CN108223241B - 一种导叶反馈故障判断逻辑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种导叶反馈故障判断逻辑方法，以第一反馈导叶、第二反馈导叶的导叶位移传感器反馈信号来判断故障；包括以下步骤；A1、设第一反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG1，第二反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG2，第一、第二反馈导叶间的开度距离值为dt，以dWG1、dWG2对dt求比值，并对所得比值进行微分，所得微分结果值定义为dWG1/dt、dWG2/dt和dWG_SP/dt；A2、如第二反馈导叶无故障，若发生｜dWG1/dt<=0.1｜&｜dWG2/dt>=0.3｜&｜dWG_SP/dt>=0.3｜的现象，并维持该状态达到第一时间阈值，则判定第一反馈导叶的反馈存在故障；A3、如第一反馈导叶无故障，若发生｜dWG2/dt<=0.1｜&｜dWG1/dt>=0.3｜&｜dWG_SP/dt>=0.3｜的现象，并维持该状态达到第二时间阈值，则判定第二反馈导叶的反馈存在故障；本发明能够对导叶故障诊断工作进行优化。

Description

一种导叶反馈故障判断逻辑方法
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其是一种导叶反馈故障判断逻辑方法。
背景技术
导叶反馈信号是水轮机调速器控制系统的一个核心信号，调速器控制系统中普遍配备有2路导叶反馈信号，2路反馈信号为主备用关系，主用反馈信号故障将切换至备用反馈信号，若两路导叶反馈信号均发生反馈故障将使机组机械跳机。导叶反馈信号由导叶位移传感器产生，导叶位移传感器可为磁滞位移传感器，该传感器通过检测连接在接力器上的磁性滑块所行走的距离从而送给电调柜导叶反馈信号。
导叶反馈故障判断逻辑主要检测导叶反馈信号各通道、硬件是否正常：调速器AI模块故障或反馈通道故障或调速器管理模块故障。
倘若主用导叶位移传感器与接力器间的连接发生机械故障，如固定钢板断裂、螺帽脱落或连接螺杆断裂。这时导叶位移传感器、反馈通道无故障，但反馈信号为错误信号，导致调速器控制系统的计算结果为错误值，引发导叶失控、机组功率波动等现象，同时反馈通道无故障也无法让导叶反馈信号切至备用传感器。
发明内容
本发明提出一种导叶反馈故障判断逻辑方法，能够对导叶故障诊断工作进行优化。
本发明采用以下技术方案。
一种导叶反馈故障判断逻辑方法，用于水轮机调速器控制系统的导叶反馈信息检查，所述判断方法以第一反馈导叶、第二反馈导叶的导叶位移传感器向反馈通道送出的反馈信号来判断导叶反馈机构是否存在故障；所述判断方法包括以下步骤；
A1、设第一反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG1，第二反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG2，第一反馈导叶与第二反馈导叶间的开度距离值为dt，以dWG1、dWG2对dt求比值，并对所得比值进行微分，所得微分结果值定义为 dWG1/dt、dWG2/dt和dWG_SP/dt；
A2、如第二反馈导叶反馈无故障，若发生|dWG1/dt<＝0.1|&| dWG2/dt>＝0.3|&|dWG_SP/dt>＝0.3|的现象，并维持该状态达到第一时间阈值，则反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障；
A3、如第一反馈导叶反馈无故障，若发生|dWG2/dt<＝0.1|&| dWG1/dt>＝0.3|&|dWG_SP/dt>＝0.3|的现象，并维持该状态达到第二时间阈值，则反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障。
所述判断方法还采用导叶接力器的位移反馈信号来判断导叶反馈机构是否存在故障，设反馈间隔期接力器位移距离值dWG3与dt的比值微分结果为 dWG3/dt；所述判断方法包括以下步骤；
B1、当第二反馈导叶、导叶接力器的反馈无故障，若|dWG1-dWG2|>＝3.0％& |dWG1-dWG3|>＝5.0％，则反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障；
B2、当第一反馈导叶、导叶接力器的反馈无故障，若|dWG1-dWG2|>＝3.0％& |dWG2-dWG3|>＝5.0％，则反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障；
B3、当第一、第二反馈导叶的反馈均无故障时，若|dWG1-dWG2|<＝1.0％& |dWG2-dWG3|>＝4.0％，则反馈通道判定导叶接力器的反馈存在故障。
所述导叶接力器的位移反馈信号由拉线式导叶位移传感器提供，该信号引入水轮机电调柜作为第一、第二反馈导叶的参考信号，不参与水轮机机组调节控制。
所述导叶位移传感器以连接螺杆和钢板固定于水轮机导叶的接力器处。
所述第一时间阈值、第二时间阈值均为0.2S。
在步骤A2中，当反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道延时0.6S送出第一反馈导叶故障告警；在步骤A3中，当反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道延时0.6S送出第二反馈导叶故障告警。
所述第一反馈导叶的反馈信号为反馈通道主用导叶反馈信号；所述第二反馈导叶为反馈通道备用导叶反馈信号；当反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道以第二反馈导叶的反馈信号切换为主用导叶反馈信号。
本发明通过导叶反馈故障判断逻辑的优化，以便实现主用导叶位移传感器滑块发生故障后迅速判断故障存在，并将主用导叶反馈信号至备用导叶反馈信号，从而解决导叶传感器滑块螺杆断裂、螺帽脱落造成导叶失控情况。
本发明以微分计算引入了超前控制，微分结果可直观看到两路导叶反馈值及导叶开度计算值的变化速率，故可以判断它们是否在变化；例如若上述第一反馈导叶(主用)故障逻辑成立，则可认为导叶计算值和第二反馈导叶反馈均有变化而第一反馈导叶反馈没有发生变化，从而推定第一反馈导叶反馈的滑块发生了螺杆断裂情况、螺帽脱落等故障情况。
本发明还引入导叶接力器的反馈信号来增加了反馈值故障判断逻辑，采用了“三余度设计”思想，即三“冗余”设计，一路导叶反馈错误，由另两路正确的导叶反馈对其进行故障判断，而三个故障判断逻辑间相互制约，只能容许一个故障，从而保障了逻辑的严谨；故通过引入导叶接力器反馈信号作为导叶反馈值正确与否的一个判断依据，可准确定位出两路控制用导叶反馈信号是否正确。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的导叶位移传感器的安装示意图；
附图2是本发明的三路反馈信号间的关系示意图；
附图3是当第一反馈导叶故障时，本发明的逻辑示意简图；
图中：1-导叶位移传感器；2-连接螺杆；3-钢板；4-接力器。
具体实施方式
如图1-3所示，一种导叶反馈故障判断逻辑方法，用于水轮机调速器控制系统的导叶反馈信息检查，所述判断方法以第一反馈导叶、第二反馈导叶的导叶位移传感器向反馈通道送出的反馈信号来判断导叶反馈机构是否存在故障；所述判断方法包括以下步骤；
A1、设第一反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG1，第二反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG2，第一反馈导叶与第二反馈导叶间的开度距离值为dt，以 dWG1、dWG2对dt求比值，并对所得比值进行微分，所得微分结果值定义为 dWG1/dt、dWG2/dt和dWG_SP/dt；
A2、如第二反馈导叶反馈无故障，若发生|dWG1/dt<＝0.1|&| dWG2/dt>＝0.3|&|dWG_SP/dt>＝0.3|的现象，并维持该状态达到第一时间阈值，则反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障；
A3、如第一反馈导叶反馈无故障，若发生|dWG2/dt<＝0.1|&| dWG1/dt>＝0.3|&|dWG_SP/dt>＝0.3|的现象，并维持该状态达到第二时间阈值，则反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障。
所述判断方法还采用导叶接力器的位移反馈信号来判断导叶反馈机构是否存在故障，设反馈间隔期接力器位移距离值dWG3与dt的比值微分结果为 dWG3/dt；所述判断方法包括以下步骤；
B1、当第二反馈导叶、导叶接力器的反馈无故障，若|dWG1-dWG2|>＝3.0％& |dWG1-dWG3|>＝5.0％，则反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障；
B2、当第一反馈导叶、导叶接力器的反馈无故障，若|dWG1-dWG2|>＝3.0％& |dWG2-dWG3|>＝5.0％，则反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障；
B3、当第一、第二反馈导叶的反馈均无故障时，若|dWG1-dWG2|<＝1.0％& |dWG2-dWG3|>＝4.0％，则反馈通道判定导叶接力器的反馈存在故障。
所述导叶接力器的位移反馈信号由拉线式导叶位移传感器提供，该信号引入水轮机电调柜作为第一、第二反馈导叶的参考信号，不参与水轮机机组调节控制。
所述导叶位移传感器1以连接螺杆2和钢板3固定于水轮机导叶的接力器4 处。
所述第一时间阈值、第二时间阈值均为0.2S。
在步骤A2中，当反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道延时0.6S送出第一反馈导叶故障告警；在步骤A3中，当反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道延时0.6S送出第二反馈导叶故障告警。
所述第一反馈导叶的反馈信号为反馈通道主用导叶反馈信号；所述第二反馈导叶为反馈通道备用导叶反馈信号；当反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道以第二反馈导叶的反馈信号切换为主用导叶反馈信号。
实施例：
当第一反馈导叶的感应滑块因螺杆断裂或螺帽脱落，使得第一反馈导叶的导叶位移传感器无法正确向反馈通道反馈导叶信息时，在水轮机运行时，反馈通道检查到导叶计算值和第二反馈导叶反馈均有变化而第一反馈导叶反馈没有发生变化，认为符合第一反馈导叶(主用)故障逻辑，从而发出告警。

Claims (6)

1.一种导叶反馈故障判断逻辑方法，用于水轮机调速器控制系统的导叶反馈信息检查，其特征在于：所述判断方法以微分计算引入了超前控制，以微分结果可直观看到两路导叶反馈值及导叶开度计算值的变化速率；
以第一反馈导叶、第二反馈导叶的导叶位移传感器向反馈通道送出的反馈信号来判断导叶反馈机构是否存在故障；所述判断方法包括以下步骤；
A1、设第一反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG1，第二反馈导叶的反馈间隔期行程值为dWG2，第一反馈导叶与第二反馈导叶间的开度距离值为dt，以dWG1、dWG2对dt求比值，并对所得比值进行微分，以微分结果对两路导叶反馈值及导叶开度计算值的变化速率进行观察，所得微分结果值定义为dWG1/dt、dWG2/dt和dWG_SP/dt；所述dWG_SP为导叶开度计算值；
A2、如第二反馈导叶反馈无故障，若发生｜dWG1/dt<=0.1｜&｜dWG2/dt>=0.3｜&｜dWG_SP/dt>=0.3｜的现象，并维持该状态达到第一时间阈值，则反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障，判断依据为导叶计算值dWG_SP/dt和第二反馈导叶反馈dWG2/dt均有明显变化而第一反馈导叶反馈dWG1/dt没有发生明显变化；
A3、如第一反馈导叶反馈无故障，若发生｜dWG2/dt<=0.1｜&｜dWG1/dt>=0.3｜&｜dWG_SP/dt>=0.3｜的现象，并维持该状态达到第二时间阈值，则反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障；
所述判断方法还采用导叶接力器的位移反馈信号来判断导叶反馈机构是否存在故障，设反馈间隔期接力器位移距离值dWG3与dt的比值微分结果为dWG3/dt；所述判断方法包括以下步骤；
B1、当第二反馈导叶、导叶接力器的反馈无故障，若| dWG1-dWG2|>=3.0% & |dWG1-dWG3|>=5.0%，则反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障；
B2、当第一反馈导叶、导叶接力器的反馈无故障，若| dWG1-dWG2|>=3.0% & |dWG2-dWG3|>=5.0%，则反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障；
B3、当第一、第二反馈导叶的反馈均无故障时，若| dWG1-dWG2|<=1.0% & |dWG2-dWG3|>=4.0%，则反馈通道判定导叶接力器的反馈存在故障。
2.根据权利要求1所述的一种导叶反馈故障判断逻辑方法，其特征在于：所述导叶接力器的位移反馈信号由拉线式导叶位移传感器提供，该信号引入水轮机电调柜作为第一、第二反馈导叶的参考信号，不参与水轮机机组调节控制。
3.根据权利要求1所述的一种导叶反馈故障判断逻辑方法，其特征在于：所述导叶位移传感器以连接螺杆和钢板固定于水轮机导叶的接力器处。
4.根据权利要求1所述的一种导叶反馈故障判断逻辑方法，其特征在于：所述第一时间阈值、第二时间阈值均为0.2S。
5.根据权利要求1所述的一种导叶反馈故障判断逻辑方法，其特征在于：在步骤A2中，当反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道延时0.6S送出第一反馈导叶故障告警；在步骤A3中，当反馈通道判定第二反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道延时0.6S送出第二反馈导叶故障告警。
6.根据权利要求1所述的一种导叶反馈故障判断逻辑方法，其特征在于：所述第一反馈导叶的反馈信号为反馈通道主用导叶反馈信号；所述第二反馈导叶为反馈通道备用导叶反馈信号；当反馈通道判定第一反馈导叶的反馈存在故障时，反馈通道以第二反馈导叶的反馈信号切换主用导叶反馈信号。
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