调速器液压随动系统引导阀-主配跟随故障诊断系统技术方案

调速器液压随动系统引导阀

【技术实现步骤摘要】
调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统


[0001]本专利技术涉及调速器液压随动系统
，具体涉及一种调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统。

技术介绍

[0002]中国专利“一种调速器液压随动系统中位自动智能整定系统及方法”(专利号：ZL201910024102.X)公开了一种采用比例阀和主配、接力器作为执行机构形式的调速器液压随动系统。而比例阀作为精密液压元件，对液压系统液压油的油质要求很高，可能会因为液压油中含有的固体颗粒物杂质导致阀体卡涩，从而影响采用比例阀作为电液转换装置的调速器液压随动系统的正常运行，故需研究探索一种新的采用步进电机和引导阀作为电液转换和执行机构形式的调速器液压随动系统。
[0003]水轮发电机组并网运行正常调节负荷过程中，若引导阀、主配压阀、接力器等执行元件发生故障间歇性卡涩拒动、或者控制油路发生漏油泄压等故障，未及时进行故障诊断处理，将导致机组负荷无法正常调节，甚至机组负荷出现大幅度波动等一系列问题，严重影响机组安全稳定运行，造成事故停机。
[0004]目前水轮发电机组液压跟随系统故障诊断领域公开了的技术方案中：
[0005]中国专利“一种巨型水轮机调速器主接跟随故障判断方法”(申请号：201710833464.4)；中国专利“调速器主接、主配及比例阀液压跟随系统故障智能诊断处理方法”(申请号：201910024087.9)；“调速器主配及比例阀液压跟随系统故障智能诊断处理方法”(申请号：201910024104.9)等，都公开了比例阀、主配和主接故障诊断方法，未涉及引导阀与主配之间跟随故障的诊断，后文简称引导阀
‑
主配跟随故障的诊断。
[0006]对于采用引导阀阀芯位置进行闭环控制的调速器液压随动系统，在液压随动系统前端引导阀环节及时进行故障诊断，相对于在主配和主接环节进行故障诊断，可以提前诊断出故障避免事故扩大，能尽早进入故障处理程序，有巨大的实际意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统，更具体讲，是一种在机组并网运行情况下，调速器控制器通过对调速器液压跟随系统引导阀和主配阀芯位置实时测量采集，进而对调速器液压跟随系统引导阀
‑
主配跟随故障进行实时自动智能诊断处理的系统。该系统适用于采用步进电机、引导阀、主配和接力器作为电液转换和执行机构形式的水电机组，旨在机组并网运行过程中，对调速器引导阀等执行元件发生故障间歇性卡涩拒动、或者控制油路发生漏油泄压等液压跟随系统故障进行快速智能诊断和处理，提高故障诊断的准确性和实时性，避免事故扩大导致机组负荷无法正常调节甚至负荷出现大幅度波动等一系列问题。
[0008]本专利技术采取的技术方案为：
[0009]调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统，该系统包括：
[0010]人机交互模块、控制器、步进电机、引导阀、主配压阀、接力器；
[0011]控制器连接步进电机，连接步进电机连接引导阀，引导阀连接主配压阀，主配压阀连接接力器；
[0012]引导阀设有第一位移传感器，用于测量引导阀阀芯位置M
引
；
[0013]主配压阀设有第二位移传感器，用于测量主配压阀阀芯位置M
主
；
[0014]接力器设有第三位移传感器，用于测量导叶位置Y；
[0015]第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器均连接控制器。
[0016]所述控制器，将调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障判据中引导阀与主配阀芯位置偏差对比标准特征值
△
、主配阀芯位置移动速度对比标准特征值V
标
、条件保持时间标准特征值T等参数，以及调速器控制命令输入控制器。
[0017]所述控制器，通过第一、第二、第三位移传感器采集引导阀、主配压阀、接力器的状态信号，并按照用户通过人机交互模块下达的控制参数和命令，实时按照控制程序的逻辑处理各种输入信号，输出控制信号给引导阀、主配压阀、接力器；以及输出控制信号给步进电机。
[0018]所述接力器连接水轮发电机组，水轮发电机组设有转速测量装置及功率变送器，转速测量装置及功率变送器连接控制器。
[0019]一种主配
‑
引导阀闭环控制方法，根据主配阀芯位置给定M
给定
与引导阀阀芯位置反馈M
引
的差值大小控制步进电机位移，从而来控制引导阀阀芯位置M
引
，主配阀芯位置M
主
跟随引导阀阀芯位置M
引
的机械负反馈闭环实现。
[0020]当引导阀的阀芯向下移动时，引导阀的P油口和A油口连通，主配压阀的Y端通压力油，主配压阀阀芯向下移动，导致引导阀的阀套向下移动，当引导阀的阀芯和阀套移动的位移相同后，引导阀的P油口和A油口不连通，此时机械跟随系统进入稳态；
[0021]当引导阀的阀芯向上移动时，引导阀的T油口和A油口连通，主配压阀的Y端通无压力回油，主配压阀阀芯向上移动，导致引导阀的阀套向上移动，当引导阀的阀芯和阀套移动的位移相同后，引导阀的T油口和A油口不连通，此时机械跟随系统进入稳态。
[0022]实现了主配阀芯位置M
主
跟随引导阀阀芯位置M
引
的机械负反馈闭环。
[0023]调速器液压跟随系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断方法，
[0024]引导阀
‑
主配跟随故障的判据为：︱M
引
‑
M
主
︱>
△
且V
M
<V
标
,并保持时间大于T。
[0025]△
为引导阀
‑
主配跟随故障判据中，引导阀与主配压阀阀芯位置偏差对比标准特征值；
[0026]V
标
为引导阀
‑
主配跟随故障判据中，主配压阀阀芯位置移动速度对比标准特征值；
[0027]T为引导阀
‑
主配跟随故障判据中，条件保持时间标准特征值。
[0028]调速器液压跟随系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断方法，包括以下步骤：
[0029]第
①
步：调速器电控系统初始化，
△
、V
标
和T赋初始值；
[0030]△
的初始值确定方法：当调速器导叶开度做0到100％导叶开度阶跃试验时，即导叶开度给定Y
给定
由0变化为100％时，整个过程中︱M
引
‑
M
主
︱的最大值设为
△
1；
[0031]当调速器导叶开度做100％到0导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统，其特征在于，该系统包括：人机交互模块（12）、控制器（11）、步进电机（3）、引导阀（2）、主配压阀（1）、接力器（7）；控制器（11）连接步进电机（3），连接步进电机（3）连接引导阀（2），引导阀（2）连接主配压阀（1），主配压阀（1）连接接力器（7）；引导阀（2）设有第一位移传感器（5），用于测量引导阀阀芯位置M
引
；主配压阀（1）设有第二位移传感器（4），用于测量主配压阀阀芯位置M
主
；接力器（7）设有第三位移传感器（17），用于测量导叶位置Y；第一位移传感器（5）、第二位移传感器（4）、第三位移传感器（17）均连接控制器（11）。2.根据权利要求1所述调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统，其特征在于：所述控制器（11），将调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障判据中引导阀与主配阀芯位置偏差对比标准特征值
△
、主配阀芯位置移动速度对比标准特征值V
标
、条件保持时间标准特征值T等参数，以及调速器控制命令输入控制器（11）。3.根据权利要求1所述调速器液压随动系统引导阀
‑
主配跟随故障诊断系统，其特征在于：所述控制器（11），通过第一、第二、第三位移传感器采集引导阀（2）、主配压阀（1）、接力器（7）的状态信号，并按照用户通过人机交互模块（12）下达的控制参数和命令，实时按照控制程序的逻辑处理各种输入信号，输出控制信号给引导阀（2）、主配压阀（1）、接力器（7）；以及输出控制信号给步进...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂勇，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：