南京蘇源熱電有限公司一期2臺135MW機組的電氣液壓（EH）系統采用高壓抗燃油系統，油動機用來控制汽輪機進汽閥門的開度。油動機上的伺服閥將汽輪機控制系統（DEH）的電氣信號轉換成控制伺服閥滑閥的位移，通過改變油動機下缸的高壓抗燃油的進油及泄油量，控制油動機行程位置。DEH控制系統采用的是上海FOXBORO公司的I/Aseries系統，伺服卡為上海汽輪機廠自控中心的SVP-H卡，伺服閥使用美國穆格公司MOOGJ761-003伺服閥。1號機自2004年6月投產以來，經常會發生3號高壓調節汽門抖動現象，在改為滑壓運行后不久，3號調節汽門突然發生高步抖動。在DEH操作站強置3號調節汽門為手動方式，3號調節汽門仍然抖動，這一故障現象可以排除DEH控制系統及伺服卡故障原因。在排除汽門位置發送器LVDT故障以后，確定抖動是由于伺服閥的故障原因造成的，經更換伺服閥后，3號調節汽門工作正常。

一、故障原因分析
    1.1 故障分析
    從故障現象可知，調門的抖動是由于油動機油缸不斷處于進油和回油兩種狀態，而DEH開閥或關閥指令不變時，在伺服卡與伺服閥構成的閉環系統中（圖1），DEH指令與反饋信號在伺服卡經過PI運算是能夠消除偏差而進行穩態的，伺服卡與伺服閥的閉環系統在調試中經過參數整定，在故障前汽機的運行方式是滑壓運行，3號調節汽門是開足的，此時DEH指令是不變化的，故調門抖動故障原因由伺服閥引起。而此時伺服閥不能進入平衡狀態說明伺服閥定位精度下降，引起閉環系統振蕩。
    1.2 MOOGJ761-003伺服閥內部結構及工作原理

    MOOGJ761-003伺服閥是噴嘴擋板式伺服閥。由兩級液壓放大及機械反饋系統所組成。第一級液壓放大是雙噴嘴和擋板系統；第二級功率放大是滑閥系統。調節汽門的油動機是單側作用、推式的，油動機活塞桿與調節汽門相連，活塞桿向上移動為開閥，調節汽門上部重型彈簧使調節汽門保持在關閉位置，如圖2所示，調節汽門的開啟是控制伺服閥的滑閥凸肩1打開連通EH壓力油的進油口，接通了連通著調節汽門油動機下缸的油口，油動機下缸的進油量多少決定了調節汽門的開度，油動機下缸進油量增加，壓力升高，推動活塞上移，活塞桿上移帶動調節汽門上移，克服調節汽門上部重型彈簧的作用力開至要求的位置，實現了調節汽門的開啟控制；而調節汽門的關閉是控制伺服閥的滑閥凸肩2打開與有壓回油相通的泄油口，使之與調節汽門油動機下缸油口相通，油動機下缸的泄油量決定調節汽門的關閥量，油動機下缸泄油，壓力下降，活塞下移，在調節汽門上部重型彈簧作用下，將調節汽門關至所要求的位置。
    1.3 伺服閥故障原因分析
    從伺服閥的工作原理可以看出，當伺服閥的滑閥凸肩1、2不能完全堵住對應的EH壓力油的進油口和有壓回油的泄油口，會導致滑閥在不停的做左右往復運動，使油動機下油缸不斷處于進油和泄油兩種狀態，調節汽門隨之抖動。在故障前的運行檢查中曾發現3號調門的有壓回油管回油流量較之其他調門回油流量大，回油管發燙，且有輕微振動，而伺服閥2個噴嘴的回油流量是很有限的，只能說明油動機下油缸有泄漏油，泄漏是由于伺服閥造成的，而伺服閥滑閥的凸肩1、2不能準確封堵進油口及泄油口是根本原因。
    造成滑閥凸肩不能精確定位封堵住EH壓力油的進油口和有壓回油的泄油口原因有：伺服閥第一級液壓放大的噴嘴磨損或噴嘴部分堵塞；滑閥卡澀；滑閥凸肩的銳邊磨損；EH壓力至左右側油室的縮孔部分堵塞；伺服閥機械零偏調整不準確。這些原因都有可能造成滑閥凸肩不能精確封堵住壓力油的進油口和有壓回油的泄油口，使滑閥發生往復動作，油動機下油缸不斷處于進油或泄油的過程，隨著伺服閥泄漏量的增加，伺服卡與伺服閥組成的閉環系統就會處于振蕩狀態，一但閉環系統出現振蕩，在高壓EH油的沖蝕下，滑閥凸肩的銳邊將會被磨損，進一步加重伺服閥的泄漏量，汽門的抖動幅度也將迸一步增大，這種惡性循環使得油動機的下油缸不停的進油和泄油，調門也隨之開和關，最終引發調節汽門大幅抖動的故障。3號調節汽門在靜態調試階段曾發現伺服閥機械零偏有偏差，機械零偏使3號調門有輕微的晃動現象，臨時對機械零偏進行了調整，消除了晃動現象，但由于沒有經過校驗臺的校驗，機械零偏的調整精度不高。所以對于3號調節汽門伺服閥，經過一段時間的使用，其滑閥凸肩的銳邊磨損應當是比較嚴重的。故障處理后，將3號調節汽門的伺服閥拆下，送返至上汽廠清洗檢修，廠家檢測結果與我們的判斷是一致的，滑閥凸肩的銳邊已磨損，無法修復，由廠家重新更換了新的伺服閥。

二、總結與建議
    電液伺服閥作為DEH系統的關鍵部件，其性能的優劣及穩定性直接影響機組的安全運行，調門發生抖動，要立刻采取措施，防止高頻抖動損壞伺服閥。因此應當采取以下的技術措施：
    （1）定期進行油質化驗，保證EH抗燃油的清潔，防止伺服閥堵塞。如發現調門晃動，要及時采取措施，否則會造成第二級滑閥的凸肩銳邊的永久性磨損，而這種磨損是不能修復的。
    （2）在運行中定期檢查調門的回油管路，在調門穩態時比較各調節汽門有壓回油管路的泄漏量情況，掌握伺服閥的工作狀態。
    （3）保證DEH控制系統、伺服卡及LVDT的正常工作，防止由于電信號的不穩定或不準確及控制回路參數整定的不當而造成伺服閥滑閥動作頻繁而損壞伺服閥。
    （4）更換使用新伺服閥時，應準確調整伺服閥的機械零偏。