阀门活动试验时中压调门自动全关的原因分析

戴锡辉

(广东红海湾发电有限公司，广东 汕尾 516600)

0 引言

汕尾电厂2×660 MW工程三大主机由东方锅炉股份有限公司、东方汽轮机有限公司和东方电机股份有限公司提供。控制系统为汽轮机配套的汽轮机数字电液控制系统DEH(Digital Electric Hydraulic Control System)，该控制系统硬件采用西屋公司最新开发成功的具有世界先进水平的Ovation系统。DEH在大型火力发电机组中占有举足轻重的地位，机组在运行中任何一个小的故障都有可能引起比较大的事故，甚至会导致设备的严重损坏以及人身伤害，所以，DEH系统的任何一个故障都必须引起重视，要查清原因并做好预防措施。DEH阀门活动性试验是火力发电机组的常规试验项目，一般每个月都要进行1次阀门活动试验。试验的目的主要是检查阀门是否出现卡涩现象、控制回路是否正常及对应的控制设备是否正常。试验时的每次故障都要查清原因，提出解决办法及预防措施。保证每次试验既能检查到阀门活动情况，又能检查到控制设备是否有故障，使试验能更全面地检测设备的状态。

1 故障现象

(1)左侧中压调门(ICV1)开启至83%后自动全关，左侧中压主汽门(RSV1)活动试验曲线如图1所示。

(2)当左侧中压主汽门行程压到＜10%且行程开关出现故障时，试验也自动复位，不能通过试验来检查中压主汽门快关电磁阀(17YV)是否正常。对历史曲线进行分析，左侧中压主汽门试验电磁阀(18YV)带电动作后左侧中压主汽门压到＜10%时，行程开关没有反馈信号，中压主汽门快关电磁阀没有带电动作，逻辑也认为试验正常，自动复位。

2 试验过程

2012－05－23 T 12:39，检查逻辑状态正常后，运行人员按下左侧中压主汽门TEST按钮，左侧中压主汽门活动试验开始。左侧中压调门指令按设定速率开始下降，左侧中压调门开始关闭，12:40:50，左侧中压调门快关电磁阀(16YV)动作，调门全关。12:41:18，试验复位，左侧中压调门指令开始上升，12:41:27，左侧中压调门开始开启，当开至83%时，左侧中压调门不能继续开而是往下关，直至全关，而左侧中压调门指令上升至100%。此后，机组靠单侧中压联合汽门开启带450 MW负荷运行。

3 故障分析

左侧中压调门开至83%时开始往下关，指令增加至100%。就地检查发现，左侧中压主汽门全开，左侧中压调门全关。出现调门全关的故障原因笔者判断有3种可能。

(1)阀门卡涩或伺服阀线圈故障，无法正常接收指令。从图1的曲线上可以看出，左侧中压调门是按照试验的设定速率缓慢往下关，而且下关过程中没有任何波动。若伺服阀卡涩，调门应该保持某一个开度，不会全关;若伺服阀2个线圈同时损坏，调门应该立即全关或者保持某个开度不变。结合实际情况进行分析，阀门卡涩和伺服阀故障的可能性较小。

(2)DEH卡件故障，输出突然为0。在DEH控制柜找到左侧中压调门对应卡件，卡件的OK指示灯、内外部故障指示灯均正常，找到对应的输出通道，2组控制信号电压均为－5 V(2组控制信号为冗余控制，分别送至伺服阀的2个线圈)，卡件输出为一个较大的负电压，说明卡件正常。

图1 左侧中压主汽门活动试验曲线(截屏)

(3)由于振动或者其他原因，使得接线端子松动脱落，失去控制信号。就地进行检查，拆下左侧中压调门伺服阀航空插头，分别测量2组控制信号电压，2组控制信号电压均为0 V。因此，左侧中压调门开到83%后，出现自动全关的故障原因可能是由于伺服阀的控制信号电压失去。又因为卡件输出为一个较大的负电压(卡件输出正电压为关调门，卡件输出负电压为开调门)，所以，其故障原因笔者判断为卡件指令输出信号至伺服阀航空插头之间的电缆接地或转接端子箱端子接线松动脱落。打开端子箱，发现左侧中压调门的控制信号有2根端子已经脱落，另外2个端子也出现了松动，用手轻拉，4根控制信号端子完全脱落。

4 脱落原因分析

就地检查发现，转接端子箱位置比伺服阀的安装位置要高很多，端子箱的转接电缆的保护套管比较重，当控制信号端子接好后，由于重力作用，再加上振动原因，时间一长，接线端子就在保护套管的重力作用下被拉松，甚至脱落。

5 预防维护及处理方法

将转接端子箱至伺服阀的电缆绕2圈稳固固定，安放在端子箱内，防止因电缆重力作用拉松接线端子。将伺服阀控制信号接好后，左侧中压调门开启至100%，机组升负荷正常运行。

6 逻辑分析及优化建议

对比图2与图3 2个中压主汽门的活动试验曲线发现，左侧中压主汽门在左侧中压主汽门行程没有压到＜10%时，其信号、左侧中压主汽门快关电磁阀在没有带电快关的情况下，试验仍然复位。右侧中压主汽门行程压到＜10%时，其信号、右侧中压主汽门快关电磁阀(22YV)动作后才复位。查看逻辑，阀门活动试验开始后，当有左侧中压主汽门全关信号时，试验复位。若左侧中压主汽门行程压到＜10%时，行程开关出现故障，左侧中压主汽门快关电磁阀不带电动作，也能触发左侧中压主汽门全关信号，使试验复位。试验复位逻辑图如图4所示，左侧中压主汽门快关电磁阀动作逻辑图如图5所示。

试验逻辑在左侧中压主汽门行程压到＜10%且行程开关出现故障时，无法检查左侧中压主汽门快关电磁阀是否有故障，只要左侧中压主汽门全关行程开关正常，试验也正常复位。不能通过试验检查所有测控设备是否正常，这显然是不合理的，这样达不到试验的目的，所以需要对试验逻辑进行优化。

建议:将左侧中压主汽门全关信号触发试验复位改为左侧中压主汽门全关信号(此信号加上1 s脉冲信号)与上左侧中压主汽门快关电磁阀带电(此信号加1 s脉冲)才能复位试验。从逻辑图中可以发现，如果没有试验复位信号，当试验开始信号持续242 s后，逻辑也会自动复位，同时发出试验失败信号提醒运行人员，这样可以保证每次试验都能检查到阀门活动情况，也能检查快关电磁阀是否有故障，能够更全面地检测设备的状态。

7 结论

DEH系统是火电机组非常重要的系统，它的任何一个故障都有可能直接影响机组的安全、稳定运行，所以要认真对待，仔细处理每次故障并总结经验，使DEH系统更加完善、可靠。虽然此次故障比较小，也比较容易检查和解决，但通过故障发现了试验逻辑的缺陷并对其进行了优化，使阀门活动试验更加严谨、科学，达到了试验之目的。