巧用阀门活动试验解决主汽门突关
专论巧用阀门活动试验解决主汽门突关
海广星 申建中 董庆欣
河南第一火电建设公司调试公司 河南郑州 450000
【摘要】某台亚临界330MW汽轮机带负荷运行中，高压主汽门TV2开度突然由99%关闭到15.8%。通过对故障现象分析并逐一排查，在不危及机组安全运行的前提下用阀门活动试验把主汽门打开，恢复了汽轮机的正常运行模式，为排查问题赢得了宝贵的时间。可为快速、准确地解决类似汽轮机调门误动、拒动等故障提供参考。
【关键词】油动机；阀门活动试验；突关；伺服阀
1、系统简介
该机组汽轮机由上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂生产，型号CZK330-16.7/0.64/538/538型亚临界参数、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机。高压主蒸汽经2个调节型主汽阀和6个高压调速汽阀进入高压缸，中压主蒸汽经2个开关型主汽阀和2个中压调速汽阀进入中压缸。汽轮机数字电液控制系统（简称DEH），控制用油为抗燃油。由上海汽轮机厂成套供货。该系统采用艾默生过程控制有限公司提供的OVATION控制系统。
2、故障现象
发电机功率186.7MW，DEH采用单阀控制，功率回路投入。右侧调节型主汽门TV2开度突然从99%关到15.8%并保持不变，现场确认TV2实际开度与DEH画面显示一致。由于DEH功率回路投入，高调门GV1—GV6开度从23.9%迅速开大并最终稳定到31.4%，发电机功率突降后又最终稳定到186.7 MW。如图1所示。
图
1
3、故障初步分析
3.1检查压力油。
查询历史趋势确定抗燃油压力稳定；检查主汽门TV2油管路没有发现漏油、渗油现象，可以排除。
3.2检查伺服卡状态。
指示灯报“CONTINGENCY”故障，厂家资料解释：如果伺服驱动器的目标位置与实际位置之间差值的绝对值大于25%，延时10000ms(由工程师站上传伺服卡参数可知)，报“偶然性错误”。据此判断故障是由调门指令（100%）和反馈(15.8%)偏差大造成的。
3.3检查LVDT工作状态和DEH输出指令。
现场确定调门实际开度与操作画面显示一致，LVDT外壳和芯杆紧固，芯杆移动未受阻；故障之前未做TV2主汽门活动试验，指令趋势一直为100%。LVDT反馈和DEH输出到卡件的指令正常，可以排除。
3.4伺服阀线圈故障。
查询监控画面的卡件状态图发现：TV2伺服阀线圈1电压为直流-1.144V，TV2伺服阀线圈2电压为直流-0.155V，且查询趋势发现较早前有不正常波动现象，如图2所示。正常情况下主汽
图2
门全开时左侧调节型主汽门TV1两个伺服阀线圈电压均为直流-1.1V
左右。伺服阀线圈1、2互为备用，只保留一组线圈，另一组线圈断路情况下，调门仍可正常动作。在DEH控制柜中将TV2伺服阀线圈2两根指令线解掉，但调门并未恢复正常开度。测量线圈2电阻为103Ω，比正常值80Ω稍大。
3.5主汽门活动试验过程及结果。
做TV2阀门活动试验以给主汽门TV2一个全关、全开指令， 在DEH正常逻辑控制下使伺服阀滑阀向两个方向移动一下，看能否使伺服阀恢复正常工作。主汽门TV2活动试验开始后，TV2一侧的GV2、GV4、GV6慢慢关下，而另一侧GV1、GV3、GV5慢慢开大（维持负荷基本不变）。GV2和GV4、GV6全关后，延迟2秒，TV2迅速关闭，然后全开。点击“CANCEL”功能键，GV2和GV4、GV6慢慢恢复到原来开度，GV1和GV3、GV5也慢慢恢复到原来开度。试验过程如图3。
图
3
试验结束后TV2反馈与指令保持一致为100%，但 TV2伺服阀线圈
2电压仍为直流-0.132V。可排除伺服阀故障。
4、事故原因分析
TV2正常全开时，力矩马达线圈1和线圈2电流相同，两者在衔铁两端产生的磁力相叠加作用在挡板上，当作用在反馈杆上的反馈力矩与作用在挡板上的磁力矩相等时，挡板恢复到两个喷嘴的中间位。由于接触不良造成的线圈2电阻变大而使线圈2中的电流变小，导致作用在挡板上的力矩变小，在反馈杆的作用下滑阀向油动机无杆腔油口方向移动，最终在主汽门关到15.8%时两个力矩又重新达到平衡。
图
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经过对控制柜端子、现场接线端子及插头连接细致地排查，发现伺服阀线缆插头松动，紧固后，一切恢复正常。
5、结论
数字电液控制系统发生故障时往往会影响汽轮机的安全运行，留给的处理时间也非常有限，巧妙应用DEH的试验功能往往能够在不影响汽轮机正常运行的情况下消除故障，尤其对油动机卡涩、伺服阀滑阀卡涩特别有效。参考文献
[1]CZK330-16.7/0.4/538/538 型330MW中间再热空冷抽汽凝汽式汽轮机说明书及图纸.上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂.编.
[2]MOOG伺服阀技术资料.MOOG公司.编.作者简介
海广星，高级工程师，研究方向：国内火力发电厂的运行与调试.
科技与企业 239