戴錫輝

(廣東紅海灣發(fā)電有限公司，廣東 汕尾 516600)

0 引言

汕尾電廠2×660 MW工程三大主機(jī)由東方鍋爐股份有限公司、東方汽輪機(jī)有限公司和東方電機(jī)股份有限公司提供?？刂葡到y(tǒng)為汽輪機(jī)配套的汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)DEH(Digital Electric Hydraulic Control System)，該控制系統(tǒng)硬件采用西屋公司最新開發(fā)成功的具有世界先進(jìn)水平的Ovation系統(tǒng)。DEH在大型火力發(fā)電機(jī)組中占有舉足輕重的地位，機(jī)組在運(yùn)行中任何一個(gè)小的故障都有可能引起比較大的事故，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞以及人身傷害，所以，DEH系統(tǒng)的任何一個(gè)故障都必須引起重視，要查清原因并做好預(yù)防措施。DEH閥門活動(dòng)性試驗(yàn)是火力發(fā)電機(jī)組的常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目，一般每個(gè)月都要進(jìn)行1次閥門活動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)的目的主要是檢查閥門是否出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象、控制回路是否正常及對(duì)應(yīng)的控制設(shè)備是否正常。試驗(yàn)時(shí)的每次故障都要查清原因，提出解決辦法及預(yù)防措施。保證每次試驗(yàn)既能檢查到閥門活動(dòng)情況，又能檢查到控制設(shè)備是否有故障，使試驗(yàn)?zāi)芨娴貦z測設(shè)備的狀態(tài)。

1 故障現(xiàn)象

(1)左側(cè)中壓調(diào)門(ICV1)開啟至83%后自動(dòng)全關(guān)，左側(cè)中壓主汽門(RSV1)活動(dòng)試驗(yàn)曲線如圖1所示。

(2)當(dāng)左側(cè)中壓主汽門行程壓到＜10%且行程開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，試驗(yàn)也自動(dòng)復(fù)位，不能通過試驗(yàn)來檢查中壓主汽門快關(guān)電磁閥(17YV)是否正常。對(duì)歷史曲線進(jìn)行分析，左側(cè)中壓主汽門試驗(yàn)電磁閥(18YV)帶電動(dòng)作后左側(cè)中壓主汽門壓到＜10%時(shí)，行程開關(guān)沒有反饋信號(hào)，中壓主汽門快關(guān)電磁閥沒有帶電動(dòng)作，邏輯也認(rèn)為試驗(yàn)正常，自動(dòng)復(fù)位。

2 試驗(yàn)過程

2012－05－23 T 12:39，檢查邏輯狀態(tài)正常后，運(yùn)行人員按下左側(cè)中壓主汽門TEST按鈕，左側(cè)中壓主汽門活動(dòng)試驗(yàn)開始。左側(cè)中壓調(diào)門指令按設(shè)定速率開始下降，左側(cè)中壓調(diào)門開始關(guān)閉，12:40:50，左側(cè)中壓調(diào)門快關(guān)電磁閥(16YV)動(dòng)作，調(diào)門全關(guān)。12:41:18，試驗(yàn)復(fù)位，左側(cè)中壓調(diào)門指令開始上升，12:41:27，左側(cè)中壓調(diào)門開始開啟，當(dāng)開至83%時(shí)，左側(cè)中壓調(diào)門不能繼續(xù)開而是往下關(guān)，直至全關(guān)，而左側(cè)中壓調(diào)門指令上升至100%。此后，機(jī)組靠單側(cè)中壓聯(lián)合汽門開啟帶450 MW負(fù)荷運(yùn)行。

3 故障分析

左側(cè)中壓調(diào)門開至83%時(shí)開始往下關(guān)，指令增加至100%。就地檢查發(fā)現(xiàn)，左側(cè)中壓主汽門全開，左側(cè)中壓調(diào)門全關(guān)。出現(xiàn)調(diào)門全關(guān)的故障原因筆者判斷有3種可能。

(1)閥門卡澀或伺服閥線圈故障，無法正常接收指令。從圖1的曲線上可以看出，左側(cè)中壓調(diào)門是按照試驗(yàn)的設(shè)定速率緩慢往下關(guān)，而且下關(guān)過程中沒有任何波動(dòng)。若伺服閥卡澀，調(diào)門應(yīng)該保持某一個(gè)開度，不會(huì)全關(guān);若伺服閥2個(gè)線圈同時(shí)損壞，調(diào)門應(yīng)該立即全關(guān)或者保持某個(gè)開度不變。結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，閥門卡澀和伺服閥故障的可能性較小。

(2)DEH卡件故障，輸出突然為0。在DEH控制柜找到左側(cè)中壓調(diào)門對(duì)應(yīng)卡件，卡件的OK指示燈、內(nèi)外部故障指示燈均正常，找到對(duì)應(yīng)的輸出通道，2組控制信號(hào)電壓均為－5 V(2組控制信號(hào)為冗余控制，分別送至伺服閥的2個(gè)線圈)，卡件輸出為一個(gè)較大的負(fù)電壓，說明卡件正常。

圖1 左側(cè)中壓主汽門活動(dòng)試驗(yàn)曲線(截屏)

(3)由于振動(dòng)或者其他原因，使得接線端子松動(dòng)脫落，失去控制信號(hào)。就地進(jìn)行檢查，拆下左側(cè)中壓調(diào)門伺服閥航空插頭，分別測量2組控制信號(hào)電壓，2組控制信號(hào)電壓均為0 V。因此，左側(cè)中壓調(diào)門開到83%后，出現(xiàn)自動(dòng)全關(guān)的故障原因可能是由于伺服閥的控制信號(hào)電壓失去。又因?yàn)榭敵鰹橐粋€(gè)較大的負(fù)電壓(卡件輸出正電壓為關(guān)調(diào)門，卡件輸出負(fù)電壓為開調(diào)門)，所以，其故障原因筆者判斷為卡件指令輸出信號(hào)至伺服閥航空插頭之間的電纜接地或轉(zhuǎn)接端子箱端子接線松動(dòng)脫落。打開端子箱，發(fā)現(xiàn)左側(cè)中壓調(diào)門的控制信號(hào)有2根端子已經(jīng)脫落，另外2個(gè)端子也出現(xiàn)了松動(dòng)，用手輕拉，4根控制信號(hào)端子完全脫落。

4 脫落原因分析

就地檢查發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)接端子箱位置比伺服閥的安裝位置要高很多，端子箱的轉(zhuǎn)接電纜的保護(hù)套管比較重，當(dāng)控制信號(hào)端子接好后，由于重力作用，再加上振動(dòng)原因，時(shí)間一長，接線端子就在保護(hù)套管的重力作用下被拉松，甚至脫落。

5 預(yù)防維護(hù)及處理方法

將轉(zhuǎn)接端子箱至伺服閥的電纜繞2圈穩(wěn)固固定，安放在端子箱內(nèi)，防止因電纜重力作用拉松接線端子。將伺服閥控制信號(hào)接好后，左側(cè)中壓調(diào)門開啟至100%，機(jī)組升負(fù)荷正常運(yùn)行。

6 邏輯分析及優(yōu)化建議

對(duì)比圖2與圖3 2個(gè)中壓主汽門的活動(dòng)試驗(yàn)曲線發(fā)現(xiàn)，左側(cè)中壓主汽門在左側(cè)中壓主汽門行程沒有壓到＜10%時(shí)，其信號(hào)、左側(cè)中壓主汽門快關(guān)電磁閥在沒有帶電快關(guān)的情況下，試驗(yàn)仍然復(fù)位。右側(cè)中壓主汽門行程壓到＜10%時(shí)，其信號(hào)、右側(cè)中壓主汽門快關(guān)電磁閥(22YV)動(dòng)作后才復(fù)位。查看邏輯，閥門活動(dòng)試驗(yàn)開始后，當(dāng)有左側(cè)中壓主汽門全關(guān)信號(hào)時(shí)，試驗(yàn)復(fù)位。若左側(cè)中壓主汽門行程壓到＜10%時(shí)，行程開關(guān)出現(xiàn)故障，左側(cè)中壓主汽門快關(guān)電磁閥不帶電動(dòng)作，也能觸發(fā)左側(cè)中壓主汽門全關(guān)信號(hào)，使試驗(yàn)復(fù)位。試驗(yàn)復(fù)位邏輯圖如圖4所示，左側(cè)中壓主汽門快關(guān)電磁閥動(dòng)作邏輯圖如圖5所示。

試驗(yàn)邏輯在左側(cè)中壓主汽門行程壓到＜10%且行程開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，無法檢查左側(cè)中壓主汽門快關(guān)電磁閥是否有故障，只要左側(cè)中壓主汽門全關(guān)行程開關(guān)正常，試驗(yàn)也正常復(fù)位。不能通過試驗(yàn)檢查所有測控設(shè)備是否正常，這顯然是不合理的，這樣達(dá)不到試驗(yàn)的目的，所以需要對(duì)試驗(yàn)邏輯進(jìn)行優(yōu)化。

建議:將左側(cè)中壓主汽門全關(guān)信號(hào)觸發(fā)試驗(yàn)復(fù)位改為左側(cè)中壓主汽門全關(guān)信號(hào)(此信號(hào)加上1 s脈沖信號(hào))與上左側(cè)中壓主汽門快關(guān)電磁閥帶電(此信號(hào)加1 s脈沖)才能復(fù)位試驗(yàn)。從邏輯圖中可以發(fā)現(xiàn)，如果沒有試驗(yàn)復(fù)位信號(hào)，當(dāng)試驗(yàn)開始信號(hào)持續(xù)242 s后，邏輯也會(huì)自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)發(fā)出試驗(yàn)失敗信號(hào)提醒運(yùn)行人員，這樣可以保證每次試驗(yàn)都能檢查到閥門活動(dòng)情況，也能檢查快關(guān)電磁閥是否有故障，能夠更全面地檢測設(shè)備的狀態(tài)。

7 結(jié)論

DEH系統(tǒng)是火電機(jī)組非常重要的系統(tǒng)，它的任何一個(gè)故障都有可能直接影響機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，所以要認(rèn)真對(duì)待，仔細(xì)處理每次故障并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使DEH系統(tǒng)更加完善、可靠。雖然此次故障比較小，也比較容易檢查和解決，但通過故障發(fā)現(xiàn)了試驗(yàn)邏輯的缺陷并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，使閥門活動(dòng)試驗(yàn)更加嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，達(dá)到了試驗(yàn)之目的。