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135MW汽轮机DEH伺服阀故障原因分析

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６６　２００５年５月　江苏电机工程　

Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　第２４卷第３期　

１３５　ＭＷ汽轮机ＤＥＨ伺服阀故障原因分析　

卢远光，袁震，朱丹明　

（南京热电厂，江苏南京２１００３５）　

摘　要：南京苏源热电有限公司投入运行后，ｌ号机３号调节汽门发生抖动，通过对现象的分析得出原因在于调节　

汽阀的电液伺服阀故障。详细叙述了伺服阀的工作原理，深入分析了３号调节汽门电液伺服阀产生故障的原因，并　

提出了相应的建议。　关键词：调节汽门；伺服阀；滑阀；泄漏　中图分类号：ＴＫ２８４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—０６６５（２００５）０３—００６６—０２　

南京苏源热电有限公司一期２台１３５　ＭＷ机　

组的电气液压（ＥＨ）系统采用高压抗燃油系统，油　

动机用来控制汽轮机进汽阀门的开度。油动机上的　

伺服阀将汽轮机控制系统（ＤＥＨ）的电气信号转换　

成控制伺服阀滑阀的位移，通过改变油动机下缸的　

高压抗燃油的进油及泄油量，控制油动机行程位置。　

ＤＥＨ控制系统采用的是上海ＦＯＸＢＯＲＯ公司的　

Ｉ／Ａ　ｓｅｒｉｅｓ系统．伺服卡为上海汽轮机厂自控中心的　

ＳＶＰ—Ｈ卡，伺服阀使用美国穆格公司ＭＯＯＧ　

Ｊ７６１．００３伺服阀。ｌ号机自２００４年６月投产以来，　

经常会发生３号高压调节汽门抖动现象，在改为滑　

压运行后不久，３号调节汽门突然发生高频抖动。在　

ＤＥＨ操作站强置３号调节汽门为手动方式．３号调　

节汽门仍然抖动，这一故障现象可以排除ＤＥＨ控制　

系统及伺服卡故障原因。在排除汽门位置发送器　

ＬＶＤＴ故障以后，确定抖动是由于伺服阀的故障原　

因造成的，经更换伺服阀后，３号调节汽门工作正常。　

１故障原因分析　

１．１故障分析　

从故障现象可知．调门的抖动是由于油动机油　

缸不断处于进油和回油两种状态，而ＤＥＨ开阀或　

关阀指令不变时，在伺服卡与伺服阀构成的闭环系　

统中（图１），ＤＥＨ指令与反馈信号在伺服卡经过ＰＩ　

收稿日期：２００４—１２—２０；修回日期：２００５—０１一ｏ４　运算是能够消除偏差而进入稳态的．伺服卡与伺服　

阀的闭环系统在调试中已经过参数整定，在故障前　

汽机的运行方式是滑压运行．３号调节汽门是开足　

的，此时ＤＥＨ指令是不变化的，故调门抖动故障原　

因由伺服阀引起。而此时伺服阀不能进入平衡状态　

说明伺服阀定位精度下降，引起闭环系统振荡。　

ｒ＿丫Ｌ　信号　

图１闭环系统　

１．２　ＭＯＯＧ　Ｊ７６１—００３伺服阀内部结构及工作原理　

伺服阀内部结构见图２。　

部重型弹簧　图２伺服阀结构　

ＭＯＯＧ　Ｊ７６１—００３伺服阀是喷嘴挡板式伺服阀。　

由两级液压放大及机械反馈系统所组成。第一级液　

压放大是双喷嘴和挡板系统；第二级功率放大是滑　

阀系统。调节汽门的油动机是单侧作用、推式的，油　

Ｔｈｅ　Ｒｏａｓｔ　Ｔｅｃｈｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　４４０　ｔｌｈ　ＣＦＢ　Ｂｏｉｌｅｒ　

ＣＨＥＮ　Ｘｕｅ－ｙｏｎｇ　（Ｊｉａｗａｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１０１　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｅｃｈｎｉｃｓ　ｏｆ４４０　ｔ／ｈ　ｃｉｔｅｕｌａｆｉｏｎ　ｆｌｉｕｄ　ｂｅｄ（ＣＦＢ）ｂｏｉｌｅｒ，ｌｏｗ　ａｎｄ　ｈｉ　ｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｏａｓｔ　ｍａｄｅ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ａｒｅ　

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｅｃｈｎｉｃ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｏａｓｔ　ｂｙ　ｈｏｔ　ｆｕｅｌ　ｇａｓ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｒｏａｓｔ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｊｉａｗａｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　４４０ＶｈＣＦＢｂｏｉｌｅｒ．　

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｆｌｕｉｄｂｅｄｂｏｉｌｅｒ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｏａｓｔｂｙｈｏｔｆｕｅｄｇａｓ；ｒｏａｓｔｔ

ｅｃｈｎｉｃ；ｒｏａｓｔｅｒ　维普资讯 http://www.cqvip.com 卢远光等：１３５　ＭＷ汽轮机ＤＥＨ伺服阀故障原因分析　６７　

动机活塞杆与调节汽门相连，活塞杆向上移动为开　

阀．调节汽门上部重型弹簧使调节汽门保持在关闭　

位置．如图２所示，调节汽门的开启是控制伺服阀　

的滑阀凸肩１打开连通ＥＨ压力油的进油口，接通　

了连通着调节汽门油动机下缸的油口。油动机下缸　

的进油量多少决定了调节汽门的开度。油动机下缸　

进油量增加，压力升高，推动活塞上移，活塞杆上移　

带动调节汽门上移，克服调节汽门上部重型弹簧的　

作用力开至要求的位置，实现了调节汽门的开启控　

制：而调节汽门的关闭是控制伺服阀的滑阀凸肩２　

打开与有压回油相通的泄油口．使之与调节汽门油　

动机下缸油口相通．油动机下缸的泄油量决定调节　

汽门的关阀量，油动机下缸泄油，压力下降，活塞下　

移，在调节汽门上部重型弹簧作用下，将调节汽门　

关至所要求的位置。　

１．３伺服阀故障原因分析　

从伺服阀的工作原理可以看出．当伺服阀的滑　

阀凸肩１、２不能完全堵住对应的ＥＨ压力油的进油　

口和有压回油的泄油口．会导致滑阀在不停的做左　

右往复运动，使油动机下油缸不断处于进油和泄油　

两种状态，调节汽门随之抖动。在故障前的运行检　

查中曾发现３号调门的有压回油管回油流量较之　

其他调门回油流量大，回油管发烫，且有轻微振动，　

而伺服阀２个喷嘴的回油流量是很有限的，只能说　

明油动机下油缸有泄漏油。泄漏是由于伺服阀造成　

的．而伺服阀滑阀的凸肩１、２不能准确封堵进油口　

及泄油口是根本原因　

造成滑阀凸肩不能精确定位封堵住ＥＨ压力油　

的进油口和有压回油的泄油口原因有：伺服阀第一　

级液压放大的喷嘴磨损或喷嘴部分堵塞；滑阀卡　

涩；滑阀凸肩的锐边磨损；ＥＨ压力至左右侧油室的　

缩孔部分堵塞；伺服阀机械零偏调整不准确。这些　

原因都有可能造成滑阀凸肩不能精确封堵住压力　

油的进油口和有压回油的泄油口．使滑阀发生往复　

动作，油动机下油缸不断处于进油或泄油的过程．随　

着伺服阀泄漏量的增加，伺服卡与伺服阀组成的闭　

环系统就会处于振荡状态，一但闭环系统出现振荡，　

在高压ＥＨ油的冲蚀下．滑阀凸肩的锐边将会被磨　损．进一步加重伺服阀的泄漏量，汽门的抖动幅度也　

将进一步增大，这种恶性循环使得油动机的下油缸　

不停的进油和泄油，调门也随之开和关，最终引发调　

节汽门大幅抖动的故障。３号调节汽门在静态调试　

阶段曾发现伺服阀机械零偏有偏差，机械零偏使３　

号调门有轻微的晃动现象，临时对机械零偏进行了　

调整．消除了晃动现象，但由于没有经过校验台的校　

验．机械零偏的调整精度不高。所以对于３号调节　

汽门伺服阀，经过一段时间的使用．其滑阀凸肩的锐　

边磨损应当是比较严重的。故障处理后，将３号调　

节汽门的伺服阀拆下，送返至上汽厂清洗检修，厂家　

检测结果与我们的判断是一致的．滑阀凸肩的锐边　

已磨损．无法修复，由厂家重新更换了新的伺服阀。　

２总结与建议　

电液伺服阀作为ＤＥＨ系统的关键部件，其性　

能的优劣及稳定性直接影响机组的安全运行．调门　

发生抖动，要立刻采取措施，防止高频抖动损坏伺服　

阀。因此应当采取以下的技术措施：　

（１）定期进行油质化验，保证ＥＨ抗燃油的清　

洁，防止伺服阀堵塞。如发现调门晃动，要及时采取　

措施．否则会造成第二级滑阀的凸肩锐边的永久性　

磨损，而这种磨损是不能修复的。　

（２）在运行中定期检查调门的回油管路，在调　

门稳态时比较各调节汽门有压回油管路的泄漏量情　

况，掌握伺服阀的工作状态。　

（３）保证ＤＥＨ控制系统、伺服卡及ＬＶＤＴ的正　

常工作，防止由于电信号的不稳定或不准确及控制　

回路参数整定的不当而造成伺服阀滑阀动作频繁而　

损坏伺服阀。　

（４）更换使用新伺服阀时，应准确调整伺服阀　

的机械零偏。　

作者简介：　卢远光（１９６９一），男，江苏宜兴人，工程师，从事电厂热控维护工作；　袁震（１９６４一），男，江苏南京人，工程师，从事电厂热控技术管理　工作：　朱丹明（１９６９一），男，江苏南京人，工程师，从事电厂热控技术管理　工作。　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｅａｓｏｎ　ｏｆ　Ｆａｕｌｔ　ｏｎ　ＤＥＨ　Ｓｅｒｖｏ　Ｖａｌｖｅ　ｏｉ　１３５ＭＷ　Ｓｔｅａｍ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　

ＬＵＹｕａｎ－ｇｕａｎｇ，ＹＵＡＮＺｈｅｎｇ，ＺＨＵＤａｎ－ｒｕｉｎｇ　

（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００３５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｃｅ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｓｕｙｕａｎ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｎｏ．３　ｇｏｖｅｒｎｏｒ　ｖａｌｖｅ　ｏｆ　Ｎｏ．１　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｏｆｔｅｎ　

ｖｉｂｒａｔｅｄ，ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｅｒｖｏ　ｖａｌｖｅ．Ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｓｅｒｖｏ　ｖａｌｖｅ　ｉＳ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｆａｕｌｔ　ｏｎ　Ｎｏ．３　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｅｒｖｏ　ｖａｌｖｅ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖｅｎｔ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｏｖｅｒｎｏｒ　ｖａｌｖｅ；ｓｅｒｖｏ　ｖａｌｖｅ；ｓｌｉｄｅ　ｖａｌ

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火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理

火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理

火电厂DEH系统中LVDT的常见故障及处理

摘要：本文介绍了火电厂DEH系统中线性差动变压器LVDT的作用及工作原理，对其常见故障进行了分析，介绍了采取的对策与处理情况。

关键词：LVDT作用；工作原理；常见故障及分析处理

1 LVDT的作用及工作与原理

线性差动变压器LVDT（Linear Variable Differential Transformers）是DEH系统中反馈主汽门开度和调速汽门开度的测量元件，LVDT的作用是将油动机活塞的位移（阀门开度）信号转换成电压信号。电压信号送到伺服放大器前先与计算机送来的信号相比较，差值经过伺服放大器功率放大并转换成电流值后，驱动电液伺服阀控制油动机和汽阀，当汽阀的开度满足了计算机输入信号的要求时，伺服放大器输入偏差为零，于是汽阀又处于新的稳定位置。我厂每个调速汽门上分别安装2支LVDT，2路反馈值经过高选后与指令值相比较，依次通过功率放大机构、伺服阀驱动油动机，从而控制调速汽门开度，构成一路闭环控制。调速汽门的VCC卡控制系统如下图：

2 LVDT在运行中的常见故障

由于现场环境温度高、油动机运行中振动、接线不牢固及LVDT感应杆和线圈安装时不在同一垂直面等原因，会直接导致LVDT线圈或感应杆松动和脱落、LVDT线圈被磨损甚至损毁等故障。下面以调速汽门为例，分析LVDT常见故障对机组安全运行的影响：

2.1 单只LVDT线圈故障、损坏

调速汽门运行中有一支LVDT故障，若该LVDT的反馈值相对小于另一支LVDT的反馈值。在调速汽门的VCC卡控制系统图中P值（位移反馈信号0～4V）取2支LVDT反馈高选值，故该调速汽门不会动作，例如：我厂发生几次#12机#3调门LVDT2突然到0，当时对机组调门、负荷无任何影响。

如果该故障LVDT的反馈值相对较大，倘若该调速汽门没有处于开满位置，则该调速汽门无法正确响应指令值的变化，失去调节功能。例如：我厂在2006年12月8日#1 2机在降负荷过程中（125MW↓115MW），多次发生负荷突降10MW，#4调门大副波动，调门后压力也随之波动。当时的历史曲线如下图：

汽轮机调节阀反馈装置故障原因分析及处理

汽轮机调节阀反馈装置故障原因分析及处理

汽轮机调节阀反馈装置故障原因分析及处理

摘要：汽轮机调节系统通过进汽阀对机组进行功率、频率、压力和应力控制，并对机组的负荷和转速实施超速、超加速、负荷速降和蒸汽需求限制，使机组安全和经济地运行于各种工况，满足供电的频率和功率要求。调门反馈装置故障会直接导致汽机进气量瞬间变化，影响机组稳定运行，如果是单台小机调速气阀反馈故障，会直接导致机组非停。

关键词：汽轮机；LVDT；调节汽阀；措施

引言

调节汽阀作为控制汽轮机进汽的关键设备，其启闭和调节过程是通过作用在油动机油缸内的抗燃油和弹簧进行调节，控制部件主要由油动机、卸荷阀、伺服阀、节流孔、线性位移传感器LVDT、单向阀及其附属设备组成通过计算机处理后发出的电信号在伺服机构内进行放大，将电信号转化为液压信号，通过伺服阀的二级滑阀放大机构控制油动机抗燃油的供油量，从而对调节汽阀进行可控调节，起到电网负荷灵活快速的调节功能。LVDT是线性可变差动变压器缩写，属于直线位移传感器，它是DEH调门自动控制的反馈环节，LVDT主要用于汽轮机各进汽调门的阀位控制和阀位显示，而各进汽调门作为负荷控制的执行机构，所以确保LVDT正常工作就尤为重要。因此在DEH调节中占有重要地位而深受重视。

1.LVDT的工作原理

LVDT由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。

当铁芯处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为零；当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。LVDT的初级绕组P由恒定振幅交流电源进行通电。由此形成的磁通量由铁芯耦合到相邻的次级绕组S1和S2。如果铁芯位于S1和S2的中间，则会向每个次级绕组耦合相等的磁通量，因此绕组S1和S2中各自包含的E1和E2是相等的，在该参考中间铁芯位置（称为电气零位），差分电压输出(E1-E2)本质上为零。如果移动铁芯，使其与S1的距离小于与S2的距离，则耦合到S1中的磁通量会增加，而耦合到S2中的磁通量会减少，因此感生电压E1增大，而E2减小，从而产生差分电压(E1-E2)。相反，如果铁芯移动得更加靠近S2，则耦合到S2中的磁通量会增加，而耦合到S1中的磁通量会减少，因此E2增大，而E1减小，从而产生差分电压(E2-E1)。

伺服阀的故障诊断与维修技巧

伺服阀的故障诊断与维修技巧

伺服阀的故障诊断与维修技巧

伺服阀是一种常见的液压控制元件，广泛应用于各种工业设备和机械系统中。它可以根据输入信号的变化，精确控制液压流量和压力，实现对机械运动的精确控制。然而，在使用伺服阀的过程中，由于各种原因，可能会出现故障，影响设备的正常运行。因此，了解伺服阀的故障诊断与维修技巧对于维护设备的稳定运行至关重要。

首先，让我们了解一些常见的伺服阀故障表现。常见的伺服阀故障包括不工作、工作不正常、工作噪音过大等。当伺服阀不工作时，通常是由于电力供应故障、控制信号故障或阀芯卡死等原因引起的。当伺服阀工作不正常时，可能是由于内部零件的磨损、液压泄漏或系统压力过高等原因导致的。此外，伺服阀工作时如果发出异常噪音，可能是由于阀芯与阀孔摩擦、液压油质量不合格或油液污染等问题导致的。

针对伺服阀故障的诊断，我们首先需要进行外观检查和触摸检查。外观检查可以通过观察阀体有无明显损坏、密封性能是否良好、电缆和连接器是否正常等，来判断故障的可能性。触摸检查可以通过轻轻触摸阀体，确认是否有温度异常或振动异常。如果外观和触摸检查没有发现明显的问题，我们可以进一步进行内部检查。

在内部检查中，我们可以拆开伺服阀，检查阀芯、阀座和密封件的磨损情况。如果发现有磨损或损坏的零件，需要及时更换。此外，还需清洗阀体内的沉积物和污垢，确保阀芯和阀座之间的间隙良好。如果需要更换密封件，在更换时应选用与原件相同的规格和材质，确保其密封性能和耐磨性。

除了检查和更换零件，我们还需要注意伺服阀的调试和校准。在更换零件或维修后，应该进行重新调试，确保伺服阀的工作正常。调试包括校准伺服阀的工作范围和灵敏度，以及确认伺服阀在不同工作条件下的稳定性。此外，还需要检查控制信号输入和输出的连接是否正确，以确保伺服阀能够正确地接收和响应控制信号。 在进行伺服阀维修时，我们还需要注意一些安全事项。首先，确保设备已经停机，并且处于断电状态，以免发生意外。其次，在拆卸伺服阀时，要小心操作，避免损坏零件或造成伤害。最后，在维修完成后，应该仔细检查所有连接是否牢固，以确保设备的工作安全可靠。

汽轮机调速系统常见故障分析解决方案探讨

汽轮机调速系统常见故障分析解决方案探讨

汽轮机调速系统常见故障分析解决方案探讨

摘要：汽轮机调速系统是汽轮机负荷控制和转速控制的关键系统，调速系统由转速传感机构、传动放大机构、配汽机构和反馈机构四部分组成，配汽机构将油动机的行程转化为各调节汽阀的开度，从而达到控制转速和改变负荷的目的。本文主要针对机务部分的配汽机构，根据调速系统常见故障，分析故障原因，共享解决方案，逐步消除调速系统故障，保障汽轮机转速、负荷的平稳控制和安全运行。

关键词：汽轮机；调速系统；主汽阀；电磁阀

引 言：

动力中心是炼化蒸汽、电力平稳供应的保障，因炼化催化裂化等理化反应采用多种压力等级的蒸汽，相对于锅炉出口过热蒸汽，部分所需压力等级蒸汽需通过降低温度、压力才能使用。常态下在蒸汽平衡设计中主要通过汽轮机抽汽、排汽形式外供蒸汽，既达到了外供蒸汽平衡的目的，也使得获得了一定的电能，给工厂带来了较大的经济效益。

1.汽轮机调速系统组成

汽轮机调速系统主要由高压抗燃油系统、仪控系统等共同组成，高压抗燃油系统控制执行机构，调节汽阀油动机（执行机构）带动调节汽阀阀芯开关调节给系统配汽，高压抗燃油（又称为EH油）系统由集装装置、系统管线、危机遮断控制块、油动机组成。

2.汽轮机调速系统常见故障及处理方案

2.1电磁阀、伺服阀卡涩 由于汽轮机抗燃油系统油压较高，如材料部分材质、硬度合格，一般关节部件出现故障频率较低，主要故障还来自于EH油系统内部，其中最为常见的一般是电磁阀的故障卡涩。EH油系统出现卡涩的主要是电磁阀，其中AST电磁阀多为常带电模式，OPC电磁阀、主汽阀电磁阀多为常失电模式，常带电电磁阀失电开关动作时需克服一定的弹簧力。

电磁阀卡涩原因是多方面的，最为常见的是电磁阀滑阀可能因抗燃油油质颗粒度不符合设计要求或选型时电磁阀吸合电压较低导致滑阀回座能力较差，导致系统油路不畅，执行机构油动机动作不正常，影响阀门正常启闭，危机遮断模块原理图详见2.1-1。如电磁阀卡涩，处理可以通过清洗卡涩电磁阀、更换系统滤芯、加强滤油减少杂质等方法解决；如电磁阀选型不当，可重新选型更换电磁阀。