火電廠汽輪機DEH系統是目前所有工業控制系統中最復雜、最精密的系統。除此之外，筆者認為機爐協調控制系統也相對比較復雜。本文結合筆者多年的工作經驗，對DEH系統主要組成部分進行分解，今后的文章中會對各個功能塊進行細化，希望對大家能有所幫助。
DEH系統主要組成部分
1、信號處理
DEH系統的主要信號包括轉速、主汽壓、抽汽壓力、功率、主汽溫度等。DEH系統對溫度的處理主要采用三取中的方式，但是根據目前我遇到的一些情況，參與保護或者重要設備聯鎖的信號盡量采用三取高或者三取低。
以轉速為例，一般汽輪機轉速有7個轉速探頭，三個去DEH，三個去TSI，一個作為零轉速。DEH轉速有兩個主要作用，一個是參與轉速調節，一個參與DEH轉速高保護。筆者查了幾個350MW以上機組的工程，他們都采用的是轉速三取中，然后參與相關邏輯。
但是筆者最近兩年遇到了幾次機組沖轉過程中三個轉速壞兩個或者全壞的情況，一般轉速壞的時候，信號的品質判斷很難起到作用，此時轉速還是有信號，只是轉速會偏高或者偏低(筆者遇到的都是偏低）。如果采用三取中，這就導致在沖轉過程中出現給定轉速與實際轉速偏差大的情況，調門會持續打開，導致超速。
處理這個問題，有兩個方案，如果只有兩個轉速壞，可以采用三取大，但是這樣并不保險。筆者建議在DEH邏輯中增加給定轉速與實際轉速偏差大跳閘邏輯，筆者排查了一下，一般大機組的邏輯中都會有這個設計，但是一些非主流的小機組很少有。很多人覺得筆者是在杞人憂天，怎么可能兩各轉速都壞？一般情況下不會出現這樣的問題，但只要出現了，就會有危險，所以還是謹慎。
2、控制方式和控制邏輯運算
這一部分是DEH系統的核心，說白了就是汽輪機調門的控制方式。無論是轉速控制、閥位控制、功率控制、壓力控制還是CCS方式，歸根結底是控制的汽輪機的調門。對于一些小機組，只有一個高調門或者兩個高調門的相對比較簡單，機組沖轉期間使用轉速控制，并網后選擇閥控、功控或者壓控。但是一些大機組，設計有四個甚至更多的調門，控制方式就復雜了。
此時，有單閥控制和順序閥控制兩種方式。
單閥控制就是高調門統一接收一樣的指令，閥門同步控制，順序閥則不同，一般是閥門開度完全不同步或者分組不同步。而無論選擇的是功控還是壓控，最終都會折算成閥門的開度，此時選擇單閥或者順序閥，閥門開度會進一步在每一個閥門上進行分配。
筆者也遇到一些小機組，有兩個調門的設計，在沖轉和帶負荷的過程中，閥門折線函數設計就不一樣，主要是考慮汽輪機廠對汽輪機進汽的要求。
3、汽輪機保護
這一部分比較簡單，大家都耳熟能詳，主要是超速110%保護、超速103%保護、負荷限制、壓力限制等。超速110%是汽輪機打閘停機保護的重要組成部分，與TSI超速有同等重要地位。DEH超速110%同樣觸發的是ETS保護，主汽門和調門關閉。而超速103%觸發的是OPC系統邏輯，主汽門不會關閉，調門關閉，轉速恢復至額定轉速后，調門重新打開。
而負荷限制、壓力限制、真空限制等是另一個層面上的保護。以真空限制為例，我們設定某一真空能帶最大負荷，如果此時負荷超出限制范圍，真空限制保護就會動作，自動改變當前負荷。這樣做的好處是可以最大程度保護汽輪機，避免汽輪機在不合理的參數范圍內運行。
4、汽輪機狀態監視
這一部分主要是對汽輪機當前狀況的一種體現，監視內容包括打閘、掛閘、轉速進行、轉速保持、暖機、冷熱態判斷等。這一部分是對第一部分一個補充，或者是前三部分一個反饋和閉環。我們對汽輪機采取一定的操作，其操作結果都會在這一階段體現，包括我們對單閥和順序閥的選擇。
以掛閘為例，一般我們把安全油壓建立就是掛閘狀態，筆者遇到個別機組安全油壓建立后主汽門就自動打開的，這是非常危險的事情。掛閘就是讓汽輪機處在一種危險警戒的狀態，表示此時主汽門可以打開，機組可以進入啟動狀態。我們掛閘后，還需要對機組進行檢查，看看有沒有其它的安全隱患。然后我們可以進入下一步操作，打開主汽門，設定目標轉速，沖轉等。
5、汽輪機試驗
這一部分非常重要，主要是汽輪機本體的一些試驗，包括主汽門嚴密性試驗、調門嚴密性試驗、主汽門活動性試驗、超速試驗等。一般新啟動機組，必須要進行主汽門和調門嚴密性試驗，活動性試驗都是定期工作。
在這里筆者要著重強調一下嚴密性試驗，很多人不是很重視，尤其筆者遇到一些小機組剛打開主汽門，汽輪機轉速就升起來了，可以說非常危險。如果嚴密性不好，機組在甩負荷過程中超速是很正常的事。
6、調門整定功能
這一部分比較常規，也就是我們所說的拉閥試驗功能。汽輪機在啟動前進行拉閥試驗，主要是試驗閥門的線性。這里我要強調的是，我們盡可能的保證閥門能夠全關，沒必要刻意強求全行程的完全匹配。這樣做的主要目的是保證汽輪機的嚴密性。
7、其它功能
主要是仿真功能，以及EH油系統等。EH油系統是設計到DEH系統中為數不多的輔機設備，仿真功能主要是日常仿真學習使用，一般的DEH系統中都會有設計。
8、寫在最后
我們這里所說的DEH系統是指的DEH系統的軟件部分，主要是邏輯程序，不特指現場設備。
從知識層面上講，DEH是整個發電機組的重點和難點，盡管DEH在一定程度上劃歸于DCS，但是DCS廠商還是成立了專屬DEH的部門。DEH的的關鍵在于轉速的控制，難點在于功率、轉速、閥門開度、壓力等因素的綜合應用，能夠把這些難點把握住，DEH就很明了了。
這次的內容主要是將DEH的部分故障展現出來，盡管有些問題很低級，但的確是我們經常遇到的，比如接線問題，就不能不重視。
DEH還有很重要的一方面就是對邏輯組態的理解程度，很多同行之所以領會不了DEH的精髓就是因為看不懂DEH邏輯。DEH的邏輯組態錯綜復雜，即便一個轉速變量，就直接或間接參與了十幾條邏輯中。想要根本弄清這些邏輯，一是要有耐心，其次要按照DEH的設計說明書逐條捋順邏輯。還有，在工作中，我們要參與機組啟動和事故的調查，在這個過程中理解DEH工作的方式。
當然，DEH跟TSI、ETS是不分家的，昌暉儀表在本次的內容當中也摻進了一些這兩方面的內容。大家可以在積極補充，我們會及時匯總大家的意見，集思廣益，攻克DEH的難點。
DEH常見故障及處理方法
◆故障1：拉閥試驗調門不動作
①汽輪機未掛閘
處理方法：聯系運行人員掛閘
②轉速大于100rpm
處理方法：等戰速降至100rpm一下進行拉閘，切忌在高轉速時進行拉閘試驗
③EH油泵未啟動
處理方法：啟動100rpm，建立油壓
④EH油泵已經啟動，但油壓過低
處理方法：汽輪機專業檢查EH油系統問題
⑤系統存在DEH打閘開出或者快關調門條件
處理方法：檢查條件發出的原因，消除DEH打閘或者快關調門條件
⑥OPC或者AST動作信號未復位
處理方法：復位OPC或者AST動作信號
⑦伺服閥卡塞
處理方法：對伺服閥進行解體清理，更換伺服閥，加強EH油系統濾油
⑧伺服模塊死機
處理方法：對伺服模塊進行重啟
⑨伺服閥電源電壓不夠或者無電壓
處理方法：檢查電源線是否虛接或者斷線
⑩伺服閥指令線松動
處理方法：對指令線進行重新接線
?調門本身卡塞，無法啟動
處理方法：汽輪機專業對調門進行檢查
注釋：圖1所示為DDV閥控制的調門，DDV閥的特點是調節靈敏但是容易卡塞，日常工作中需要加強濾油
注釋：圖2所示雙支LVDT的設計很好的做到了冗余，兩支LVDT優選后再DEH內參與調節。LVDT出廠都標記好了最好的線性區間和中間位置。安裝時要盡量將油動機的行程落在這個區間范圍內。另外，未防止震動對LVDT的影響，LVDT要增加螺帽固定
注釋：圖3所示LVDT的最佳線性區間與油動機的行程就不匹配，此時油動機已經全部頂出，但是實際行程不在最佳區間內。這樣，在油動機開動時，LVDT反饋增減的多少將于油動機實際行程的變化有出入
◆故障2：汽輪機調門輕微擺動
①控制有(EH油或者抗燃油)臟污，造成伺服閥油孔不暢通
處理方法：加強濾油，停機后對伺服閥檢查
②DEH調門指令受到一次調頻和鍋爐側負荷影響，指令本身波動
處理方法：檢查指令波動原因，對指令PID參數進行整定等
③DEH伺服模塊PID參數設置有偏差
處理方法：在線修改PID參數(如果波動最負荷影響不大，盡量停機后處理)
④LVDT(位移傳感器)線性有問題，調門實際開度與LVDT反饋有偏差
處理方法：停機后對LVDT進行處理
⑤兩支LVDT優選間歇性切換，兩支LVDT存在偏差
處理方式：停機后對LVDT進行處理
⑥調門指令與反饋存在偏差，造成調門一直處在調整過程
處理方法：停機后對LVDT進行處理
注釋：轉速PID在必要的時候需要對其參數進行整定
◆故障3：OPC動作后調門未關閉
①OPC電磁閥卡塞，造成油壓未卸掉
處理方式：對OPC電磁閥進行檢查或者更換，對油系統進行檢查
②OPC動作信號未發至就地電磁閥
處理方式：檢查DEH與OPC之間的接線問題
③OPC電磁閥電源消失
處理方法：檢查OPC電磁閥電源系統
注釋：圖中標黃部分為OPC電磁閥，對電磁閥的接線檢查、啟動前試驗是定期完成的工作
◆故障4：OPC動作調門關閉后未開啟
①OPC電磁閥卡塞，OPC動作電磁閥打開后未關閉
處理方法：這種情況很少，許更換OPC電磁閥
②邏輯設計不合理，OPC動作后將伺服閥指令強制為0而未恢復
處理方法：根據廠家建議對邏輯進行修改
③嚴密性試驗出發OPC，邏輯要求調門不再開啟
處理方法：部分機組有這類設計，廠家解釋為保證機組的安全，嚴密性試驗觸發OPC后調門不再開啟。
注釋：OPC動作講調門關系，待轉速降到3000rpm以下后重新打開，轉速不至于甩至0。但是，也出現過OPC動作后，調門未再度開啟的問題
◆故障5：DEH轉速與TSI轉速偏差大
①TSI或者DEH量程、齒數等關系轉速數值的參數設置不正確
處理方法：根據廠家設計對參數進行設置，減少經驗主義
②電渦流與磁阻式探頭品牌問題
處理方法：部分品牌精度較差，造成顯示有誤差
③探頭安裝有問題，對安裝電壓、間隙調整有偏差
處理方法：根據要求對探頭重新進行安裝
◆故障6：定速3000rpm后轉速波動大
①主汽壓力波動大，調門調整不及時
處理方法：穩定鍋爐負荷，將轉速降速至低轉速或者打閘，嚴禁進行并網操作
②轉速PID參數設置不合理
處理方法：對PID參數進行修改
◆故障7：ETS系統故障
①CPU死機，且未進行切換
處理方法：對CPU進行重啟
②CPU斷電，電源保險燒壞
處理方法：更換電源保險
③總投切開關觸點氧化或者生銹，接觸不良
處理方法：對觸點進行檢查
④接線松動，導致保護失靈
處理方法：對接線進行檢查、緊固
◆故障8：TSI系統故障
①停機信號發出后未恢復，TSI組態時設置了報警保持
處理方法：可以再TSI面板進行復位
②參數上傳至TSI后不正確，前置器處電壓不正常
處理方法：更換前置器
③TSI報警輸出與跳機輸出接反，造成誤跳機
◆故障9：LVDT開度與油動機開度有偏差
①LVDT與調門不匹配，調門行程不再LVDT最佳線性區間內
處理方法：更換LVDT，重新安裝LVDT，使調門行程盡量在LVDT最佳線性區間內
②調門整定有問題，需要對調門重新進行調整
處理方法：對調門重新進行調整
◆故障10：LVDT故障
①LVDT斷線
處理方法：大小休期間對LVDT接線進行定期檢查
②LVDT損壞
處理方法：LVDT線圈損壞，需更換
③LVDT拉桿彎曲
處理方法：影響線性區間，需要更換
作者：貓 不捉老鼠
