【摘 要】本文介绍华能海口电厂使用新华DEH系统在高调门控制方面出现的故障情况，结合高调门控制系统设备特点对故障原因进行逐条分析，提出对应的解决办法，并针对高调门控制设备的状况，通过改造、日常维护检查等方面采取相应措施，提高DEH系统高调门控制可靠性。
【关键词】DEH（数字纯电液调节系统）；LVDT（线性位移差动传感器）；伺服阀（MOOG阀，带有负反馈的控制阀）
一、引言
海口电厂#4、#5、#6、#7（138MW）机组从2000年开始先后将汽轮机液压调节系统改造为采用上海新华DEH---ⅢA型纯电液调节系统，#8、#9（330MW）机组分别于2006年、2007年投产，DEH系统采用新华DEH---V型纯电液调节系统。新华DEH系统具有产品质量成熟、控制性能良好、控制精度高等特点，长期以来运行稳定可靠，但不可避免也出现一些问题和故障，高调门控制是DEH系统中重要的控制部分，其控制稳定性、可靠性及精度直接影响汽轮机转速、负荷控制，甚至影响汽轮机运行安全。从新华DEH系统在海口电厂多年运行情况统计，高调门控制是出现问题和故障比较集中的部位，本文粗浅分析高调门控制出现的故障、原因分析，以及相应采取的对策和措施，以供大家参考。
当调门全关时，调整W2使LVDT1等于零；调整W7使LVDT2等于零。当调门全开时，调整W10使LVDT1等于满度；调整W4使LVDT2等于满度。当手动送阀位指令，使A=2.0V，伺服阀停在中间位置，调整OFFSET电位器使A-P=0.02——0.03V，保证启动前伺服阀处于负偏置，阀门有效关闭。凸轮特性是指油动机进入凸轮效应范围后，高调门采用相对增长较小的输入电压，使油动机以较快的速度达到阀门全开的位置。高调门正常工作时，LVDT1和LVDT2信号经高选后的P值、DEH经凸轮特性变换后的阀位指令A值和OFFSET信号求和，经功放后控制伺服阀，由油动机带动高调门动作。当调门反馈值和DEH指令值相等时阀门停止运动，形成闭环控制回路。
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三条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，具体改造前与改造后示意图如上：
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。
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。
3、调门控制指令与反馈偏差大：
a、高调门控制由DEH 系统的VCC卡（DEH---ⅢA型）或VPC卡（DEH---V型）输出指令控制，正常调整指令与反馈信号偏差≤0.05V，S值正常范围在0.2～0.4之间，出现调门控制指令与反馈偏差大，如S值在正常范围0.2～0.4之间，则应进一步通过调整VCC卡上LVDT信号的零位、满位，再通过调整VCC卡或VPC卡积分和偏置将控制指令与反馈信号偏差在技术参数范围内。
b、调门控制指令与反馈偏差大，控制输出S值<0.2或>0.4，则一般为伺服阀（MOOG阀）故障造成，根据MOOG阀故障进行检查清洗或更换伺服阀。
4、伺服阀（MOOG阀）故障造成调门控制不正常或失控：
a、伺服阀（MOOG阀）故障造成油动机不能控制，解决方法为在线关闭该高调门液压油，进行伺服阀更换。
b、控制S值不在正常范围，伺服阀控制有卡涩、偏差大或动作延时等现象。DEH控制系统中对EH抗燃油质要求很高，出现以上现象一般由于油质超标造成伺服阀控制。在日常运行中跟踪状态发现，尽管EH抗燃油定期进行油质取样化验合格，但还是出现有伺服阀卡涩或控制不正常情况，通过加强在线滤油，消除故障现象，因此建议定期对EH抗燃油系统油质进行在线滤油。伺服阀是精密制造的机电一体化产品，精度极高，对污染十分敏感，它在维护、清洁及对维护工作重要性的认识等方面的要求非常高，在实际使用中一定要引起足够的重视。
四、DEH高调门控制系统的日常维护措施
1、日常定期对DEH系统高调门控制状态参数、数据曲线进行检查，主要检查调门控制中控制指令、LVDT信号、输出S值等参数是否正常，通过查看历史控制曲线分析高调门控制状况，及时发现信号变化趋势，把设备问题消除在设备或信号出现故障造成影响前。
2、现场定期对高调门附近环境温度、振动情况进行检查，对LVDT动作顺畅情况、油动机与LVDT连接紧固情况进行重点检查，检修期间对所有端子接线全面进行紧固。
3、由于LVDT工作环境相对温度高，对LVDT使用寿命影响较大。一旦LVDT故障将直接影响调门控制，在线更换LVDTY调整参数具有一定危险性，建议对LVDT进行定期绝缘检查，采取定期更换方法确保LVDT设备的运行可靠。
4、伺服阀故障的主要原因为力矩马达被污染导致伺服阀动作不良，因此，对于调门伺服阀前滤网，检修时进行定期更换。对伺服阀要定期进行清洗、更换力矩马达和先导阀，防止污染，杜绝故障发生。伺服阀的装拆应在尽可能干净的环境中进行，操作时应先去掉接到伺服阀上的电气信号，再卸掉液压系统的压力，然后拆下伺服阀。在干净、相容的商用溶剂中清洗所有的零件，零件可以晾干或用软气管以洁净、干燥的空气吹干。另一种方法是采用超声波清洗仪对伺服阀进行清洗。清洗后的伺服阀，可以作为备件轮流使用，降低费用。
5、保证EH油质合格是确保高调门控制正常的重要因素。EH抗燃油犹如人体血液，需要维护，需要定期更换滤芯和投用再生装置，以及进行定期在线净化装置投运。对EH油质要进行重点监督管理，定期进行油质化验， EH油质运行指标如下：
五、结束语
经过对新华DEH系统高调门控制使用状况分析、故障分析总结、日常维护和检修摸索，对设备进行了以上的一些改造，同时在维护和检修方面制定定期工作标准，加强日常对高调门控制设备的维护检查。海口电厂机组DEH高调门故障率大为降低，特别是LVDT损坏等情况大为好转，DEH系统高调门控制可靠性得到很大的提高，保证了机组安全运行，降低了检修成本。