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【摘 要】 汽轮机在日常的电力生产活动之中发挥着很大的作用，但是其内部结构很复杂，对于运行的四周环境要求也很高。因此汽轮机经常会发生各种各样的故障。本文会就汽轮机DEH系统高调门控制故障进行阐述以及分析，希望给大家一个参考。
【关键词】 DEH系统；高调门故障；控制
一、前言
随着电力工业的不断进步与发展，汽轮发电机在电力设备中的地位越来越重要。但是由于其结构的复杂性和对环境的要求高，造成其经常发生故障。随着电子计算机技术的不断发展，点论及已经发展到了第四代DEH系统。下面将针对DEH系统在高调门方面容易出现的故障进行描述以及分析。
二、对于汽轮机DEH的概述
随着数字计算技术的发展及其在过程自动控制领域的应用，尤其是计算机容量、速度和可靠性的发展，出现了数字以计算机作为控制装置，以模拟式电气系统作为手操后备，采用液压执行机构的第四代汽轮机控制系统——简称DEH系统。
1.第四代汽轮机控制系统的特点及功能。第四代汽轮机控制系统涉及面广，系统复杂，技术要求高，包括了模拟量的反馈调节、开关量的逻辑控制系统，除了实现电功率，抽汽压力的闭环控制、热电牵连调节、优先级控制外，还留有参与有机炉协调（CCS）、自动调度（AGC）、快速减负荷（RB）、工厂管理系统（MIS）等自动化系统的接口，以及运行参数监视、参数异常保护及功率不平衡保护等功能。各方面的性能指标均达到了相当高的水平，如：转速控制精度为1r/min、电功率及抽汽压力控制精度为0.5%、转速不等率和压力不等率均可大范围连续设定并在一定区间内予以切除。一段抽汽压力不等率10%，在2～20%范围内连续可调。二段抽汽压力不等率15%，在2～20%范围内连续可调。系统可用率达到99.9%以上。除上述基本控制外，电调系统能够实现机组热应力在线计算和自启停控制，是集过程控制、顺序控制、自动保护、自动检测于一体的复杂控制系统。
2. DEH系统的组成部分
电气部分、液压部分、电液转换
3. DEH调节系统原理
DEH调节系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，机组在并网前，DEH调节系统通过转速控制回路来控制机组的转速，在并网后，DEH调节系统通过功率控制回路来控制机组的功率，其中转速作为一次调频信号参与控制。DEH系统通过指令选择回路形成指令，采集汽轮发电机组的转速、功率、阀位等信号进行分析处理，综合运算输出阀门指令信号，通过HSS03模件与LVDT检测的阀位信号比较运算处理，输出控制信号到电液伺服阀，通过改变高压、中压调节阀的开度来实现对汽轮机在启动、运行、停机过程中的转速和功率的控制。
三、高调门控制故障现象、分析及解决办法
1、高调门发生故障时主要表现为：
（1）调门全关。（2）调门全开。（3）调门大幅晃动。（4）调门控制指令与反馈偏差大。（5）伺服阀（MOOG阀）故障造成调门控制不正常或失控。
2、高调门故障对应原因分析：从高调门控制原理以及故障时信号记录曲线分析，故障原因主要集中在现场，因此，本文主要基于DEH内部系统正常情况下侧重分析现场的故障和解决方法：
（1）调门出现全关或全开：DEH指令信号正常，问题发生在调门控制信号和LVDT上。当有一只LVDT交流信号开路，故障的LVDT数值为最大时（LVDT三條信号线视开路情况可能为最大或最小，如最小则不影响控制），且该值不随调门运动而改变，两个LVDT信号高选模块输出为最大值，DEH输出信号值和高选后的P值无法平衡，控制信号直流输出为最小值，调门全关。当LVDT损坏（断杆）时，同样必有一个LVDT值不随调门运动而变化，P值和DEH控制信号无法平衡，使直流输出为最大，调门全开。
出现以上故障主要有：a、LVDT端子信号松脱；b、LVDT线圈开路；c、其他原因引起信号开路；d、油动机与LVDT连接杆断。
解决方法主要有：a、高调门运行中振动比较大，长时间运行造成接线端子松动或松脱，因此，在安装高调门接线端子箱时注意防止振动，定期紧固端子，在接线端子的螺丝上加装弹垫，加强检查，及时处理接线松动。b、提高高调门保温及附近保温质量，避免环境温度高造成电缆绝缘老化、LVDT老化易出现故障，同时高调门就地控制及信号电缆建议选用耐高温电缆。海口电厂4台138MW机组由于调门保温不好，高调门立式安装，大量热量上升影响高调门顶部伺服阀端子箱及LVDT环境，造成电缆或LVDT故障，后经过对调门保温进行专项处理后大大降低其故障率。c、油动机与LVDT连接杆断也是高调门出现故障较多的故障，由于原油动机与LVDT是连接杆为硬连接，安装时LVDT传动杆及连接杆必须保证一条直线，尽管如此，由于热态运行中调门温度影响连杆的热胀冷缩，加上调门振动等影响，多次造成LVDT连接杆卡涩弯曲折断，导致调门全开或全关故障，对此，通过对油动机与LVDT连接杆的接头处加装万向节，解决了硬接造成连杆易折断问题，由于LVDT为双信号且采用反馈信号高选进行闭环控制，当一个LVDT信号故障时，如果故障信号为最小，则另一LVDT信号正常，不会造成调门失控，但如果故障信号为最大，则调门全关，直接影响机组控制和安全。高调门控制在DEH---ⅢA系统中由调门控制卡VCC卡控制，对此，与新华厂家联系，要求增加VCC对LVDT信号增加断线判断检测功能，一旦检测LVDT信号断，则自动选择另一正常信号进行控制，后经新华公司对原VCC卡改造增加断信号检测小卡，增加了对LVDT信号断线检测功能，一旦检测LVDT断线，自动切换高选为选择正常信号闭环控制，提高了调门控制的可靠性。在330MW机组的新一代DEH-V系统中，采用的VPC智能调门控制卡，也已改进设计有断线检测判断功能。
（2）调门发生大幅晃动时原因有一下几种： a、两只LVDT的调制信号频率太接近，有差拍现象，引起抖动。解决方法是在调门控制卡上调整信号频率，增大两只LVDT的频率差值>50HZ。
b、LVDT线圈绝缘性能不好。传感器线圈和壳体之间导通时，系统形成多点接地，产生干扰，引起调门晃动。解决方法只能更换LVDT了，注意解决环境高温问题，选用耐高温参数较高、质量可靠的LVDT产品。
c、控制电缆屏蔽层现场有接地点。由于现场调门运行中机械震动较大，控制电d、现场伺服阀控制接线端子松动或LVDT反馈信号松动。解决信号松动问题方法与上述处理信号松动方法相同。
e、LVDT与油动机连杆松动造成反馈信号有死区，主要原因是LVDT与油动机连杆连接部位均采用螺母紧固，运行中由于调门振动可能造成连接螺母松动。解决办法是对LVDT与油动机连杆所有螺母增加弹簧垫圈并加装锁紧螺母，避免连杆各连接部位出现松动。缆和接线盒产生摩擦，使屏蔽层裸露，产生接地。解决方法安装时注意电缆走向及布线，另外加强控制电缆的保护。
四、汽轮机故障诊断技术的发展趋势
1、全方位的检测技术。针对汽轮机及其系统各种故障的各种新检测技术将是一个主要的研究方向，会出现许多重要成果。
2、故障机理的深入研究。任何时候，故障机理的深入研究都将推动故障诊断技术的发展。故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断值将是另一个重要方向
3、知识表达，获取和系统自学习。知识的表达，获取学习一直是诊断系统研究的热点，但未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点。
4、综合诊断。汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断，性能诊断，逻辑顺序诊断，油液诊断，温度诊断等综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际。
5、诊断与仿真技术的结合。诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障。通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本，通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。
6、信息融合。汽轮机信息融合诊断重点在征兆级和决策级展开研究，目前是通过不同的信息源准确描述汽轮机真实状态和整体状态。
7、从诊断向汽轮机设备现代化管理发展。研究的重点将集中在基于诊断技术的预知维修决策，维修管理，设备计算机化管理系統等方面，目的是针对汽轮机及其系统实施预知维修或基于状态的维修，获得最大的经济效益。这也将是推动电厂接受该汽轮机诊断系统的一个根本所在。
五、结束语
通过以上对于DEH系统的概述，DHE系统在日常的使用过程中会存在的一些问题的描述，以及对于汽轮机故障诊断技术的前景的展望，想必大家对于DEH系统以及他在日常生产过程中会遇到的一些状况希望大家通过这篇文章能够对DHE故障有更多的了解，通过日常的维护，来提高DEH系统高调门控制的可靠性。
参考文献：
[1]姚以生.浅谈汽轮机本体常见故障检修[J].中国新技术新产品.2010（23）
[2]于机鹏.发电厂汽轮机故障诊断研究与实例[J].科技创新导报.2011（06）
[3]焦海占.C145/N200-12.7/535/535汽轮机常见故障分析及措施[J].科技资讯.2011（06）
【关键词】 DEH系统；高调门故障；控制
一、前言
随着电力工业的不断进步与发展，汽轮发电机在电力设备中的地位越来越重要。但是由于其结构的复杂性和对环境的要求高，造成其经常发生故障。随着电子计算机技术的不断发展，点论及已经发展到了第四代DEH系统。下面将针对DEH系统在高调门方面容易出现的故障进行描述以及分析。
二、对于汽轮机DEH的概述
随着数字计算技术的发展及其在过程自动控制领域的应用，尤其是计算机容量、速度和可靠性的发展，出现了数字以计算机作为控制装置，以模拟式电气系统作为手操后备，采用液压执行机构的第四代汽轮机控制系统——简称DEH系统。
1.第四代汽轮机控制系统的特点及功能。第四代汽轮机控制系统涉及面广，系统复杂，技术要求高，包括了模拟量的反馈调节、开关量的逻辑控制系统，除了实现电功率，抽汽压力的闭环控制、热电牵连调节、优先级控制外，还留有参与有机炉协调（CCS）、自动调度（AGC）、快速减负荷（RB）、工厂管理系统（MIS）等自动化系统的接口，以及运行参数监视、参数异常保护及功率不平衡保护等功能。各方面的性能指标均达到了相当高的水平，如：转速控制精度为1r/min、电功率及抽汽压力控制精度为0.5%、转速不等率和压力不等率均可大范围连续设定并在一定区间内予以切除。一段抽汽压力不等率10%，在2～20%范围内连续可调。二段抽汽压力不等率15%，在2～20%范围内连续可调。系统可用率达到99.9%以上。除上述基本控制外，电调系统能够实现机组热应力在线计算和自启停控制，是集过程控制、顺序控制、自动保护、自动检测于一体的复杂控制系统。
2. DEH系统的组成部分
电气部分、液压部分、电液转换
3. DEH调节系统原理
DEH调节系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，机组在并网前，DEH调节系统通过转速控制回路来控制机组的转速，在并网后，DEH调节系统通过功率控制回路来控制机组的功率，其中转速作为一次调频信号参与控制。DEH系统通过指令选择回路形成指令，采集汽轮发电机组的转速、功率、阀位等信号进行分析处理，综合运算输出阀门指令信号，通过HSS03模件与LVDT检测的阀位信号比较运算处理，输出控制信号到电液伺服阀，通过改变高压、中压调节阀的开度来实现对汽轮机在启动、运行、停机过程中的转速和功率的控制。
三、高调门控制故障现象、分析及解决办法
1、高调门发生故障时主要表现为：
（1）调门全关。（2）调门全开。（3）调门大幅晃动。（4）调门控制指令与反馈偏差大。（5）伺服阀（MOOG阀）故障造成调门控制不正常或失控。
2、高调门故障对应原因分析：从高调门控制原理以及故障时信号记录曲线分析，故障原因主要集中在现场，因此，本文主要基于DEH内部系统正常情况下侧重分析现场的故障和解决方法：
（1）调门出现全关或全开：DEH指令信号正常，问题发生在调门控制信号和LVDT上。当有一只LVDT交流信号开路，故障的LVDT数值为最大时（LVDT三條信号线视开路情况可能为最大或最小，如最小则不影响控制），且该值不随调门运动而改变，两个LVDT信号高选模块输出为最大值，DEH输出信号值和高选后的P值无法平衡，控制信号直流输出为最小值，调门全关。当LVDT损坏（断杆）时，同样必有一个LVDT值不随调门运动而变化，P值和DEH控制信号无法平衡，使直流输出为最大，调门全开。
出现以上故障主要有：a、LVDT端子信号松脱；b、LVDT线圈开路；c、其他原因引起信号开路；d、油动机与LVDT连接杆断。
解决方法主要有：a、高调门运行中振动比较大，长时间运行造成接线端子松动或松脱，因此，在安装高调门接线端子箱时注意防止振动，定期紧固端子，在接线端子的螺丝上加装弹垫，加强检查，及时处理接线松动。b、提高高调门保温及附近保温质量，避免环境温度高造成电缆绝缘老化、LVDT老化易出现故障，同时高调门就地控制及信号电缆建议选用耐高温电缆。海口电厂4台138MW机组由于调门保温不好，高调门立式安装，大量热量上升影响高调门顶部伺服阀端子箱及LVDT环境，造成电缆或LVDT故障，后经过对调门保温进行专项处理后大大降低其故障率。c、油动机与LVDT连接杆断也是高调门出现故障较多的故障，由于原油动机与LVDT是连接杆为硬连接，安装时LVDT传动杆及连接杆必须保证一条直线，尽管如此，由于热态运行中调门温度影响连杆的热胀冷缩，加上调门振动等影响，多次造成LVDT连接杆卡涩弯曲折断，导致调门全开或全关故障，对此，通过对油动机与LVDT连接杆的接头处加装万向节，解决了硬接造成连杆易折断问题，由于LVDT为双信号且采用反馈信号高选进行闭环控制，当一个LVDT信号故障时，如果故障信号为最小，则另一LVDT信号正常，不会造成调门失控，但如果故障信号为最大，则调门全关，直接影响机组控制和安全。高调门控制在DEH---ⅢA系统中由调门控制卡VCC卡控制，对此，与新华厂家联系，要求增加VCC对LVDT信号增加断线判断检测功能，一旦检测LVDT信号断，则自动选择另一正常信号进行控制，后经新华公司对原VCC卡改造增加断信号检测小卡，增加了对LVDT信号断线检测功能，一旦检测LVDT断线，自动切换高选为选择正常信号闭环控制，提高了调门控制的可靠性。在330MW机组的新一代DEH-V系统中，采用的VPC智能调门控制卡，也已改进设计有断线检测判断功能。
（2）调门发生大幅晃动时原因有一下几种： a、两只LVDT的调制信号频率太接近，有差拍现象，引起抖动。解决方法是在调门控制卡上调整信号频率，增大两只LVDT的频率差值>50HZ。
b、LVDT线圈绝缘性能不好。传感器线圈和壳体之间导通时，系统形成多点接地，产生干扰，引起调门晃动。解决方法只能更换LVDT了，注意解决环境高温问题，选用耐高温参数较高、质量可靠的LVDT产品。
c、控制电缆屏蔽层现场有接地点。由于现场调门运行中机械震动较大，控制电d、现场伺服阀控制接线端子松动或LVDT反馈信号松动。解决信号松动问题方法与上述处理信号松动方法相同。
e、LVDT与油动机连杆松动造成反馈信号有死区，主要原因是LVDT与油动机连杆连接部位均采用螺母紧固，运行中由于调门振动可能造成连接螺母松动。解决办法是对LVDT与油动机连杆所有螺母增加弹簧垫圈并加装锁紧螺母，避免连杆各连接部位出现松动。缆和接线盒产生摩擦，使屏蔽层裸露，产生接地。解决方法安装时注意电缆走向及布线，另外加强控制电缆的保护。
四、汽轮机故障诊断技术的发展趋势
1、全方位的检测技术。针对汽轮机及其系统各种故障的各种新检测技术将是一个主要的研究方向，会出现许多重要成果。
2、故障机理的深入研究。任何时候，故障机理的深入研究都将推动故障诊断技术的发展。故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断值将是另一个重要方向
3、知识表达，获取和系统自学习。知识的表达，获取学习一直是诊断系统研究的热点，但未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点。
4、综合诊断。汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断，性能诊断，逻辑顺序诊断，油液诊断，温度诊断等综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际。
5、诊断与仿真技术的结合。诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障。通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本，通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。
6、信息融合。汽轮机信息融合诊断重点在征兆级和决策级展开研究，目前是通过不同的信息源准确描述汽轮机真实状态和整体状态。
7、从诊断向汽轮机设备现代化管理发展。研究的重点将集中在基于诊断技术的预知维修决策，维修管理，设备计算机化管理系統等方面，目的是针对汽轮机及其系统实施预知维修或基于状态的维修，获得最大的经济效益。这也将是推动电厂接受该汽轮机诊断系统的一个根本所在。
五、结束语
通过以上对于DEH系统的概述，DHE系统在日常的使用过程中会存在的一些问题的描述，以及对于汽轮机故障诊断技术的前景的展望，想必大家对于DEH系统以及他在日常生产过程中会遇到的一些状况希望大家通过这篇文章能够对DHE故障有更多的了解，通过日常的维护，来提高DEH系统高调门控制的可靠性。
参考文献：
[1]姚以生.浅谈汽轮机本体常见故障检修[J].中国新技术新产品.2010（23）
[2]于机鹏.发电厂汽轮机故障诊断研究与实例[J].科技创新导报.2011（06）
[3]焦海占.C145/N200-12.7/535/535汽轮机常见故障分析及措施[J].科技资讯.2011（06）