調(diào)門振動(dòng)與LVDT故障處理

張振法

（徐塘發(fā)電有限公司，江蘇 邳州 221300）

某廠裝機(jī)容量4×300 MW，分別為4，5，6，7號(hào)機(jī)，DEH系統(tǒng)均采用新華控制工程有限公司生產(chǎn)的DEH-ⅢA型系統(tǒng)，其中4，5號(hào)機(jī)有2個(gè)高壓主汽門，6個(gè)高壓調(diào)門，2個(gè)中壓主汽門，2個(gè)中壓調(diào)門；6，7號(hào)機(jī)有2個(gè)高壓主汽門，4個(gè)高壓調(diào)門，2個(gè)中壓主汽門，2個(gè)中壓調(diào)門。4臺(tái)機(jī)組于2001～2003年投入運(yùn)行，DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)一直運(yùn)行正常。

直到2009年3月，首先發(fā)現(xiàn)7號(hào)機(jī)在投CCS后出現(xiàn)負(fù)荷波動(dòng)大、調(diào)節(jié)級(jí)壓力波動(dòng)大、調(diào)門反饋波動(dòng)等。隨后于2009年5月，4號(hào)機(jī)2號(hào)高壓調(diào)門又發(fā)生劇烈振動(dòng)。下面對(duì)這2起故障做一介紹和分析。

1 4號(hào)機(jī)2號(hào)高壓調(diào)門振動(dòng)

1.1 故障現(xiàn)象

4號(hào)機(jī)2號(hào)高壓調(diào)門在全開位置發(fā)生劇烈振動(dòng)時(shí)，將機(jī)組負(fù)荷降到額定負(fù)荷的70 %，將閥門控制方式切換到單閥控制方式，利用DEH閥門在線活動(dòng)試驗(yàn)功能，對(duì)2號(hào)高壓調(diào)門進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整個(gè)活動(dòng)行程均發(fā)生劇烈振動(dòng)，只有在全關(guān)位置才不發(fā)生振動(dòng)。某一任意位置發(fā)生振動(dòng)時(shí)，在DEH上位機(jī)上觀察，發(fā)現(xiàn)凸輪變換后的閥位指令A(yù)值是穩(wěn)定的，VCC卡輸出的伺服閥控制電壓S值，LVDT1，LVDT2及高選后的閥位反饋信號(hào)P值均發(fā)生嚴(yán)重跳變。圖1為2號(hào)高壓調(diào)門DEH控制系統(tǒng)。

觀察LVDT1，LVDT2，P振動(dòng)的波形圖，可以判斷高選選擇是正確的。

在調(diào)閱了歷史趨勢(shì)后發(fā)現(xiàn)，2號(hào)高壓調(diào)門在5月12日進(jìn)行閥門活動(dòng)試驗(yàn)過程中，將多閥切換到單閥控制時(shí)，LVDT1反饋出現(xiàn)異常， LVDT1反饋為零，但是經(jīng)過高選，閥門工作狀態(tài)還是不正常的，因?yàn)?號(hào)高壓調(diào)門的閥位輸出指令是45.79 %，而2號(hào)高壓調(diào)門的反饋是64.59%。

在閥門活動(dòng)試驗(yàn)完成后，把單閥切換到多閥控制時(shí)，2號(hào)高壓調(diào)門LVDT1反饋又基本恢復(fù)正常。到5月18日，2號(hào)高壓調(diào)門LVDT1又出現(xiàn)了異常，油動(dòng)機(jī)開始發(fā)生振動(dòng)，隨后發(fā)展成為劇烈振動(dòng)。

1.2 故障處理

首先將閥門控制方式切換為單閥控制，通過閥門試驗(yàn)，將2號(hào)高壓調(diào)門緩慢關(guān)閉，特別是關(guān)閉到30 %以下時(shí)，應(yīng)該更加緩慢，以免閥門的關(guān)閉過程過快而影響系統(tǒng)穩(wěn)定，另外，也可以使其它閥門有一個(gè)調(diào)節(jié)穩(wěn)定的過程。閥門關(guān)閉到位后的具體操作如下：

(1) 就地檢查油動(dòng)機(jī)的閥位，確認(rèn)關(guān)閉到0；

(2) 在DEH上強(qiáng)制2號(hào)高壓調(diào)門輸出為0；

(3) 取下伺服閥插頭；

(4) 松開LVDT固定螺絲，取下LVDT；

(5) 將2個(gè)新的LVDT重新安裝上，并且在安裝過程中要把機(jī)械零位對(duì)齊，確?；顒?dòng)桿動(dòng)作自如；

(6) 在VCC卡上調(diào)整LVDT1和LVDT2的ZERO，使CRT上顯示反饋為0 V±0.01 V；

(7) 確認(rèn)伺服閥插頭沒有信號(hào)輸出，將伺服閥插頭連接好；

(8) 通過強(qiáng)制信號(hào)輸出將2號(hào)高壓調(diào)門緩慢開啟，觀察開啟過程正常，沒有發(fā)生振動(dòng)，繼續(xù)緩慢開啟直到全開位置；

(9) 在VCC卡上調(diào)整LVDT1和LVDT2的FULL，使CRT上反饋顯示5 V±0.01 V；

(10) 緩慢將2號(hào)高壓調(diào)門關(guān)閉，解除強(qiáng)制，通過DEH閥門試驗(yàn)功能進(jìn)行試驗(yàn)，操作閥門動(dòng)作正常，立即恢復(fù)設(shè)備運(yùn)行。

1.3 故障分析

5月26日，5號(hào)機(jī)停機(jī)時(shí)，在5號(hào)機(jī)上，對(duì)拆下的2個(gè)LVDT進(jìn)行了試驗(yàn)。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，閥門在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，2個(gè)LVDT上所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓變化是線性的、連續(xù)的、穩(wěn)定的，并且絕緣電阻、直流電阻均正常。因此，可以認(rèn)為在常溫下這2只LVDT是正常的。由于LVDT的安裝位置處于高溫環(huán)境下，因此LVDT的故障是受到高溫而引起的。

2 7號(hào)機(jī)投CCS后負(fù)荷波動(dòng)

7號(hào)機(jī)投CCS后負(fù)荷波動(dòng)比較大，而且沒有規(guī)律，讓人不知如何下手。開始認(rèn)為DCS或者DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)有問題，經(jīng)過對(duì)參數(shù)的設(shè)置和試驗(yàn)分析，最終排除了DCS有問題。隨后又仔細(xì)研究了歷史趨勢(shì)圖，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)有時(shí)遲緩、有時(shí)超前，讓人難以理解。如果改變控制參數(shù)，雖然能夠減輕投CCS后的負(fù)荷波動(dòng)，但是響應(yīng)太慢，根本不能滿足CCS負(fù)荷變化要求。

針對(duì)調(diào)節(jié)有時(shí)遲緩、有時(shí)超前的情況，懷疑是否是LVDT沒有很好地和調(diào)門一起同步運(yùn)動(dòng)，于是在現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)觀察2號(hào)高壓調(diào)門動(dòng)作情況，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。后來把手放在反饋導(dǎo)桿上，在閥運(yùn)動(dòng)過程中不斷活動(dòng)導(dǎo)桿，最終發(fā)現(xiàn)導(dǎo)桿發(fā)生了松動(dòng)。松動(dòng)部位如圖2所示。

正常情況下很難發(fā)現(xiàn)這一問題，因?yàn)橛行r(shí)候?qū)U和導(dǎo)槽是靠死的或者摩擦著的，這時(shí)你用手試時(shí)是牢固的，是沒有問題的。但是當(dāng)閥門運(yùn)動(dòng)以后，在有些位置，導(dǎo)桿如果不和導(dǎo)槽摩擦，這時(shí)用手晃動(dòng)導(dǎo)桿就會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)桿和閥干連接的部位松動(dòng)。

將松動(dòng)部位處理好后，再將參數(shù)設(shè)置恢復(fù)到原來的參數(shù)，在投CCS調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

3 結(jié)束語

LVDT在汽輪機(jī)控制中雖然不是很顯眼，但是它對(duì)系統(tǒng)的影響確是巨大的。往往大家對(duì)它的安裝并不重視，故障處理也容易被人們忽視，所以在安裝后一定要檢查其周圍熱源的保溫情況，還要檢查其連接的鋼性，確保LVDT和閥的同步運(yùn)動(dòng)。

通過這2起故障，我們認(rèn)為在處理類似故障時(shí)，應(yīng)該本著先外后內(nèi)、先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的處理原則，在現(xiàn)場(chǎng)觀察要細(xì)致、要專心，以利于處理問題和解決問題。