淺談?wù){(diào)速器液壓隨動(dòng)系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)

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1、淺談?wù){(diào)速器液壓隨動(dòng)系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)劉長(zhǎng)江1陳超2唐永鋼3（四川省紫坪鋪開發(fā)有限責(zé)任公司四川省成都市610000）摘要：水輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)能夠控制水利機(jī)組的的運(yùn)行，育?接關(guān)系到其操作特性和工作的穩(wěn)定性。木文針對(duì)于目前調(diào)速系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和故障等方面的情況，分析了調(diào)速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，旨在解決調(diào)速器液壓隨系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的技術(shù)手段，通過改變控制策略，減弱或者避開由故障產(chǎn)生的影響，達(dá)到維護(hù)調(diào)速器機(jī)組安全運(yùn)行，水力工作正常實(shí)行的目的。利用仿真技術(shù)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果證明，這些理論和方法具有簡(jiǎn)單性、穩(wěn)定性

2、和可靠性。利用改進(jìn)的故障模式，分析調(diào)速器出現(xiàn)的故障，并排查檢修，為實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)的高速運(yùn)行和安全穩(wěn)定的性質(zhì)提供數(shù)據(jù)參考。調(diào)速控制系統(tǒng)，影響著電網(wǎng)的正常運(yùn)行，在發(fā)電機(jī)機(jī)器電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用。因此，為了電力系統(tǒng)及相關(guān)機(jī)組能夠順利的運(yùn)行，需要快速準(zhǔn)確的排查和解決系統(tǒng)的故障。木文研究了調(diào)速器的故障診斷問題，并討論出診斷方法，對(duì)液壓系統(tǒng)的故障問題釆取措施，防止故障影響到其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行，擴(kuò)大損失，造成嚴(yán)重的后果。木文提出的方法可對(duì)水輪機(jī)的系統(tǒng)及調(diào)速器進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題排除故障。關(guān)鍵詞：調(diào)速器；故障診斷

3、引言自上世紀(jì)以來(lái)，微機(jī)信息處理控制技術(shù)在水輪機(jī)調(diào)速器當(dāng)中被廣泛應(yīng)用，其強(qiáng)大的信息記載能力和邏輯數(shù)字處理能力大大提高了調(diào)速器的穩(wěn)定性和安全性。近年來(lái)，處理和排除故障的原理和方法更是越來(lái)與受到重視。木文采用人工智能技術(shù)將可靠控制與智能控制相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用做能夠及時(shí)的進(jìn)行故障檢測(cè)及排除。并在此基礎(chǔ)上，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。進(jìn)行了仿真時(shí)試驗(yàn)并記錄了試驗(yàn)數(shù)據(jù)。1?故障診斷方法原理目前線性系統(tǒng)是診斷故障研究中的重點(diǎn)，在水輪機(jī)危機(jī)的系統(tǒng)主要包括液壓設(shè)備轉(zhuǎn)換裝置，機(jī)械手臂和電氣等部分。因此，將水輪機(jī)的系統(tǒng)進(jìn)行

4、一個(gè)建模,使之在建模的基礎(chǔ)上，用數(shù)據(jù)和圖示來(lái)研究和表示診斷故障中會(huì)遇到的問題。只要方法是在建模上設(shè)計(jì)出被診斷的狀態(tài)觀測(cè)器，當(dāng)系統(tǒng)不存在故障吋，實(shí)際情況就和建模一樣，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么兩者就會(huì)出現(xiàn)差異，在建模上故障的位置將會(huì)非常的清晰直觀。狀態(tài)觀測(cè)器如右圖所示。模型的輸入情況于實(shí)際的輸入情況是完全一致的。在設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)圖時(shí)，選擇增益矩陣G,配置的極點(diǎn)與其所期望的極點(diǎn)位置決定了狀態(tài)觀測(cè)器的性能，在觀測(cè)中必須保證估測(cè)的快速性，才能使?fàn)顟B(tài)估計(jì)值的精確度最高。2.FMECA式分析對(duì)水輪機(jī)以FMECA的方法進(jìn)行系統(tǒng)式

5、的分析，得出的結(jié)果較為全面，可以快速掌握關(guān)鍵性的故障，通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，還可以對(duì)故障進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì),做預(yù)知性的故障排除。數(shù)據(jù)以水輪調(diào)速器自動(dòng)開機(jī)過程緩慢為例，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)，并分析計(jì)算，結(jié)果如下表。水輪機(jī)的系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)部分:液壓轉(zhuǎn)換裝置、液壓放大、位置反饋等。如右圖所示。調(diào)速器系統(tǒng)主要具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：它能夠使機(jī)組內(nèi)部空載和負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，在開停機(jī)過程中不收到信號(hào)干擾的影響。調(diào)速器的調(diào)節(jié)功能有以下：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)和開度調(diào)節(jié)共三種調(diào)節(jié)模式。調(diào)節(jié)方式比較靈活，在機(jī)組內(nèi)部能夠進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，也可采用

6、人工輔助調(diào)節(jié)模式。由于采用的改變參數(shù)式調(diào)節(jié)，使得調(diào)節(jié)過程更加完善和簡(jiǎn)單。在出現(xiàn)問題故障的時(shí)候，調(diào)節(jié)器或者機(jī)組內(nèi)部會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，并檢測(cè)故障發(fā)生的位置和程度大小，通過反饋傳輸給護(hù)理人員，這種調(diào)速器不僅能夠傳送故障信息，還能夠報(bào)警，以便機(jī)組護(hù)理人員及時(shí)處理故障。一般來(lái)說(shuō)，調(diào)速器能夠在離線的情況下進(jìn)行在線測(cè)試和調(diào)試功能，這是應(yīng)用于機(jī)組內(nèi)部的實(shí)時(shí)顯示功能，它擁有在線仿真和機(jī)組性能調(diào)試功能。它能夠自主的檢測(cè)并調(diào)試部分小型故障。并能夠?qū)z測(cè)和調(diào)試記錄在維護(hù)日志上，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)告，以便工作人員了解數(shù)據(jù)，作為參考。4?建模中診

7、斷故障通過建模，觀測(cè)出模型中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將以整合,組成一下圖示和分析結(jié)果。下圖是對(duì)于反饋誤差故障的開度差響應(yīng)，測(cè)量過程中頻率起伏較大，說(shuō)明對(duì)于誤差的反饋開度差較大。從上述數(shù)據(jù)中可以看出建模的有限作用。在診斷故障的過程中將其與-?般的頻率反饋系統(tǒng)等進(jìn)行區(qū)別，發(fā)現(xiàn)此種建?？梢郧逦焖俚呐袛喑鱿到y(tǒng)故障得到發(fā)生位置及數(shù)量。參考模型要求在制作模型吋對(duì)于實(shí)體足夠了解，其原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及運(yùn)行方式都必須掌握，計(jì)算的過程較為繁多，因此，對(duì)于調(diào)速器，運(yùn)用此類比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)時(shí)效果較為突出。5.部分可控故障的解決方法在高智能微機(jī)

8、調(diào)速器中，計(jì)算機(jī)輸出的只是信號(hào)是直接在機(jī)體內(nèi)部進(jìn)行整合后的數(shù)據(jù)，控制信號(hào)和反饋信號(hào)在計(jì)算機(jī)內(nèi)自行進(jìn)行分析處理后轉(zhuǎn)為命令對(duì)系統(tǒng)發(fā)出指令。當(dāng)液壓伐卡澀出現(xiàn)故障時(shí)，控制輸出對(duì)液壓隨動(dòng)部分施加信號(hào)，此時(shí)調(diào)速器發(fā)出警報(bào)，隨著信號(hào)的轉(zhuǎn)換，控制處中斷輸出。如果故障被解除，卡澀故障恢復(fù)正常。如果故障沒有被排除，依然存在，檢測(cè)器和機(jī)組機(jī)組轉(zhuǎn)速變化，如遇緊急情況，自動(dòng)停機(jī)系統(tǒng)將會(huì)被觸發(fā)，啟動(dòng)緊急停機(jī)。當(dāng)反饋信號(hào)消失時(shí)，