的直流電源輸出正常；主控制器和備用控制器運(yùn)行狀態(tài)良好；VP卡件指示正常，輸出實(shí)時(shí)電壓在正常范圍內(nèi)，伺服閥指令線未松動(dòng)；LVDT內(nèi)部線圈未磨損或者斷裂；閥門控制卡內(nèi)部的增益設(shè)置合理

；排除由于信號(hào)屏蔽不良由干擾引起信號(hào)誤發(fā)的可能。在DCS廠家技術(shù)人員指導(dǎo)下，熱工人員認(rèn)真檢查歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)每次調(diào)門誤關(guān)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中VP卡RVPSTATUS點(diǎn)的第7位都會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，檢查測(cè)試各VP卡RVPSTATUS點(diǎn)狀態(tài)變化情況，查閱OVATION手冊(cè)可知：RVPSTATUS點(diǎn)BIT7具體是1還是0沒有絕對(duì)的意義，而是VP卡和控制器檢測(cè)操作是否正常時(shí)互相回應(yīng)的一個(gè)記錄位。排除RVPSTATUS狀態(tài)改變導(dǎo)致調(diào)門誤關(guān)的可能性。熱工人員對(duì)DEH主控制器所有邏輯編譯后控制邏輯下裝過程中，出現(xiàn)因算法點(diǎn)DEH1_WMOUNBALCETRIP數(shù)據(jù)庫(kù)與控制器不一致的情況而不能正常控制邏輯下裝，刪除此點(diǎn)后，控制邏輯下裝正常。對(duì)比以前備份的部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)此點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)中沒有任何ALGORITHM_NAME。正常情況無用的算法點(diǎn)也應(yīng)該有個(gè)算法名稱，如ALGORITHM_NAME="AVALGEN"，次點(diǎn)為垃圾點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫(kù)中垃圾點(diǎn)一般不會(huì)對(duì)控制過程產(chǎn)生影響，故排除由于此垃圾點(diǎn)的原因造成調(diào)門故障。3.3控制器內(nèi)部運(yùn)算原因分析及處理控制器內(nèi)部運(yùn)算主要有控制器故障導(dǎo)致調(diào)門誤關(guān)和DEH組態(tài)不合理導(dǎo)致故障。由于在機(jī)組第一次出現(xiàn)此問題時(shí)已經(jīng)進(jìn)行過控制器切換，之后仍出現(xiàn)此故障，于是排除控制器故障的可能性；對(duì)DEH主控制器及與其相關(guān)的DO,AO信號(hào)TIMEOUTTIME進(jìn)行檢查，TIMEOUTTIME全部為16SEC，正常，故排除組態(tài)不合理的原因。4．相應(yīng)處理措施經(jīng)過以上的初項(xiàng)分析排查，針對(duì)導(dǎo)致故障的可能因素進(jìn)行相應(yīng)處理，重點(diǎn)41號(hào)控制器與BRANCH2的IO總線通訊接口及設(shè)備部件進(jìn)行處理，主要措施如下。1)

更換與DEH主控制器BRANCH2IO通訊有關(guān)的設(shè)備以及相應(yīng)調(diào)門的RVP卡，包括控制器底座，BRANCH2所有卡件底座，BRANCH2終端模塊。2)

對(duì)所有調(diào)門按照廠家要求方法進(jìn)行重新整定。3)

更換DEH主控制器，格式化控制器閃存，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的垃圾點(diǎn)進(jìn)行處理；對(duì)控制器作格式化和控制邏輯下裝工作。5．結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過以上處理后汽門誤關(guān)問