兰州石化公司化肥厂1#汽轮发电机组汽轮机是杭汽公司制造，属抽汽凝汽式汽轮机组，型号EHNK40/56/20。自2006年10月—2007年5月，该机组出现多次发电机不能加减负荷现象，每次停车对调速系统检查试验都没有查出故障原因。为此，工艺、仪表技术人员做了大量工作，最终判断出故障原因，彻底消除了发电机故障。
汽轮机调速系统组成及原理
汽轮发电机组调速系统主要有2个转速传感器、Woodward电子调速器505E、电液转换器、阻尼器、液压执行机构、调节阀组成。转速传感器将转速信号转换成频率信号，频率信号进入505E调速器后经过高选器选择1个信号后经频率数字转换器转换成数字信号。转速信号与转速基准相等时，505调速器PID转速控制模块的输出不变，汽轮机调节阀开度不变，机组稳定在基准转速；当转速信号和基准转速不相等时，PID模块输出变化，调节系统动作，改变调节阀的开度，使机组的转速稳定在基准转速。505调速器的基准转速变化时，PID调节模块输出变化，汽轮机调节阀的开度变化，机组转速稳定在新的基准转速。505E电子调速器的另外一个作用是调节汽轮机的抽气压力，在抽气基准压力不变时，保证抽气压力不变。
汽轮发电机组液压执行机构由杭汽公司制造。油动机主要有错油门、连接体、油缸和反馈系统组成。油动机通过错油门将电液转换器输出的二次油压信号转换成油缸活塞的行程，通过杠杆系统操纵调节汽阀的开度。反馈系统的作用是使油动机的动作过程稳定。
汽轮发电机组电液转换器由VOITH公司生产，电液转换器通过防爆电气接口与调速器、电源连接，电气接口有6个接线柱，分别是A、B、C、D、E、F，其中A、D接信号线正和负，B、C接电源的正线，F、E接电源的负极，电源的负极与信号线的负线并联。电液转换器通过24 V直流电，电磁控制部分产生Fmag磁力。磁力的大小与4~20 mA的输入信号成正比，并通过电位计的调零（X0）和调量程（X1）按钮设定磁力量程（从而设定转换器的输出量程）。电磁控制向液压控制滑阀提供磁力Fmag，反过来又抵消由输出油压通过控制活塞（压力调节器）中心通孔而产生的液压力FHydr，使液压控制滑阀控制在适当的位置，电液转换器的输出油路获得准确的油量和压力，从而控制调节阀的位置。
故障原因与处理
汽轮发电机在正常运行状况下，汽机、发电机操作人员在调整负荷时，现场调速器高调阀的开度固定在某一位置始终不变，二次油压输出也无变化。汽轮发电机停车解体后，将电子调速器外部跳车信号短接，用信号发生器模拟转速信号，将505调速器运行起来，505E高调阀输出串一标准电流表，模拟汽机运行，505E的调节和输出正常。用信号发生器给电液转换器发出4～20 mA信号时，电液转换器二次油压输出正常，电液转换器输入的电流信号、输出的二次油压与高调阀的开度相互对应。技术人员怀疑电液转换器可能有磁滞、滞后现象，更换了电液转换器，但开车后运行一段时间后，故障依旧。汽机转速信号电缆、调速信号电缆经过高温蒸汽管线附近，曾经出现过电缆接地现象，怀疑是电缆经过高温管线时，受热电缆老化，电缆屏蔽不好，将转速信号、调速信号电缆全部更换，开车运行一段时间后故障依旧。通过与工艺协商，决定对高调阀和低调阀解体，检查油动机及错油门滑阀。通过对错油门滑阀解体检查，无任何机械损坏和卡涩现象，错油门滑阀壳体内部通道无堵塞故障，排除油动机卡涩现象。同时，2次对油质进行了化验检查，结果显示，油的粘度、机械杂质、水分都在控制指标以内，油质正常，工艺人员对油过滤器清理和切换，部分油品进行了更换。经过这次检查和处理，汽轮机开车运行1个多月后，又出现同样的故障。
为了判断出调速系统的故障，监视调速器高调阀输出，将505E输出的转速信号串进汽机的PLC系统，并加长趋势进行观察。通过监视505E高调阀的输出，发现当故障出现时，高调阀4～20 mA输出从17 mA开始逐渐下降到4 mA以下，但高调阀阀位、二次油压却不随电流信号变化而变化，固定在某一值。从这个现象判断，当发电机负荷稳定、蒸汽管网有微小波动时，电子调速器为稳定发电机负荷不断地调整高调阀的阀位，当高调阀阀位无变化时，为稳定机组转速和负荷，继续发出信号去调节高调阀的开度，直到输出高调阀到4 mA。以上说明505E调速器运行正常，高调阀油动机和错油门滑阀运行正常，汽轮机不能加减负荷是电液转换器故障导致的。
将电液转换器的活塞打开用，油清洗时发现有微小的黑色颗粒，说明汽轮机不能调节的原因是油系统有杂质导致电液转换器活塞卡涩。当汽轮机停车检查调速系统时，必须是先让汽轮机停车，然后重新建立一次油、二次油、跳车油系统。原来电液转换器中的油在停车和建油压时都重新置换1次，轻微的卡涩随着汽轮机的停车和油系统的建立自然消失，每次故障出现时，停车检查不出故障原因。
分析油系统出现杂质的原因是汽轮机在2000年检修时失火，导致汽轮机机头部分的仪表全部烧毁，汽轮机在修复开车过程中，没有对油管进行酸化、磷化处理，失火后油管内壁结焦，汽轮机运行多年后，管壁上附着的焦油慢慢脱落进入油系统，导致电液转换器卡涩。通过与工艺人员协商，将油过滤器更换细小滤网后，工艺定期切换清洗滤网，汽轮机开车后，再也没出现汽轮机不能加减负荷的现象。