據(jù)了解其他哈汽60萬等級(jí)機(jī)組也曾發(fā)生過類似事件，投入功率回路后主調(diào)門全部關(guān)閉。

點(diǎn)此鏈接了解一下：某600MW機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)事件經(jīng)驗(yàn)反饋

引言

某電廠600MW 超臨界機(jī)組系哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的國內(nèi)首臺(tái)CLN600-24.2/566/566 型超臨界一次中間再熱、三缸四排氣、單軸、雙背壓汽輪機(jī)，汽機(jī)啟動(dòng)方式為高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)。汽機(jī)掛閘后（DEH掛閘原理，了解一下），中壓主汽門全開，高壓調(diào)門全開，先由高壓主汽門沖轉(zhuǎn)，控制轉(zhuǎn)速升到2900RPM 時(shí)切換到高壓調(diào)門控制，然后轉(zhuǎn)速升到3000轉(zhuǎn)后并網(wǎng)帶負(fù)荷。每臺(tái)機(jī)組配有兩個(gè)高壓主汽門（TV）、四個(gè)高壓調(diào)門（GV）、兩個(gè)中壓主汽門（RSV）和四個(gè)中壓調(diào)門（IV）。DEH（數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）控制系統(tǒng)在硬件上采用與DCS相一致的由上海FOXBORO公司提供的I/A系統(tǒng)，組成一個(gè)控制環(huán)網(wǎng),采用兩對(duì)互為備用的冗余CP來實(shí)現(xiàn)OA（操作員自動(dòng)）、ATC（自動(dòng)透平控制）、ETS（汽機(jī)危急遮斷系統(tǒng)）三個(gè)基本功能。所有重要的跳機(jī)信號(hào)都采用3取2的表決方式，就地來的信號(hào)分別送兩塊不同的相互冗余的I/O卡，跳閘回路也采用雙回路設(shè)計(jì)方法，以確保系統(tǒng)的安全性可靠性。

1 案例分析及對(duì)策一

2006年2月份，處于調(diào)試階段的1號(hào)機(jī)組帶15萬負(fù)荷，DEH采用本地閥位控制（單閥方式），調(diào)門開度10％，DEH廠家開始試投功率回路，3分鐘后，突然之間所有調(diào)門全關(guān)，機(jī)組負(fù)荷一下子掉至0，調(diào)門一直沒開，10秒鐘后電氣逆功率保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘。見事故曲線1。

圖1  事故曲線一

1.1 可能誘發(fā)事故的幾個(gè)因素：

1.1.1 功率回路影響

因?yàn)橥度牍β书]環(huán)回路后，由于外界負(fù)荷的擾動(dòng)，可能會(huì)引起負(fù)荷控制器超調(diào)，使調(diào)門全關(guān)。但是由于當(dāng)時(shí)功率回路已投入3分鐘，而且功率回路投入瞬間，調(diào)門并沒有出現(xiàn)大幅擺動(dòng)。即便有PID調(diào)節(jié)器有超調(diào)，但是調(diào)門全關(guān)后實(shí)際負(fù)荷到0，由于PID的調(diào)節(jié)作用，也會(huì)使調(diào)門重新開啟，不可能有長達(dá)10秒的關(guān)閉時(shí)間，因此可以排除功率回路的影響。

1.1.2 調(diào)門伺服卡或LVDT故障

 調(diào)門伺服卡或LVDT故障的確會(huì)引起調(diào)門關(guān)閉，但只會(huì)使出現(xiàn)故障的調(diào)門發(fā)生關(guān)閉，而不會(huì)使所有8個(gè)調(diào)門都關(guān)，而且所有調(diào)門都出現(xiàn)問題的概率幾乎為0；更何況我們從歷史趨勢(shì)畫面中可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)所有調(diào)門全關(guān)時(shí)，DEH綜合閥位指令的確為0。所以也可以排除此項(xiàng)故障。

1.1.3 OPC（汽機(jī)超速保護(hù)）動(dòng)作

 OPC動(dòng)作也會(huì)引起所有調(diào)門關(guān)閉，但是邏輯組態(tài)引起OPC動(dòng)作的條件有兩條，只要任意一條滿足，OPC就動(dòng)作導(dǎo)致調(diào)門全關(guān)。第一：汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過3090rmp；第二：在發(fā)電機(jī)負(fù)荷超過30％的情況下，并網(wǎng)信號(hào)消失。但是當(dāng)時(shí)的情況是負(fù)荷還不到30％（15萬），那時(shí)即便并網(wǎng)信號(hào)消失，也只有等汽機(jī)轉(zhuǎn)速升到3090rpm以上OPC才會(huì)動(dòng)作，導(dǎo)致調(diào)門全關(guān)。而從事故曲線觀察：當(dāng)時(shí)的汽機(jī)轉(zhuǎn)速一直維持在3000rpm，所以也可以排除是OPC動(dòng)作引起調(diào)門全關(guān)。

1.1.4 在線修改參數(shù)不當(dāng)，導(dǎo)致調(diào)門全關(guān)

因?yàn)樯虾?/span>FOXBORO公司的I/A系統(tǒng)采用的是程序化組態(tài)方式，它的所有的邏輯組態(tài)都是在ICC（組態(tài)工具）里逐條輸入的，通過DONG的命令來完成的。而使用ICC中的DONE功能，相當(dāng)于對(duì)該功能塊進(jìn)行初始化，因此在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試期間，特別是在機(jī)組運(yùn)行期間，一定要盡量避免使用該命令。而這次調(diào)門關(guān)閉事件，就是因?yàn)閺S家在ICC里修改PID（比例積分微分）調(diào)節(jié)參數(shù)，用DONG來完成，導(dǎo)致PID控制器模塊初始化，整個(gè)輸出歸零，導(dǎo)致調(diào)門全關(guān)。但是按照正常設(shè)計(jì)模塊初始化的時(shí)間一般也不會(huì)很長，但是這次時(shí)間卻超過10秒（導(dǎo)致電氣逆功率保護(hù)跳機(jī)），這也間接表明整個(gè)DEH（數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）的CP負(fù)載率偏高。引起CP負(fù)荷率高的因素有：不合理的邏輯組態(tài)方式，使程序拖沓冗長，占用很大資源；過短的掃描周期，加重CPU的運(yùn)算負(fù)荷。

1.1.5 避免措施：

由于I/A系統(tǒng)存在這個(gè)問題，在線修改ICC內(nèi)參數(shù)，會(huì)使功能塊初始化，導(dǎo)致不可預(yù)見的事故發(fā)生，所以在機(jī)組運(yùn)行期間，應(yīng)該盡量避免在ICC里做任何操作，一般的修改象PID參數(shù)什么的都可以放在DM（監(jiān)視管理軟件）里進(jìn)行，這樣就可以避免事故的發(fā)生。同時(shí)合理的邏輯組態(tài)以及合理的安排CP的運(yùn)算周期，也是確保系統(tǒng)安全的重要因素。

2  案例分析及對(duì)策二

2006年6月，調(diào)試機(jī)組帶60萬負(fù)荷， DEH為單閥方式，8個(gè)調(diào)門全開，CCS（機(jī)爐協(xié)調(diào)控制）是以爐跟機(jī)協(xié)調(diào)方式。突然間機(jī)組負(fù)荷開始波動(dòng)，8個(gè)調(diào)門都開始晃動(dòng)。調(diào)試人員認(rèn)為調(diào)門晃動(dòng)是外界負(fù)荷干擾，由于汽機(jī)功率回路PID參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，引起整個(gè)功率調(diào)節(jié)回路超調(diào)，導(dǎo)致調(diào)門擺動(dòng)，正在修改PID參數(shù)的過程中，突然汽機(jī)掛閘信號(hào)(ASL1 ASL2 ASL3)消失，EH（高壓抗燃油）油壓信號(hào)降到0，機(jī)組跳閘，運(yùn)行人員到就地檢查發(fā)現(xiàn)EH油管破裂，初步判斷是調(diào)門擺動(dòng)引起油管破裂，見事故曲線2。

  圖2  事故曲線2

2.1 事故分析

檢查歷史曲線發(fā)現(xiàn)調(diào)門擺動(dòng)時(shí)，EH油壓還是跟正常運(yùn)行時(shí)一樣維持在16Mpa左右，但是在調(diào)門擺動(dòng)發(fā)生幾秒鐘后，油壓直線下降到0，可以判斷油管路破裂是在調(diào)門擺動(dòng)后發(fā)生。另外跳機(jī)前曾發(fā)生過GV2、GV4分別報(bào)LVDT故障，所以懷疑是這兩個(gè)調(diào)門LVDT（線性差動(dòng)位置傳感器）故障，引起這兩個(gè)調(diào)門擺動(dòng)，導(dǎo)致負(fù)荷波動(dòng)。另外，由于當(dāng)時(shí)投爐跟機(jī)協(xié)調(diào)方式，由于功率閉環(huán)回路的調(diào)節(jié)作用，引起別的調(diào)門一起擺動(dòng)。

2.2 正確的事故判斷及處理方式

如果在機(jī)組運(yùn)行當(dāng)中，出現(xiàn)上述情況時(shí)，熱控人員應(yīng)該盡快切除爐跟機(jī)協(xié)調(diào)方式，把DEH切回本地綜合閥位控制方式，解除功率閉環(huán)回路，如那時(shí)調(diào)門擺動(dòng)消失，可以判斷調(diào)門是由于外界負(fù)荷擾動(dòng)，引發(fā)功率回路調(diào)節(jié)器超調(diào)引起的。如采取這種措施后，仍有個(gè)別調(diào)門在擺動(dòng)，可以初步判斷那幾個(gè)調(diào)門伺服卡或LVDT及控制線路有故障，可到就地把MOOG閥的指令線解除或者直接把擺動(dòng)調(diào)門EH油進(jìn)油管前面的手動(dòng)一次閥關(guān)死,使調(diào)門全關(guān)，以免發(fā)生設(shè)備事故。停機(jī)后檢查GV2與GV4的LVDT線圈電阻,發(fā)現(xiàn)GV2有一根LVDT次二線圈接地?fù)p壞,是引起調(diào)門振蕩的主要原因,GV4 LVDT報(bào)故障是因?yàn)?根LVDT信號(hào)偏差太大,需重新調(diào)整.

2.3 LVDT故障引起調(diào)門擺動(dòng)的原因

調(diào)門控制原理圖

根據(jù)調(diào)門控制原理來分析:DEH輸出的閥位指令，在伺服卡放大器里與經(jīng)過高選卡高選后的調(diào)門2個(gè)LVDT信號(hào)當(dāng)中,一個(gè)高的信號(hào)進(jìn)行比較相減后，經(jīng)過PID閉環(huán)運(yùn)算控制，然后輸出0－40MA電流信號(hào)去控制MOOG閥，來控制單個(gè)調(diào)門開度。在正常情況下調(diào)門2個(gè)LVDT反饋信號(hào)都大致相等,不會(huì)對(duì)控制產(chǎn)生很大影響.但是這次故障是由于GV2的一根LVDT次二線圈接地,使得送進(jìn)來閥位反饋時(shí)高時(shí)低,假如在這個(gè)掃描周期送進(jìn)了一個(gè)高的異常信號(hào),經(jīng)過高選卡的作用,正常低的信號(hào)就被過濾掉,在閉環(huán)回路的作用下，伺服卡放大器輸出信號(hào)減少，引起調(diào)門向下關(guān)；但是如果在下一個(gè)計(jì)算周期,故障的LVDT又送了個(gè)低的信號(hào),那高選卡里正常的好的信號(hào)就開始起作用，經(jīng)過與DEH 輸出的閥位指令比較后,調(diào)門又重新往上調(diào)。因此整個(gè)調(diào)門就在上下擺動(dòng).雖然象這種LVDT線圈接地引起調(diào)門擺動(dòng)的事例比較少,但是由于LVDT故障導(dǎo)致汽機(jī)調(diào)門全關(guān)或全開事故卻時(shí)有發(fā)生,因此總結(jié)LVDT在線故障判斷方法具有重大意義.

 2.4  LVDT故障判斷方法

由于LVDT的工作原理是在LVDT線圈初級(jí)端加1KHZ高頻激勵(lì)電壓，分別在次一次二線圈產(chǎn)生2個(gè)激勵(lì)電壓，LVDT輸出信號(hào)是次一電壓減去次二電壓；而在靜態(tài)調(diào)試時(shí)，在調(diào)門開度50％時(shí)，次一等于次二，那時(shí)LVDT輸出反饋電壓為0，據(jù)此可以做如下分析：

（1）兩根LVDT中一根故障，另外一根正常的情況下：

兩根LVDT中其中一根LVDT初級(jí)線圈損壞，激勵(lì)電壓消失，導(dǎo)致次一次二反饋感應(yīng)電壓消失，相當(dāng)于次一等于次二，如果當(dāng)時(shí)閥門實(shí)際位置在50％以下，也就是說DEH閥門指令在50％以下，這樣就會(huì)造成閥門全關(guān)，而此時(shí)DEH閥門顯示卻是50％；假如當(dāng)時(shí)閥門實(shí)際位置在50％以上，那么對(duì)調(diào)門控制和閥門位置沒有任何影響，但是由于兩個(gè)LVDT的反饋偏差大，會(huì)報(bào)LVDT故障。

兩根LVDT的其中一根次一線圈損壞，導(dǎo)致次一反饋電壓消失，因如上所述LVDT反饋信號(hào)是次一減次二，因此損壞的這根LVDT反饋信號(hào)比正常的那根要偏小，經(jīng)過高選卡壞信號(hào)就被篩選掉了，因此對(duì)閥門控制及顯示都沒有影響，只是由于兩個(gè)LVDT的反饋偏差大，會(huì)報(bào)LVDT故障。

兩根LVDT的其中一根次二損壞，導(dǎo)致次二反饋電壓消失，使的損壞的LVDT反饋信號(hào)增大，經(jīng)高選后信號(hào)有效，使調(diào)門全關(guān)，但是此時(shí)DEH閥位顯示卻是全開或者開度很大，同時(shí)由于兩個(gè)LVDT的反饋偏差大，會(huì)報(bào)LVDT故障。

（2）兩根LVDT同時(shí)故障

當(dāng)兩根LVDT同時(shí)故障時(shí)，閥門就會(huì)處于不可控狀態(tài)，且有可能會(huì)造成閥門全開、全關(guān)、或者調(diào)門擺動(dòng)現(xiàn)象，就跟LVDT線圈磨損接地一樣,但是這種事情出現(xiàn)的幾率更少。

3  總結(jié)語

由于汽機(jī)DEH調(diào)試專業(yè)性強(qiáng)、難度大，出現(xiàn)故障時(shí)診斷較困難。一旦故障出現(xiàn)就有可能危及機(jī)組的安全正常運(yùn)行，同時(shí)留給熱控人員查找處理問題的時(shí)間相對(duì)較短，稍有不慎或遲疑就會(huì)引起跳機(jī)。因此加強(qiáng)DEH事故后的分析，提高熱控人員處理現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)事故的能力是正確快速處理缺陷，確保機(jī)組正常運(yùn)行最有效的方法。

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