CN113446073A - 一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，包括门芯脱落判断条件、卸荷阀动作判断条件以及LVDT故障判断条件；将采集到的若干工作状态参数分别与所述门芯脱落判断条件、所述卸荷阀动作判断条件以及所述LVDT故障判断条件进行比较，当满足任一条件时，即判断高压调节汽门发生故障，触发报警并显示对应的故障名称。本发明可以通过多个工作状态参数之间的变化关系来快速、准确的判断汽轮机高压调节汽门运行中出现故障的类型，并发出预警提醒监视人员，监视人员可根据预警的故障类型及时采取对应的措施来调节汽轮机，大大提高了汽轮机安全运行的稳定性。

Description

一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法

技术领域：

本发明涉及一种故障诊断方法，尤其涉及一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法。

背景技术：

汽轮机的高压调节汽门安装在高压主汽门后，用于调节进入汽轮机的蒸汽流量，从而控制汽轮机的转速和功率。当汽轮机发电机组发电负荷升高或降低时，需要频繁开关高压调节汽门，导致高压调节汽门极易出现故障，给汽轮机发电机组的安全运行带来了极大的威胁，所以，在汽轮机运行过程中，要随时关注高压调节汽门的运行状况。目前，通常是通过设置多个监测点，对每个监测点监测到的工作状态参数与预设的极限值进行比较，一旦超过极限值，即判断高压调节汽门已发生故障，进而触发报警。其存在的问题是，只能对单一的工作状态参数进行限值比较并报警，无法综合多个工作状态参数来给出故障类类型，智能化程度低；需要工作人员凭借多年的工作经验花费时间进行分析判断，无法及时的采取相应的维修措施，检修效率低；对工作人员的工作经验要求较高，且存在误判的可能，延长了故障的处理时间，存在故障进一步扩大的风险，严重影响汽轮机的安全稳定性。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可以快速、准确的判断汽轮机高压调节汽门运行中出现故障的类型的汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法。

本发明由如下技术方案实施：

一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，包括门芯脱落判断条件、卸荷阀动作判断条件以及LVDT故障判断条件；

将采集到的若干工作状态参数分别与所述门芯脱落判断条件、所述卸荷阀动作判断条件以及所述LVDT故障判断条件进行比较，当满足任一条件时，即判断高压调节汽门发生故障，触发报警并显示对应的故障名称。

进一步的，所述工作状态参数包括：发电机有功功率、综合阀位、主汽压力、综合阀位残差、#1油泵电流、#2油泵电流、高压调节汽门开度指令值以及高压调节汽门开度反馈值。

进一步的，所述门芯脱落判断条件包括：

条件1：发电机有功功率的增幅≥第一有功功率增幅预设值；

条件2：综合阀位的增幅≥第一综合阀位增幅预设值；

条件3：主汽压力的增幅≥第一主汽压力增幅预设值；

条件4：综合阀位残差≥第一综合阀位残差预设值；

条件5：油泵电流≤油泵电流预设值；

条件6：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≥第一开度偏差设定值且任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断门芯脱落判断条件为真，触发报警并显示门芯脱落。

进一步的，所述卸荷阀动作判断条件包括：

条件7：发电机有功功率的增幅≥第二有功功率增幅预设值；

条件8：综合阀位的增幅≥第二综合阀位增幅预设值；

条件9：主汽压力的增幅≥第二主汽压力增幅预设值；

条件10：综合阀位残差≥第二综合阀位残差预设值；

条件11：油泵电流≥油泵电流预设值；

条件12：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值或任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断卸荷阀动作判断条件为真，触发报警并显示卸荷阀动作。

进一步的，所述LVDT故障判断条件包括：

条件13：发电机有功功率的增幅≥第三有功功率增幅预设值；

条件14：综合阀位的增幅≥第三综合阀位增幅预设值；

条件15：主汽压力的增幅≥第三主汽压力增幅预设值；

条件16：综合阀位残差≥第三综合阀位残差预设值；

条件17：油泵电流≤油泵电流预设值；

条件18：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≥第一开度偏差设定值或任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断LVDT故障判断条件为真，触发报警并显示LVDT故障。

本发明的优点：

本发明提供了汽轮机高压调节汽门故障诊断方法，可以通过多个工作状态参数之间的变化关系来快速、准确的判断汽轮机高压调节汽门运行中出现故障的类型，并发出预警提醒监视人员，监视人员可根据预警的故障类型及时采取对应的措施来调节汽轮机，大大提高了汽轮机安全运行的稳定性。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例中门芯脱落判断逻辑图；

图2为本实施例中卸荷阀动作判断逻辑图；

图3为本实施例中LVDT故障判断逻辑图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，包括门芯脱落判断条件、卸荷阀动作判断条件以及LVDT故障判断条件；其中，门芯脱落是指高压调节汽门的门芯掉落，无法正常调节进入汽轮机的蒸汽流量。LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写。

本实施例将采集到的若干工作状态参数分别与门芯脱落判断条件、卸荷阀动作判断条件以及LVDT故障判断条件进行比较，当满足任一条件时，即判断高压调节汽门发生故障，触发报警并显示对应的故障名称。

汽轮机共有4个高压调节汽门，在汽轮机运行过程中，任一高压调节汽门对应的各项参数满足门芯脱落判断条件、卸荷阀动作判断条件以及LVDT故障判断条件中的任一条件时，即判断该高压调节汽门发生故障。

工作状态参数包括：发电机有功功率、综合阀位、主汽压力、综合阀位残差、#1油泵电流、#2油泵电流、高压调节汽门开度指令值以及高压调节汽门开度反馈值。其中，发电机有功功率、主汽压力、油泵电流、高压调节汽门开度反馈值均是通过采集装置直接测得的数据，高压调节汽门开度指令值是系统预设的数据；综合阀位是通过汽轮机流量特性曲线折算得出的，而流量特性曲线是本领域技术人员可以通过试验得出的；综合阀位残差是将由汽轮机流量特性曲线得出的综合阀位减去综合阀位模拟值得到的，且综合阀位模拟值可通过PCA、神经网络和回归等算法得出,是本领域的常规技术。

如图1所示，门芯脱落判断条件包括：

条件1：发电机有功功率的增幅≥第一有功功率增幅预设值；

条件2：综合阀位的增幅≥第一综合阀位增幅预设值；

条件3：主汽压力的增幅≥第一主汽压力增幅预设值；

条件4：综合阀位残差≥第一综合阀位残差预设值；

条件5：油泵电流≤油泵电流预设值；

条件6：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≥第一开度偏差设定值且任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断门芯脱落判断条件为真，触发报警并显示门芯脱落。

如图2所示，卸荷阀动作判断条件包括：

条件7：发电机有功功率的增幅≥第二有功功率增幅预设值；

条件8：综合阀位的增幅≥第二综合阀位增幅预设值；

条件9：主汽压力的增幅≥第二主汽压力增幅预设值；

条件10：综合阀位残差≥第二综合阀位残差预设值；

条件11：油泵电流≥油泵电流预设值；

条件12：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值或任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断卸荷阀动作判断条件为真，触发报警并显示卸荷阀动作。

如图3所示，LVDT故障判断条件包括：

条件13：发电机有功功率的增幅≥第三有功功率增幅预设值；

条件14：综合阀位的增幅≥第三综合阀位增幅预设值；

条件15：主汽压力的增幅≥第三主汽压力增幅预设值；

条件16：综合阀位残差≥第三综合阀位残差预设值；

条件17：油泵电流≤油泵电流预设值；

条件18：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≥第一开度偏差设定值或任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断LVDT故障判断条件为真，触发报警并显示LVDT故障。

本实施例中，第一有功功率增幅预设值为50MW/min，第一综合阀位增幅预设值为10％/min，第一主汽压力增幅预设值为1MPa/min，第一综合阀位残差预设值为5％，油泵电流预设值为28A，第一开度偏差设定值为10％，第二开度偏差设定值为-10％，第二有功功率增幅预设值为30MW/min，第二综合阀位增幅预设值为4％/min，第二主汽压力增幅预设值为0.5MPa/min，第二综合阀位残差预设值为3％，第三有功功率增幅预设值为60MW/min，第三综合阀位增幅预设值为10％/min，第三主汽压力增幅预设值为0.5MPa/min，第三综合阀位残差预设值为5％。

当汽轮机配备两台油泵时，则对于门芯脱落判断条件来说，两台油泵的电流应均满足条件5；对于卸荷阀动作判断条件来说，两台油泵的电流应均满足条件11；对于LVDT故障判断条件来说，两台油泵的电流应均满足条件17。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，其特征在于，包括门芯脱落判断条件、卸荷阀动作判断条件以及LVDT故障判断条件；

将采集到的若干工作状态参数分别与所述门芯脱落判断条件、所述卸荷阀动作判断条件以及所述LVDT故障判断条件进行比较，当满足任一条件时，即判断高压调节汽门发生故障，触发报警并显示对应的故障名称。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，其特征在于，所述工作状态参数包括：发电机有功功率、综合阀位、主汽压力、综合阀位残差、#1油泵电流、#2油泵电流、高压调节汽门开度指令值以及高压调节汽门开度反馈值。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，其特征在于，所述门芯脱落判断条件包括：

条件1：发电机有功功率的增幅≥第一有功功率增幅预设值；

条件2：综合阀位的增幅≥第一综合阀位增幅预设值；

条件3：主汽压力的增幅≥第一主汽压力增幅预设值；

条件4：综合阀位残差≥第一综合阀位残差预设值；

条件5：油泵电流≤油泵电流预设值；

条件6：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≥第一开度偏差设定值且任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断门芯脱落判断条件为真，触发报警并显示门芯脱落。

4.根据权利要求2所述的一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，其特征在于，所述卸荷阀动作判断条件包括：

条件7：发电机有功功率的增幅≥第二有功功率增幅预设值；

条件8：综合阀位的增幅≥第二综合阀位增幅预设值；

条件9：主汽压力的增幅≥第二主汽压力增幅预设值；

条件10：综合阀位残差≥第二综合阀位残差预设值；

条件11：油泵电流≥油泵电流预设值；

条件12：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值或任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断卸荷阀动作判断条件为真，触发报警并显示卸荷阀动作。

5.根据权利要求2所述的一种汽轮机高压调节汽门的故障诊断方法，其特征在于，所述LVDT故障判断条件包括：

条件13：发电机有功功率的增幅≥第三有功功率增幅预设值；

条件14：综合阀位的增幅≥第三综合阀位增幅预设值；

条件15：主汽压力的增幅≥第三主汽压力增幅预设值；

条件16：综合阀位残差≥第三综合阀位残差预设值；

条件17：油泵电流≤油泵电流预设值；

条件18：任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≥第一开度偏差设定值或任一高压调节汽门开度指令值与开度反馈值的偏差≤第二开度偏差设定值；

当上述条件均满足时，即判断LVDT故障判断条件为真，触发报警并显示LVDT故障。

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