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概述DEH系统中DDV阀失控故障的处理

1 概述DDV阀故障情况介绍

在某电厂装机容量为4×50MW,机组控制系统采用杭州HOLLYSYS系统。该系统通过DEH伺服单元FM146A模块,配合德国MOOGD633直动阀(DDV),构成完整的DEH电液伺服单元。然后与就地的液压部套(伺服阀、油动机滑阀、油动机活塞、油动机行程反馈LVDT等)组成给定电压与油动机行程的伺服随动系统,实现对油动机的控制。从实际使用情况来看,该系统的控制效果令人满意,但从2007年10月份开始,8个伺服阀相继出现故障,频率之高是现场少有的。如果在甩负荷情况下发生这种现象,后果不堪设想。

最为严重的是2008-02-26T03:43和04:41出现的2次2号机调门全关故障。2次故障出现前均无任何关于调门的操作。

第1次故障,DDV阀阀芯位置由76%反复变化于90%附近,高压油动机行程也随之由80%突降至0,造成负荷全部消失。30s后,DDV阀恢复正常平衡位置76.48%,一切参数也归于正常。

第2次故障出现时,DDV阀阀芯位置直接达到100%后不再回落到平衡位置。同一时间高压油动机全关,负荷由36MW直接降到0并且远方任何操作都无效。此外,故障期间DDV阀阀芯位置曾数次突降至40%左右,但无时间规律,转速始终维持3000r/min。

2 故障检查及处理措施

经研究决定,对上述2次故障采取就地操作节流阀来控制油动机的方法进行负荷调整。2008-02-26T06:25,调整节流阀使负荷调至8MW,但DCS的任何远方指令仍然无效。经过几番调整,负荷最终增至40.97MW。

检查就地装置,发现DDV阀温度较高,控制电缆进入阀体的接头处亦发现有渗油。由于DDV阀此时已失效,故将插头拔掉。发现接头处有透平油流出,初步断定DDV阀已严重损坏;后对其进行解体检查,发现控制电路板有电阻烧毁,并已被透平油严重浸蚀。由此可以推断,控制电路部分曾经严重过流。过流是由DDV阀阀芯处在非平衡位置使伺服马达长期带电所致。而过流同时使控制电路与伺服马达之间的控制电缆发热,最终使线路封堵材料熔化,导致油进入DDV阀的控制部分,使电路元件进一步损毁。再加上透平油油质太差,使DDV阀内部滑阀卡涩,而最终引起DDV阀阀芯位置严重偏离平衡位置。

停机后对DDV阀进行更换,检查控制线路绝缘正常,伺服单元提供信号正常。通过静态试验,确定了DDV阀的平衡位置为68.1%。对高压油动机进行2次静态整定,线性及误差均合格后投入运行,至今无异常。

此前3号机中压油动机也曾发生过类似故障,由于该机组中压油动机负责对4抽抽汽调整而进行供热,故当DDV阀阀芯位置为100%时,中压油动机全开,抽汽量升至最大,导致机组电负荷急速下降到12MW。停机后DDV阀阀芯位置仍保持高位,初步断定为就地伺服系统存在问题,可以考虑全面更换包括DDV阀与油系统的连接装置在内的全部装置。

由上述分析可见,在控制设备正常的前提下,现场遇到的此类故障大都是由系统油质不洁引起DDV阀内部滑阀卡涩造成的。而这样的卡涩可能会使内部马达因不能恢复平衡位置而长期带电工作烧毁。因此,当有此类故障出现时,最好进行停机处理,并使油动机给定值与反馈值相对应,以保证伺服单元不再有偏差信号的输出,减少阀体因带电造成的后果。更为重要的是要改善透平油油质,通过这些措施使滤油装置保持一个稳定有效的工作状态,进而保证DEH系统的长期可靠运行。为此,检查过滤装置是必不可少的措施,条件允许时更换主油箱透平油是从根本上解决此类问题的最终方案。