调门振动与LVDT故障处理

张振法

（徐塘发电有限公司，江苏 邳州 221300）

某厂装机容量4×300 MW，分别为4，5，6，7号机，DEH系统均采用新华控制工程有限公司生产的DEH-ⅢA型系统，其中4，5号机有2个高压主汽门，6个高压调门，2个中压主汽门，2个中压调门；6，7号机有2个高压主汽门，4个高压调门，2个中压主汽门，2个中压调门。4台机组于2001～2003年投入运行，DEH调节系统一直运行正常。

直到2009年3月，首先发现7号机在投CCS后出现负荷波动大、调节级压力波动大、调门反馈波动等。随后于2009年5月，4号机2号高压调门又发生剧烈振动。下面对这2起故障做一介绍和分析。

1 4号机2号高压调门振动

1.1 故障现象

4号机2号高压调门在全开位置发生剧烈振动时，将机组负荷降到额定负荷的70 %，将阀门控制方式切换到单阀控制方式，利用DEH阀门在线活动试验功能，对2号高压调门进行活动试验，结果发现整个活动行程均发生剧烈振动，只有在全关位置才不发生振动。某一任意位置发生振动时，在DEH上位机上观察，发现凸轮变换后的阀位指令A值是稳定的，VCC卡输出的伺服阀控制电压S值，LVDT1，LVDT2及高选后的阀位反馈信号P值均发生严重跳变。图1为2号高压调门DEH控制系统。

观察LVDT1，LVDT2，P振动的波形图，可以判断高选选择是正确的。

在调阅了历史趋势后发现，2号高压调门在5月12日进行阀门活动试验过程中，将多阀切换到单阀控制时，LVDT1反馈出现异常， LVDT1反馈为零，但是经过高选，阀门工作状态还是不正常的，因为2号高压调门的阀位输出指令是45.79 %，而2号高压调门的反馈是64.59%。

在阀门活动试验完成后，把单阀切换到多阀控制时，2号高压调门LVDT1反馈又基本恢复正常。到5月18日，2号高压调门LVDT1又出现了异常，油动机开始发生振动，随后发展成为剧烈振动。

1.2 故障处理

首先将阀门控制方式切换为单阀控制，通过阀门试验，将2号高压调门缓慢关闭，特别是关闭到30 %以下时，应该更加缓慢，以免阀门的关闭过程过快而影响系统稳定，另外，也可以使其它阀门有一个调节稳定的过程。阀门关闭到位后的具体操作如下：

(1) 就地检查油动机的阀位，确认关闭到0；

(2) 在DEH上强制2号高压调门输出为0；

(3) 取下伺服阀插头；

(4) 松开LVDT固定螺丝，取下LVDT；

(5) 将2个新的LVDT重新安装上，并且在安装过程中要把机械零位对齐，确保活动杆动作自如；

(6) 在VCC卡上调整LVDT1和LVDT2的ZERO，使CRT上显示反馈为0 V±0.01 V；

(7) 确认伺服阀插头没有信号输出，将伺服阀插头连接好；

(8) 通过强制信号输出将2号高压调门缓慢开启，观察开启过程正常，没有发生振动，继续缓慢开启直到全开位置；

(9) 在VCC卡上调整LVDT1和LVDT2的FULL，使CRT上反馈显示5 V±0.01 V；

(10) 缓慢将2号高压调门关闭，解除强制，通过DEH阀门试验功能进行试验，操作阀门动作正常，立即恢复设备运行。

1.3 故障分析

5月26日，5号机停机时，在5号机上，对拆下的2个LVDT进行了试验。仔细观察发现，阀门在整个运动过程中，2个LVDT上所产生的感应电压变化是线性的、连续的、稳定的，并且绝缘电阻、直流电阻均正常。因此，可以认为在常温下这2只LVDT是正常的。由于LVDT的安装位置处于高温环境下，因此LVDT的故障是受到高温而引起的。

2 7号机投CCS后负荷波动

7号机投CCS后负荷波动比较大，而且没有规律，让人不知如何下手。开始认为DCS或者DEH调节系统有问题，经过对参数的设置和试验分析，最终排除了DCS有问题。随后又仔细研究了历史趋势图，发现调节有时迟缓、有时超前，让人难以理解。如果改变控制参数，虽然能够减轻投CCS后的负荷波动，但是响应太慢，根本不能满足CCS负荷变化要求。

针对调节有时迟缓、有时超前的情况，怀疑是否是LVDT没有很好地和调门一起同步运动，于是在现场仔细观察2号高压调门动作情况，没有发现什么问题。后来把手放在反馈导杆上，在阀运动过程中不断活动导杆，最终发现导杆发生了松动。松动部位如图2所示。

正常情况下很难发现这一问题，因为有些时候导杆和导槽是靠死的或者摩擦着的，这时你用手试时是牢固的，是没有问题的。但是当阀门运动以后，在有些位置，导杆如果不和导槽摩擦，这时用手晃动导杆就会发现导杆和阀干连接的部位松动。

将松动部位处理好后，再将参数设置恢复到原来的参数，在投CCS调节后，系统恢复正常。

3 结束语

LVDT在汽轮机控制中虽然不是很显眼，但是它对系统的影响确是巨大的。往往大家对它的安装并不重视，故障处理也容易被人们忽视，所以在安装后一定要检查其周围热源的保温情况，还要检查其连接的钢性，确保LVDT和阀的同步运动。

通过这2起故障，我们认为在处理类似故障时，应该本着先外后内、先简单后复杂的处理原则，在现场观察要细致、要专心，以利于处理问题和解决问题。