火電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)是目前所有工業(yè)控制系統(tǒng)中最復(fù)雜、最精密的系統(tǒng)。除此之外，筆者認(rèn)為機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)也相對(duì)比較復(fù)雜。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)DEH系統(tǒng)主要組成部分進(jìn)行分解，今后的文章中會(huì)對(duì)各個(gè)功能塊進(jìn)行細(xì)化，希望對(duì)大家能有所幫助。

DEH系統(tǒng)主要組成部分
1、信號(hào)處理
DEH系統(tǒng)的主要信號(hào)包括轉(zhuǎn)速、主汽壓、抽汽壓力、功率、主汽溫度等。DEH系統(tǒng)對(duì)溫度的處理主要采用三取中的方式，但是根據(jù)目前我遇到的一些情況，參與保護(hù)或者重要設(shè)備聯(lián)鎖的信號(hào)盡量采用三取高或者三取低。

以轉(zhuǎn)速為例，一般汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速有7個(gè)轉(zhuǎn)速探頭，三個(gè)去DEH，三個(gè)去TSI，一個(gè)作為零轉(zhuǎn)速。DEH轉(zhuǎn)速有兩個(gè)主要作用，一個(gè)是參與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，一個(gè)參與DEH轉(zhuǎn)速高保護(hù)。筆者查了幾個(gè)350MW以上機(jī)組的工程，他們都采用的是轉(zhuǎn)速三取中，然后參與相關(guān)邏輯。

但是筆者最近兩年遇到了幾次機(jī)組沖轉(zhuǎn)過程中三個(gè)轉(zhuǎn)速壞兩個(gè)或者全壞的情況，一般轉(zhuǎn)速壞的時(shí)候，信號(hào)的品質(zhì)判斷很難起到作用，此時(shí)轉(zhuǎn)速還是有信號(hào)，只是轉(zhuǎn)速會(huì)偏高或者偏低(筆者遇到的都是偏低）。如果采用三取中，這就導(dǎo)致在沖轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速偏差大的情況，調(diào)門會(huì)持續(xù)打開，導(dǎo)致超速。

處理這個(gè)問題，有兩個(gè)方案，如果只有兩個(gè)轉(zhuǎn)速壞，可以采用三取大，但是這樣并不保險(xiǎn)。筆者建議在DEH邏輯中增加給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速偏差大跳閘邏輯，筆者排查了一下，一般大機(jī)組的邏輯中都會(huì)有這個(gè)設(shè)計(jì)，但是一些非主流的小機(jī)組很少有。很多人覺得筆者是在杞人憂天，怎么可能兩各轉(zhuǎn)速都?jí)模恳话闱闆r下不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，但只要出現(xiàn)了，就會(huì)有危險(xiǎn)，所以還是謹(jǐn)慎。

2、控制方式和控制邏輯運(yùn)算
這一部分是DEH系統(tǒng)的核心，說白了就是汽輪機(jī)調(diào)門的控制方式。無論是轉(zhuǎn)速控制、閥位控制、功率控制、壓力控制還是CCS方式，歸根結(jié)底是控制的汽輪機(jī)的調(diào)門。對(duì)于一些小機(jī)組，只有一個(gè)高調(diào)門或者兩個(gè)高調(diào)門的相對(duì)比較簡(jiǎn)單，機(jī)組沖轉(zhuǎn)期間使用轉(zhuǎn)速控制，并網(wǎng)后選擇閥控、功控或者壓控。但是一些大機(jī)組，設(shè)計(jì)有四個(gè)甚至更多的調(diào)門，控制方式就復(fù)雜了。

此時(shí)，有單閥控制和順序閥控制兩種方式。

單閥控制就是高調(diào)門統(tǒng)一接收一樣的指令，閥門同步控制，順序閥則不同，一般是閥門開度完全不同步或者分組不同步。而無論選擇的是功控還是壓控，最終都會(huì)折算成閥門的開度，此時(shí)選擇單閥或者順序閥，閥門開度會(huì)進(jìn)一步在每一個(gè)閥門上進(jìn)行分配。

筆者也遇到一些小機(jī)組，有兩個(gè)調(diào)門的設(shè)計(jì)，在沖轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷的過程中，閥門折線函數(shù)設(shè)計(jì)就不一樣，主要是考慮汽輪機(jī)廠對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)汽的要求。

3、汽輪機(jī)保護(hù)
這一部分比較簡(jiǎn)單，大家都耳熟能詳，主要是超速110%保護(hù)、超速103%保護(hù)、負(fù)荷限制、壓力限制等。超速110%是汽輪機(jī)打閘停機(jī)保護(hù)的重要組成部分，與TSI超速有同等重要地位。DEH超速110%同樣觸發(fā)的是ETS保護(hù)，主汽門和調(diào)門關(guān)閉。而超速103%觸發(fā)的是OPC系統(tǒng)邏輯，主汽門不會(huì)關(guān)閉，調(diào)門關(guān)閉，轉(zhuǎn)速恢復(fù)至額定轉(zhuǎn)速后，調(diào)門重新打開。

而負(fù)荷限制、壓力限制、真空限制等是另一個(gè)層面上的保護(hù)。以真空限制為例，我們?cè)O(shè)定某一真空能帶最大負(fù)荷，如果此時(shí)負(fù)荷超出限制范圍，真空限制保護(hù)就會(huì)動(dòng)作，自動(dòng)改變當(dāng)前負(fù)荷。這樣做的好處是可以最大程度保護(hù)汽輪機(jī)，避免汽輪機(jī)在不合理的參數(shù)范圍內(nèi)運(yùn)行。

4、汽輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)視
這一部分主要是對(duì)汽輪機(jī)當(dāng)前狀況的一種體現(xiàn)，監(jiān)視內(nèi)容包括打閘、掛閘、轉(zhuǎn)速進(jìn)行、轉(zhuǎn)速保持、暖機(jī)、冷熱態(tài)判斷等。這一部分是對(duì)第一部分一個(gè)補(bǔ)充，或者是前三部分一個(gè)反饋和閉環(huán)。我們對(duì)汽輪機(jī)采取一定的操作，其操作結(jié)果都會(huì)在這一階段體現(xiàn)，包括我們對(duì)單閥和順序閥的選擇。

以掛閘為例，一般我們把安全油壓建立就是掛閘狀態(tài)，筆者遇到個(gè)別機(jī)組安全油壓建立后主汽門就自動(dòng)打開的，這是非常危險(xiǎn)的事情。掛閘就是讓汽輪機(jī)處在一種危險(xiǎn)警戒的狀態(tài)，表示此時(shí)主汽門可以打開，機(jī)組可以進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。我們掛閘后，還需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢查，看看有沒有其它的安全隱患。然后我們可以進(jìn)入下一步操作，打開主汽門，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速，沖轉(zhuǎn)等。

5、汽輪機(jī)試驗(yàn)
這一部分非常重要，主要是汽輪機(jī)本體的一些試驗(yàn)，包括主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)、調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)、主汽門活動(dòng)性試驗(yàn)、超速試驗(yàn)等。一般新啟動(dòng)機(jī)組，必須要進(jìn)行主汽門和調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)，活動(dòng)性試驗(yàn)都是定期工作。

在這里筆者要著重強(qiáng)調(diào)一下嚴(yán)密性試驗(yàn)，很多人不是很重視，尤其筆者遇到一些小機(jī)組剛打開主汽門，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速就升起來了，可以說非常危險(xiǎn)。如果嚴(yán)密性不好，機(jī)組在甩負(fù)荷過程中超速是很正常的事。

6、調(diào)門整定功能
這一部分比較常規(guī)，也就是我們所說的拉閥試驗(yàn)功能。汽輪機(jī)在啟動(dòng)前進(jìn)行拉閥試驗(yàn)，主要是試驗(yàn)閥門的線性。這里我要強(qiáng)調(diào)的是，我們盡可能的保證閥門能夠全關(guān)，沒必要刻意強(qiáng)求全行程的完全匹配。這樣做的主要目的是保證汽輪機(jī)的嚴(yán)密性。

7、其它功能
主要是仿真功能，以及EH油系統(tǒng)等。EH油系統(tǒng)是設(shè)計(jì)到DEH系統(tǒng)中為數(shù)不多的輔機(jī)設(shè)備，仿真功能主要是日常仿真學(xué)習(xí)使用，一般的DEH系統(tǒng)中都會(huì)有設(shè)計(jì)。

8、寫在最后
我們這里所說的DEH系統(tǒng)是指的DEH系統(tǒng)的軟件部分，主要是邏輯程序，不特指現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

從知識(shí)層面上講，DEH是整個(gè)發(fā)電機(jī)組的重點(diǎn)和難點(diǎn)，盡管DEH在一定程度上劃歸于DCS，但是DCS廠商還是成立了專屬DEH的部門。DEH的的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)速的控制，難點(diǎn)在于功率、轉(zhuǎn)速、閥門開度、壓力等因素的綜合應(yīng)用，能夠把這些難點(diǎn)把握住，DEH就很明了了。

這次的內(nèi)容主要是將DEH的部分故障展現(xiàn)出來，盡管有些問題很低級(jí)，但的確是我們經(jīng)常遇到的，比如接線問題，就不能不重視。

DEH還有很重要的一方面就是對(duì)邏輯組態(tài)的理解程度，很多同行之所以領(lǐng)會(huì)不了DEH的精髓就是因?yàn)榭床欢瓺EH邏輯。DEH的邏輯組態(tài)錯(cuò)綜復(fù)雜，即便一個(gè)轉(zhuǎn)速變量，就直接或間接參與了十幾條邏輯中。想要根本弄清這些邏輯，一是要有耐心，其次要按照DEH的設(shè)計(jì)說明書逐條捋順邏輯。還有，在工作中，我們要參與機(jī)組啟動(dòng)和事故的調(diào)查，在這個(gè)過程中理解DEH工作的方式。

當(dāng)然，DEH跟TSI、ETS是不分家的，昌暉儀表在本次的內(nèi)容當(dāng)中也摻進(jìn)了一些這兩方面的內(nèi)容。大家可以在積極補(bǔ)充，我們會(huì)及時(shí)匯總大家的意見，集思廣益，攻克DEH的難點(diǎn)。

DEH常見故障及處理方法
◆故障1：拉閥試驗(yàn)調(diào)門不動(dòng)作
①汽輪機(jī)未掛閘
處理方法：聯(lián)系運(yùn)行人員掛閘
②轉(zhuǎn)速大于100rpm
處理方法：等戰(zhàn)速降至100rpm一下進(jìn)行拉閘，切忌在高轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)行拉閘試驗(yàn)
③EH油泵未啟動(dòng)
處理方法：?jiǎn)?dòng)100rpm，建立油壓
④EH油泵已經(jīng)啟動(dòng)，但油壓過低
處理方法：汽輪機(jī)專業(yè)檢查EH油系統(tǒng)問題
⑤系統(tǒng)存在DEH打閘開出或者快關(guān)調(diào)門條件
處理方法：檢查條件發(fā)出的原因，消除DEH打閘或者快關(guān)調(diào)門條件
⑥OPC或者AST動(dòng)作信號(hào)未復(fù)位
處理方法：復(fù)位OPC或者AST動(dòng)作信號(hào)
⑦伺服閥卡塞
處理方法：對(duì)伺服閥進(jìn)行解體清理，更換伺服閥，加強(qiáng)EH油系統(tǒng)濾油
⑧伺服模塊死機(jī)
處理方法：對(duì)伺服模塊進(jìn)行重啟
⑨伺服閥電源電壓不夠或者無電壓
處理方法：檢查電源線是否虛接或者斷線
⑩伺服閥指令線松動(dòng)
處理方法：對(duì)指令線進(jìn)行重新接線
?調(diào)門本身卡塞，無法啟動(dòng)
處理方法：汽輪機(jī)專業(yè)對(duì)調(diào)門進(jìn)行檢查


注釋：圖1所示為DDV閥控制的調(diào)門，DDV閥的特點(diǎn)是調(diào)節(jié)靈敏但是容易卡塞，日常工作中需要加強(qiáng)濾油
注釋：圖2所示雙支LVDT的設(shè)計(jì)很好的做到了冗余，兩支LVDT優(yōu)選后再DEH內(nèi)參與調(diào)節(jié)。LVDT出廠都標(biāo)記好了最好的線性區(qū)間和中間位置。安裝時(shí)要盡量將油動(dòng)機(jī)的行程落在這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)。另外，未防止震動(dòng)對(duì)LVDT的影響，LVDT要增加螺帽固定
注釋：圖3所示LVDT的最佳線性區(qū)間與油動(dòng)機(jī)的行程就不匹配，此時(shí)油動(dòng)機(jī)已經(jīng)全部頂出，但是實(shí)際行程不在最佳區(qū)間內(nèi)。這樣，在油動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí)，LVDT反饋增減的多少將于油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程的變化有出入

◆故障2：汽輪機(jī)調(diào)門輕微擺動(dòng)
①控制有(EH油或者抗燃油)臟污，造成伺服閥油孔不暢通
處理方法：加強(qiáng)濾油，停機(jī)后對(duì)伺服閥檢查
②DEH調(diào)門指令受到一次調(diào)頻和鍋爐側(cè)負(fù)荷影響，指令本身波動(dòng)
處理方法：檢查指令波動(dòng)原因，對(duì)指令PID參數(shù)進(jìn)行整定等
③DEH伺服模塊PID參數(shù)設(shè)置有偏差
處理方法：在線修改PID參數(shù)(如果波動(dòng)最負(fù)荷影響不大，盡量停機(jī)后處理)
④LVDT(位移傳感器)線性有問題，調(diào)門實(shí)際開度與LVDT反饋有偏差
處理方法：停機(jī)后對(duì)LVDT進(jìn)行處理
⑤兩支LVDT優(yōu)選間歇性切換，兩支LVDT存在偏差
處理方式：停機(jī)后對(duì)LVDT進(jìn)行處理
⑥調(diào)門指令與反饋存在偏差，造成調(diào)門一直處在調(diào)整過程
處理方法：停機(jī)后對(duì)LVDT進(jìn)行處理

注釋：轉(zhuǎn)速PID在必要的時(shí)候需要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行整定

◆故障3：OPC動(dòng)作后調(diào)門未關(guān)閉
①OPC電磁閥卡塞，造成油壓未卸掉
處理方式：對(duì)OPC電磁閥進(jìn)行檢查或者更換，對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行檢查
②OPC動(dòng)作信號(hào)未發(fā)至就地電磁閥
處理方式：檢查DEH與OPC之間的接線問題
③OPC電磁閥電源消失
處理方法：檢查OPC電磁閥電源系統(tǒng)


注釋：圖中標(biāo)黃部分為OPC電磁閥，對(duì)電磁閥的接線檢查、啟動(dòng)前試驗(yàn)是定期完成的工作

◆故障4：OPC動(dòng)作調(diào)門關(guān)閉后未開啟
①OPC電磁閥卡塞，OPC動(dòng)作電磁閥打開后未關(guān)閉
處理方法：這種情況很少，許更換OPC電磁閥
②邏輯設(shè)計(jì)不合理，OPC動(dòng)作后將伺服閥指令強(qiáng)制為0而未恢復(fù)
處理方法：根據(jù)廠家建議對(duì)邏輯進(jìn)行修改
③嚴(yán)密性試驗(yàn)出發(fā)OPC，邏輯要求調(diào)門不再開啟
處理方法：部分機(jī)組有這類設(shè)計(jì)，廠家解釋為保證機(jī)組的安全，嚴(yán)密性試驗(yàn)觸發(fā)OPC后調(diào)門不再開啟。
注釋：OPC動(dòng)作講調(diào)門關(guān)系，待轉(zhuǎn)速降到3000rpm以下后重新打開，轉(zhuǎn)速不至于甩至0。但是，也出現(xiàn)過OPC動(dòng)作后，調(diào)門未再度開啟的問題

◆故障5：DEH轉(zhuǎn)速與TSI轉(zhuǎn)速偏差大
①TSI或者DEH量程、齒數(shù)等關(guān)系轉(zhuǎn)速數(shù)值的參數(shù)設(shè)置不正確
處理方法：根據(jù)廠家設(shè)計(jì)對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，減少經(jīng)驗(yàn)主義
②電渦流與磁阻式探頭品牌問題
處理方法：部分品牌精度較差，造成顯示有誤差
③探頭安裝有問題，對(duì)安裝電壓、間隙調(diào)整有偏差
處理方法：根據(jù)要求對(duì)探頭重新進(jìn)行安裝

◆故障6：定速3000rpm后轉(zhuǎn)速波動(dòng)大
①主汽壓力波動(dòng)大，調(diào)門調(diào)整不及時(shí)
處理方法：穩(wěn)定鍋爐負(fù)荷，將轉(zhuǎn)速降速至低轉(zhuǎn)速或者打閘，嚴(yán)禁進(jìn)行并網(wǎng)操作
②轉(zhuǎn)速PID參數(shù)設(shè)置不合理
處理方法：對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行修改

◆故障7：ETS系統(tǒng)故障
①CPU死機(jī)，且未進(jìn)行切換
處理方法：對(duì)CPU進(jìn)行重啟
②CPU斷電，電源保險(xiǎn)燒壞
處理方法：更換電源保險(xiǎn)
③總投切開關(guān)觸點(diǎn)氧化或者生銹，接觸不良
處理方法：對(duì)觸點(diǎn)進(jìn)行檢查
④接線松動(dòng)，導(dǎo)致保護(hù)失靈
處理方法：對(duì)接線進(jìn)行檢查、緊固

◆故障8：TSI系統(tǒng)故障
①停機(jī)信號(hào)發(fā)出后未恢復(fù)，TSI組態(tài)時(shí)設(shè)置了報(bào)警保持
處理方法：可以再TSI面板進(jìn)行復(fù)位
②參數(shù)上傳至TSI后不正確，前置器處電壓不正常
處理方法：更換前置器
③TSI報(bào)警輸出與跳機(jī)輸出接反，造成誤跳機(jī)

◆故障9：LVDT開度與油動(dòng)機(jī)開度有偏差
①LVDT與調(diào)門不匹配，調(diào)門行程不再LVDT最佳線性區(qū)間內(nèi)
處理方法：更換LVDT，重新安裝LVDT，使調(diào)門行程盡量在LVDT最佳線性區(qū)間內(nèi)
②調(diào)門整定有問題，需要對(duì)調(diào)門重新進(jìn)行調(diào)整
處理方法：對(duì)調(diào)門重新進(jìn)行調(diào)整

◆故障10：LVDT故障
①LVDT斷線
處理方法：大小休期間對(duì)LVDT接線進(jìn)行定期檢查
②LVDT損壞
處理方法：LVDT線圈損壞，需更換
③LVDT拉桿彎曲
處理方法：影響線性區(qū)間，需要更換
作者：貓 不捉老鼠