KR102505868B1 - Hydraulic failure diagnosis system for power plants and industrial machines - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발전소용 유압 고장진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic fault diagnosis system for a power plant.
증기터빈(steam turbine)은 고온고압의 증기의 유체에너지를 회전운동으로 변환하여 동력을 얻는 장치이다. 이와 같은 증기터빈을 통해 얻어진 회전력은 발전장치로 전달되어 동력원으로 사용되므로, 일정한 회전수를 유지하는 것은 곧 일정한 발전 주파수를 내는 것으로 매우 중요하다.A steam turbine is a device that obtains power by converting the fluid energy of high-temperature, high-pressure steam into rotational motion. Since the rotational force obtained through such a steam turbine is transmitted to a power generation device and used as a power source, maintaining a constant number of revolutions is very important in order to generate a constant power generation frequency.
유압 공급 장치(Hydraulic Power Unit, HPU)는 터빈을 제어하는 유압 공급부에 속하며 유체를 터빈 밸브 작동기의 제어 패드와 비상 정지 계통(Emergency Trip System, ETS)에 공급한다. 이러한 유압 공급 장치가 고장나는 경우 터빈의 제어가 어려워지므로, 터빈을 정지시키고 유압 공급 장치를 수리 또는 교환을 진행해야하는데, 이는 발전효율 자체가 저하되는 문제점이 있었다.The Hydraulic Power Unit (HPU) is part of the hydraulic power supply that controls the turbine and supplies fluid to the control pads of the turbine valve actuators and the Emergency Trip System (ETS). Since control of the turbine becomes difficult when such a hydraulic supply device fails, the turbine must be stopped and the hydraulic supply device must be repaired or replaced, which has a problem in that power generation efficiency itself is lowered.
종래에는 이러한 유압 공급 장치의 수리 또는 교환 이슈에 대응하기 위해 자체적으로 제어유가 공급되는 라인을 두 개로 구성하여 둘 중 어느 하나의 라인은 메인으로 사용하고, 나머지 하나는 보조적인 라인으로 사용하는 등의 기술이 소개되어 왔었다. 다만 이러한 방식은 두 개의 라인 중 보조적인 라인은 장시간 사용하지 않는 경우가 대부분이므로, 보조 라인 자체의 건전성을 보장하기 위해서는 주기적인 보조 라인의 유지 점검 보수가 필수적인 사항이었다. 즉, 보조 라인의 유지 점검 보수가 수반되어야 하기 때문에 이는 상대적으로 작업량이 증가하여 경제적이지 않은 문제점이 있었다.Conventionally, in order to cope with the repair or exchange issue of such a hydraulic supply device, two lines for self-supplying control oil are configured, one of which is used as a main line, and the other is used as an auxiliary line. technology has been introduced. However, in this method, since the auxiliary line of the two lines is not used for a long time in most cases, periodic maintenance of the auxiliary line is essential to ensure the soundness of the auxiliary line itself. That is, since the maintenance of the auxiliary line must be accompanied, this relatively increases the amount of work, which is not economical.
또한 종래 터빈 및 유압시스템을 포함하는 발전방식에 있어서, 유압 시스템의 고장을 진단하기 위해서는 설비의 주요 단위 부품(예를 들어 펌프, 모터)의 상태를 감지하는 수준에서 고장을 진단했는데, 이러한 방식은 상대적으로 유압 시스템 전반의 고장을 정밀하게 감지하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the conventional power generation method including a turbine and a hydraulic system, in order to diagnose the failure of the hydraulic system, the failure was diagnosed at the level of detecting the state of the main unit parts (eg pump, motor) of the facility. There was a problem in that it was relatively difficult to accurately detect failures in the entire hydraulic system.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템의 목적은, 유압 공급 장치를 이중화하면서도 이중화된 유압 공급 장치 중 적어도 어느 하나의 건전성을 담보하여, 신뢰성을 높일 수 있는 발전소용 유압 고장진단 시스템을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the purpose of the hydraulic failure diagnosis system for power plants according to the present invention is to ensure the soundness of at least one of the dual hydraulic supply devices while duplicating the hydraulic supply devices. , To provide a hydraulic fault diagnosis system for power plants that can increase reliability.
또한 본 발명의 다른 목적은, 발전소용 유압 고장진단 시스템 전반의 고장을 정밀하게 감지할 수 있는 발전소용 유압 고장진단 시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a hydraulic fault diagnosis system for power plants capable of accurately detecting failures in the entire hydraulic fault diagnosis system for power plants.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템은, 터빈 및 상기 터빈에 증기를 공급하도록 연결되는 증기 발생기를 포함하는 것으로, 상기 터빈과 상기 증기 발생기 사이에 연결되어 상기 터빈에 공급되는 증기를 제어하는 밸브부; 상기 밸브부에 제어유를 공급하도록 연결되어 상기 밸브부를 동작시켜 상기 터빈에 공급되는 증기의 양을 제어하는 제1유압 공급 장치; 상기 밸브부에 제어유를 공급하도록 연결되어 상기 밸브부를 동작시키되, 상기 제1유압 공급 장치와 별개로 구성되는 제2유압 공급 장치; 상기 밸브부, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치와 연결되어, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 상기 밸브부와 연결되는 유압 공급 장치를 결정하는 전환 스위치; 및 상기 제1유압 공급 장치, 상기 제2유압 공급 장치 및 상기 전환 스위치를 제어하며, 상기 전환 스위치를 주기적으로 동작시켜 상기 제1유압 공급 장치와 상기 제2유압 공급 장치를 주기적으로 동작시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A hydraulic fault diagnosis system for a power plant according to various embodiments of the present invention for solving the above problems includes a turbine and a steam generator connected to supply steam to the turbine, and between the turbine and the steam generator. A valve unit connected to and controlling the steam supplied to the turbine; a first hydraulic pressure supply device connected to supply control oil to the valve unit and controlling the amount of steam supplied to the turbine by operating the valve unit; a second hydraulic supply unit connected to supply control oil to the valve unit to operate the valve unit and configured separately from the first hydraulic supply unit; a changeover switch connected to the valve unit, the first hydraulic supply unit, and the second hydraulic supply unit to determine a hydraulic supply unit connected to the valve unit among the first hydraulic supply unit and the second hydraulic supply unit; and a control unit controlling the first hydraulic supply unit, the second hydraulic supply unit, and the changeover switch, and periodically operating the first hydraulic supply unit and the second hydraulic supply unit by periodically operating the changeover switch; It is characterized in that it includes.
바람직하게는, 상기 제1유압 공급 장치는 제1제어유 저장조, 제1에어 브리터(Air breather), 제1제어유 냉각부, 제1제어유 이송부, 제1여과부 및 계통에서 사용된 제어유가 저장되는 제1배유부를 포함하고, 상기 제2유압 공급 장치는 제2제어유 저장조, 제2에어 브리터, 제2제어유 냉각부, 제2제어유 이송부 및 제2여과부 및 계통에서 사용된 제어유가 저장되는 제2배유부를 포함하며, 상기 제1제어유 저장조, 상기 제2제어유 저장조, 상기 제1배유부 및 상기 제2배유부와 연결되어 계통으로 공급되기 전의 제어유와 사용된 제어유의 상태를 각각 센싱하는 제어유 상태 센싱부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제어유 상태 센싱부에서 센싱된 값을 비교하여 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 각각의 건전성을 판단하고, 상기 제어유 상태 센싱부는, 상기 계통으로 공급되기 전과 후의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬를 센싱하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first hydraulic pressure supply unit includes a first control oil storage tank, a first air breather, a first control oil cooling unit, a first control oil transfer unit, a first filtering unit, and a control used in the system. It includes a first draining part in which oil is stored, and the second hydraulic pressure supply device is a second control oil storage tank, a second air blower, a second control oil cooling part, a second control oil conveying part, and a second filtering part and system It includes a second drain unit in which used control oil is stored, and is connected to the first control oil storage tank, the second control oil storage tank, the first drain unit, and the second drain unit to control oil before being supplied to the system. A control oil state sensing unit configured to sense the state of the used control oil, respectively, wherein the control unit compares values sensed by the control oil state sensing unit to the first hydraulic pressure supply device and the second hydraulic pressure supply device. It is characterized in that the soundness of each is determined, and the control oil state sensing unit senses moisture, total acid value, contamination level, and varnish before and after being supplied to the system.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제어유 상태 센싱부에서 센싱된 값을 비교해, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 어느 하나의 건전성이 기준치보다 낮다고 판단되면, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 건전성이 낮다고 판단된 유압 공급 장치가 사용되지 않도록 상기 전환 스위치를 동작시키고, 건전성이 기준치보다 낮다고 판단된 유압 공급 장치의 정비를 요청하는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit compares a value sensed by the control oil state sensing unit, and when it is determined that the soundness of any one of the first hydraulic pressure supply device and the second hydraulic pressure supply device is lower than a reference value, the first hydraulic pressure Operating the changeover switch so that the hydraulic supply device determined to be of low soundness among the supply device and the second hydraulic supply device is not used, and outputting a message requesting maintenance of the hydraulic supply device whose soundness is determined to be lower than the reference value. to be
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제어유 상태 센싱부에서 센싱된 값을 기초로 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 각각의 건전성을 수치화하고, 수치화된 건전성이 기준치 이상이되, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치의 건전성 수치가 서로 다르면, 건전성 수치가 높은 유압 공급 장치가 건전성 수치가 낮은 유압 공급 장치보다 상기 밸브부에 길게 연결되도록 상기 전환 스위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit digitizes the soundness of each of the first hydraulic supply device and the second hydraulic supply device based on the value sensed by the control oil state sensing unit, and the digitized soundness is greater than or equal to a reference value, When the soundness values of the first hydraulic supply device and the second hydraulic supply device are different from each other, the changeover switch is controlled so that the hydraulic supply device having a higher soundness value is connected to the valve unit longer than the hydraulic supply device having a low soundness value. to be
바람직하게는, 상기 터빈과 상기 증기 발생기를 연결하는 라인, 상기 밸브부와 상기 제1유압 공급 장치를 연결하는 라인 및 상기 밸브부와 상기 제2유압 공급 장치를 연결하는 라인에 설치되어 라인상의 상태정보를 센싱하는 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 센서를 포함하는 센서부; 및 상기 발전소용 유압 고장진단 시스템을 운용하면서 축적된 운용 데이터 및 상기 센서부에서 센싱되는 값을 이용해 학습되고, 상기 센서부에 포함되는 센서들 중 선택되는 어느 하나의 센서를 제1센서라고하고, 상기 제1센서의 센싱값을 제1센싱값이라고 할 때, 상기 발전소용 유압 고장진단 시스템의 운용 데이터와 상기 제1센서를 제외한 센서의 센싱값을 통해 상기 제1센싱값과 동일한 종류의 센싱값을 추정하는 가상센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1센싱값과 상기 가상센서에서 센싱된 값의 차가 임계치 이상이면, 상기 센서부에 이상이 발생했다고 판단하고 관리자에게 이상발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it is installed in a line connecting the turbine and the steam generator, a line connecting the valve part and the first hydraulic supply device, and a line connecting the valve part and the second hydraulic supply device, and is on the line a sensor unit including at least two or more different types of sensors for sensing information; And any one sensor selected from among the sensors included in the sensor unit that is learned using operation data accumulated while operating the power plant hydraulic fault diagnosis system and a value sensed by the sensor unit is called a first sensor, When the sensing value of the first sensor is referred to as the first sensing value, the sensing value of the same type as the first sensing value is obtained through operation data of the power plant hydraulic fault diagnosis system and sensing values of sensors other than the first sensor. and a virtual sensor for estimating , wherein the control unit determines that an abnormality has occurred in the sensor unit when the difference between the first sensed value and the value sensed by the virtual sensor is greater than or equal to a threshold value and sends an abnormality message to a manager. characterized by output.
바람직하게는, 상기 센서부는, 라인 내부의 온도를 센싱하는 온도센서, 라인 내부의 압력을 센싱하는 압력센서, 라인 내부를 통과하는 유체의 유량을 센싱하는 유량센서, 라인에 가해지는 진동을 센싱하는 진동센서 및 라인상의 누설전류를 센싱하는 전류센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the sensor unit includes a temperature sensor for sensing the temperature inside the line, a pressure sensor for sensing the pressure inside the line, a flow sensor for sensing the flow rate of the fluid passing through the line, and a vibration applied to the line. It is characterized in that it includes at least one or more of a vibration sensor and a current sensor for sensing a leakage current on a line.
상기한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템에 의하면, 제1유압 공급 장치 및 제2유압 공급 장치 각각이 서로 상보적으로 동작하되, 제1유압 공급 장치와 제2유압 공급 장치가 밸브부에 주기적으로 연결되므로 제1유압 공급 장치 및 제2유압 공급 장치 모두가 동시에 고장나는 경우를 방지할 수 있어, 시스템 자체의 신뢰도가 증가하는 효과가 있다.According to the hydraulic failure diagnosis system for power plants according to various embodiments of the present invention as described above, the first hydraulic supply unit and the second hydraulic supply unit operate complementary to each other, but the first hydraulic supply unit and the second hydraulic supply unit operate complementary to each other. Since the supply device is periodically connected to the valve unit, it is possible to prevent simultaneous failure of both the first hydraulic supply device and the second hydraulic supply device, thereby increasing the reliability of the system itself.
또한 본 발명에 의하면, 센서부에 포함되는 센서에서 센싱되는 센싱값과 가상센서에서 추정된 센싱값을 비교하고 이에 따라 터빈 유압 시스템의 이상여부를 판단하므로, 시스템 자체의 신뢰도가 더욱 증가하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the sensing value sensed by the sensor included in the sensor unit and the sensing value estimated by the virtual sensor are compared, and accordingly, it is determined whether or not the turbine hydraulic system is abnormal, the effect of further increasing the reliability of the system itself there is.
또한 본 발명에 의하면, 제어유 상태 센싱부를 통해 제1유압 공급 장치 및 제2유압 공급 장치 각각의 신뢰도를 평가하고 이에 따라 제1유압 공급 장치 및 제2유압 공급 장치 각각이 밸브부에 연결되는 시간을 조절하므로, 시스템의 수명이 향상되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the reliability of each of the first hydraulic supply device and the second hydraulic supply device is evaluated through the control oil state sensing unit, and accordingly, the time when each of the first hydraulic supply device and the second hydraulic supply device is connected to the valve unit , there is an effect of improving the lifespan of the system.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템의 블록도를 도시한 것이고,
도 2는 제1유압 공급 장치(210)의 세부 구성의 블록도이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템의 블록도이고,
도 4에 도시된 패턴은 제철산업 분야에서 단조 프레스가 충돌할 때마다 피스톤 타입의 펌프를 냉각시키기 위한 유체의 압력과 유량 변화이며,
도 5는 이상분석을 분석하는 방법들의 예시를 도시한 것이다.1 shows a block diagram of a hydraulic fault diagnosis system for a power plant according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram of the detailed configuration of the first hydraulic supply device 210,
3 is a block diagram of a hydraulic fault diagnosis system for a power plant according to another embodiment of the present invention;
The pattern shown in FIG. 4 is a change in pressure and flow rate of a fluid for cooling a piston-type pump whenever a forging press collides in the steel industry,
5 shows an example of methods for analyzing anomalies.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a hydraulic failure diagnosis system for a power plant according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템의 블록도를 도시한 것이다.1 shows a block diagram of a hydraulic failure diagnosis system for a power plant according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템은, 터빈(10), 증기 발생기(20), 밸브부(100), 제1유압 공급 장치(210), 제2유압 공급 장치(220), 전환 스위치(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the hydraulic failure diagnosis system for a power plant according to an embodiment of the present invention includes a turbine 10, a steam generator 20, a valve unit 100, a first hydraulic supply device 210, It may include a second hydraulic supply device 220, a
터빈(10)은 발전처에서 실질적으로 발전이 이루어지는 부분으로, 증기 발생기(20)에서 발생하는 증기를 공급받아 회전하며 발전한다. 상기한 바와 같은 동작을 위해 터빈(10)과 증기 발생기(20)는 증기를 공급하는 라인으로 서로 연결될 수 있다.The turbine 10 is a part in which power generation is actually performed in a power plant, receives steam generated from the steam generator 20 and rotates to generate power. For the operation as described above, the turbine 10 and the steam generator 20 may be connected to each other through a line for supplying steam.
도 1에 도시된 바와 같이, 밸브부(100)는 터빈(10)과 증기 발생기(20) 사이 증기가 통과하는 라인상에 설치되어, 터빈(10)으로 공급되는 증기의 양을 조절할 수 있다. 밸브부(100)는 적어도 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있으며, 일반적으로 다수개의 밸브를 통해 증기 발생기(20)에서 터빈(10)으로 공급되는 증기의 양을 조절할 수 있다. 밸브부(100)에 복수개의 밸브가 포함될 때, 밸브들 중 적어도 하나는 유압으로 제어되는 종류의 밸브일 수 있고, 나머지 밸브들 중 적어도 하나는 전기적으로 제어되는 밸브일 수 있다. 즉, 밸브부(100)는 서로 다른 종류로 동작하는 복수의 밸브를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the valve unit 100 is installed on a line through which steam passes between the turbine 10 and the steam generator 20, and can adjust the amount of steam supplied to the turbine 10. The valve unit 100 may include at least one or more valves, and generally adjusts the amount of steam supplied from the steam generator 20 to the turbine 10 through a plurality of valves. When a plurality of valves are included in the valve unit 100, at least one of the valves may be a hydraulically controlled valve, and at least one of the remaining valves may be an electrically controlled valve. That is, the valve unit 100 may include a plurality of valves that operate in different types.
제1유압 공급 장치(210)는 밸브부(100)에 제어유를 공급하여 밸브부(100)에 포함된 밸브를 제어하는 역할을 한다. 즉, 제1유압 공급 장치(210)는 밸브부(100)를 통해 터빈(10)으로 공급되는 증기의 양을 제어해, 최종적으로 터빈(10)을 제어한다.The first hydraulic supply device 210 serves to control the valves included in the valve unit 100 by supplying control oil to the valve unit 100 . That is, the first hydraulic supply device 210 controls the amount of steam supplied to the turbine 10 through the valve unit 100, and finally controls the turbine 10.
제2유압 공급 장치(220)는 밸브부(100)에 제어유를 공급하여 밸브부(100)에 포함된 밸브를 제어하는 역할을 한다. 즉, 제2유압 공급 장치(220)는 밸브부(100)를 통해 터빈(10)으로 공급되는 증기의 양을 제어해, 최종적으로 터빈(10)을 제어한다. 단, 본 발명에서 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220)는 동시에 밸브부(100)에 연결되는 것이 아니라, 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220) 중 어느 하나만이 밸브부(100)에 연결될 수 있다.The second hydraulic supply device 220 serves to control the valves included in the valve unit 100 by supplying control oil to the valve unit 100 . That is, the second hydraulic supply device 220 controls the amount of steam supplied to the turbine 10 through the valve unit 100, and finally controls the turbine 10. However, in the present invention, the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device 220 are not connected to the valve unit 100 at the same time, but the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device ( 220) may be connected to the valve unit 100.
전환 스위치(300)는 밸브부(100), 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220)와 연결되어, 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 중 터빈(10)과 연결되는 유압 공급 장치를 결정한다. 즉, 제1유압 공급 장치(210)와 밸브부(100)는 제1유로로 연결되고, 제2유압 공급 장치(220)와 밸브(100) 또한 제2유로로 연결되며, 전환 스위치(300)는 제1유로와 제2유로 중 어느 하나를 폐쇄하고, 다른 하나를 개방하는 형태로 구현될 수 있다. 이를 위해 전환 스위치(300) 또한 제1유로와 제2유로 각각 개폐하는 2개의 밸브를 포함할 수 있다.The
제어부(400)는 제1유압 공급 장치(210), 제2유압 공급 장치(220) 및 전환 스위치(300)를 제어하며, 전환 스위치(300)를 주기적으로 제어하여 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220)가 주기적으로 밸브부(100)에 연결되도록 한다. 이는 본 발명에 포함되는 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220) 두 개의 건전성을 항시 보장할 수 없기 때문이다. 보다 구체적으로, 종래 유압 공급 장치(HPU, Hydraulic Power Unit)가 고장 났을 때에는, 터빈(10)의 동작을 제어할 수 없기 때문에 터빈(10)을 정지한 후, 유압 공급 장치를 정비 또는 교환해야 했다. The control unit 400 controls the first hydraulic supply unit 210, the second hydraulic supply unit 220 and the
이를 방지하기 위해 서로 상보적으로 동작하는 두 개의 유압 공급 장치를 마련하되, 이 중 어느 하나를 메인 유압 공급 장치로 사용하고, 나머지 하나를 보조적인 유압 공급 장치로 사용하는 기술이 종래에도 소개되었으나, 보조적인 유압 공급 장치는 항시 동작되는 것이 아니라, 메인 유압 공급 장치가 고장났을 때에만 동작하므로, 평상시에는 보조적인 유압 공급 장치가 정상적으로 동작하는지 확인할 방법이 없었다.In order to prevent this, a technique of providing two hydraulic supply devices that operate complementary to each other, using one of them as a main hydraulic supply device and using the other as an auxiliary hydraulic supply device has been introduced in the past, Since the auxiliary hydraulic supply device is not always operated, but operates only when the main hydraulic supply device is out of order, there is no way to check whether the auxiliary hydraulic supply device is normally operated.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 전환 스위치(300)를 통해 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220)가 주기적으로 밸브부(100)에 연결되어 동작하게 한다. 즉, 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 중 어느 하나가 고장났을 때, 나머지 하나가 동작하도록 구성하는 것이 아니라, 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 각각이 주기적으로 동작하도록 구성한다. 이러한 방식은 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 중 어느 하나가 고장나더라도, 이를 즉각적으로 확인할 수 있기 때문에 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220) 모두가 고장나는 상황을 방지할 수 있다.In the present invention, in order to solve the above problems, the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device 220 are periodically connected to the valve unit 100 through the
제1유압 공급 장치(210)가 밸브부(100)에 연결된 시간과 제2유압 공급 장치(220)가 밸브부(100)에 연결된 시간은 서로 동일한 것을 기본값 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220)의 상태에 따라 각 유압 공급 장치가 밸브부(100)에 연결된 시간이 달라질 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.The time when the first hydraulic supply device 210 is connected to the valve unit 100 and the time when the second hydraulic supply unit 220 is connected to the valve unit 100 are the same as the first hydraulic supply unit 210 by default. 2 Depending on the state of the hydraulic supply device 220, the time each hydraulic supply device is connected to the valve unit 100 may vary, which will be described later.
제어부(400)는 제1유압 공급 장치(210), 제2유압 공급 장치(220) 및 전환 스위치(300)를 제어하며, 전환 스위치(300)를 주기적으로 제어하여 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220)를 주기적으로 동작시킨다. 즉, 제어부(400)는 일종의 전자소자로 구현되어 제1유압 공급 장치(210), 제2유압 공급 장치(220) 및 전환 스위치(300)를 제어할 수 있다.The control unit 400 controls the first hydraulic supply unit 210, the second hydraulic supply unit 220 and the
도 2는 제1유압 공급 장치(210)의 세부 구성의 블록도이다.2 is a block diagram of a detailed configuration of the first hydraulic supply device 210 .
도 2에 도시된 바와 같이, 제1유압 공급 장치(210)는 제1제어유 저장조(211), 제1에어 브리터(212), 제1제어유 냉각부(213), 제1제어유 이송부(214), 제1여과부(215) 및 계통에서 사용된 제어유가 저장되는 제1배유부(216)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the first hydraulic pressure supply device 210 includes a first control oil storage tank 211, a first air blower 212, a first control oil cooling unit 213, and a first control oil transfer unit. 214, a first filtering unit 215, and a first draining unit 216 in which the control oil used in the system is stored.
제1제어유 저장조(211)는 계통에 공급되기 이전의 제어유가 저장되는 일종의 탱크이고, 제1에어 브리터(Air breather)(212)는 일종의 필터 역할을 하는 것으로, 제1제어유 저장조(211)의 상부에 설치된다. 제1제어유 냉각부(213)는 제어유의 온도를 제어(또는 냉각)하는 역할을 하며, 제1제어유 이송부(214)는 펌프와 같은 수단으로 제어유를 공급하는 역할을 한다. 제1여과부(215)는 공급되는 제어유에 포함된 이물질을 제거하는 역할을 하며, 제1배유부(216)는 계통에서 사용된 이후의 제어유가 저장된다.The first control oil reservoir 211 is a kind of tank in which control oil before being supplied to the system is stored, and the first air breather 212 serves as a kind of filter, and the first control oil reservoir 211 ) is installed on top of the The first control oil cooling unit 213 serves to control (or cool) the temperature of the control oil, and the first control oil transfer unit 214 serves to supply the control oil by means such as a pump. The first filtering unit 215 serves to remove foreign substances included in the supplied control oil, and the first draining unit 216 stores the control oil after being used in the system.
제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220)는 서로 동일한 구성이므로, 제2유압 공급 장치 또한 제2제어유 저장조, 제2에어 브리터, 제2제어유 냉각부, 제2제어유 이송부 및 제2여과부 및 계통에서 사용된 제어유가 저장되는 제2배유부를 포함한다. Since the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 have the same configuration, the second hydraulic supply unit also includes a second control oil reservoir, a second air blower, a second control oil cooling unit, and a second hydraulic supply unit. It includes a control oil delivery unit, a second filtering unit, and a second drainage unit in which the control oil used in the system is stored.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템의 블록도이다.3 is a block diagram of a hydraulic fault diagnosis system for a power plant according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템은, 앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템에 있어서, 제어유 상태 센싱부(500)를 더 포함한다.As shown in FIG. 3, in the hydraulic failure diagnosis system for a power plant according to another embodiment of the present invention, in the hydraulic failure diagnosis system for a power plant according to an embodiment of the present invention described above, the control oil state sensing unit 500 ) is further included.
제어유 상태 센싱부(500)는, 제1제어유 저장조(211), 제2제어유 저장조(221), 제1배유부(216) 및 제2배유부(226)와 연결되어, 계통으로 공급되기 전의 제어유과 사용된 제어유의 상태를 각각 센싱하여 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220) 각각의 건전성을 판단한다. 여기서 건전성이란 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 각각이 현재 정상적인 상태인지, 수리가 필요하기 까지 남은 시간(또는 수명)이 얼마인지에 대한 데이터일 수 있다. 건전성을 소정 범위의 숫자로 표현될 수 있으며, 예를 들어 1~10 사이의 숫자로 표현될 수 있다. The control oil state sensing unit 500 is connected to the first control oil storage tank 211, the second control oil storage tank 221, the first drain unit 216, and the second drain unit 226, and is supplied to the system. The state of the control oil before being changed and the control oil used are respectively sensed to determine the health of each of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 . Here, soundness may be data on whether each of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 is currently in a normal state and how much time (or life span) is left until repair is required. Soundness may be expressed as a number in a predetermined range, for example, as a number between 1 and 10.
보다 구체적으로, 제어유 상태 센싱부(500)는 제1제어유 저장조(211)와 제2제어유 저장조(221)에 저장된 제어유, 즉 사용되기 전의 제어유와 제1배유부(216) 및 제2배유부(226) 각각에 제어유, 즉 사용된 후의 제어유의 상태를 비교하여 제1제어유 저장조(211) 및 제2제어유 저장조(221)의 건전성을 판단한다. 여기서 센싱하는 항목은 사용 전후의 제어유의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 등이 있을 수 있다. 여기서 수분이란, 제어유에 포함된 수분의 함량을 의미하며, 전산가는 산성생성물의 포함 정도이고, 오염도는 제어유 내부에 포함된 이물질의 포함정도를 의미하며, 바니쉬(Varnish)는 제어유에 포함되는 열화부산물의 양을 의미한다. More specifically, the control oil state sensing unit 500 includes the control oil stored in the first control oil storage tank 211 and the second control oil storage tank 221, that is, the control oil before use and the first draining unit 216 and The soundness of the first control oil storage tank 211 and the second control oil storage tank 221 is determined by comparing the state of the control oil in each of the second oil drain units 226, that is, the control oil after use. Items to be sensed here may include moisture, total acid value, contamination level, and varnish of the control oil before and after use. Here, moisture means the content of moisture contained in the control oil, the total acid value is the degree of acidity, the degree of contamination means the degree of foreign matter contained in the control oil, and the varnish is the deterioration contained in the control oil. amount of by-products.
제어부(400)는 제어유 상태 센싱부(500)에서 센싱된 값을 비교해, 제1유압 공급 장치(210) 및 상기 제2유압 공급 장치(220) 중 어느 하나의 건전성이 낮다고 판단되면, 상기 제1유압 공급 장치(210) 및 상기 제2유압 공급 장치(220) 중 건전성이 낮다고 판단된 유압 공급 장치가 사용되지 않도록 전환 스위치(300)를 동작시키고, 건전성이 낮다고 판단된 유압 공급 장치의 정비를 요청하는 메시지를 출력할 수 있다. 이때 메시지는 미리 지정된 사용자에게 출력할 수 있으며, 출력되는 메시지는 시각적 수단, 청각적 수단, 촉각적 수단 중 적어도 하나 이상의 수단을 포함할 수 있다.The control unit 400 compares the value sensed by the control oil state sensing unit 500, and when it is determined that the soundness of any one of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 is low, the control unit 400 compares the value sensed by the control oil state sensing unit 500. Among the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device 220, the
본 발명은 제어유가 계통에 투입되기 전/후 각각의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 정보와, 유압 공급 장치의 수명, 고장여부에 대한 데이터셋이 저장되는 저장부를 더 포함할 수 있다. 제어부(400)는 상기 저장부에 저장된 데이터셋을 통해 학습하여, 제어유 상태 센싱부(500)에서 센싱되는 값을 통해, 센싱 시점에서 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220)의 고장여부, 잔여 수명 등을 파악할 수 있으며, 이를 통해 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220)의 건전성을 파악할 수 있다. 상기한 저장부는 본 발명에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템이 적용되는 현장(예를 들어 발전소)에 물리적으로 설치되고, 제어부(400)가 저장부에 저장된 데이터를 읽을 수 있도록 서로 전기적/통신적으로 연결되는 실시예가 있을 수 있다.The present invention may further include a storage unit for storing data sets about moisture, total acid value, contamination level, and varnish information before and after control oil is introduced into the system, life of the hydraulic supply device, and whether or not there is a failure. The control unit 400 learns through the data set stored in the storage unit, and through the value sensed by the control oil state sensing unit 500, at the time of sensing, the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device ( 220) can be checked for failure, remaining life, and the like, and through this, the soundness of the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device 220 can be checked. The storage unit is physically installed at a site (for example, a power plant) to which the hydraulic fault diagnosis system for a power plant according to the present invention is applied, and electrically/communicatively communicates with each other so that the control unit 400 can read data stored in the storage unit. There may be examples that are connected.
또한 제어부(400)는, 단위 기간동안 제어유가 계통에 투입되기 전/후 각각의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 정도 중 적어도 어느 하나가 기준치 이상으로 변화하면, 해당 유압 공급 장치가 고장났다고 판단할 수 있으며, 기준치 이하로 변화하면 단순히 유압 공급 장치의 수리시점이 다가온다고 판단할 수 있다. 제어부(400)는 제어유가 계통에 투입되기 전/후 각각의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 정도 중 적어도 어느 하나가 기준치 이상으로 변화하여 유압 공급 장치가 고장났다고 판단되면, 사용자에게 해당 유압 공급 장치가 고장났다는 메시지를 출력할 수 있다. 여기서 기준치는 제어유의 상태 항목, 즉 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 각각에 대해서 다를 수 있으며, 기준치는 데이터셋을 통해 학습될 수 있다. 저장부에는 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 각각에 대해서 단위 기간동안의 변화량 정보 또한 저장될 수 있다.In addition, the control unit 400 may determine that the hydraulic supply device is out of order when at least one of moisture, total acid value, contamination level, and varnish level changes by more than a reference value before/after the control oil is introduced into the system during the unit period. If it changes below the standard value, it can be determined that the repair time of the hydraulic supply device is approaching. When the control unit 400 determines that the hydraulic supply device has failed because at least one of moisture, total acid value, contamination level, and varnish level has changed by more than a reference value before/after control oil is introduced into the system, the hydraulic supply device is provided to the user. A failure message can be output. Here, the reference value may be different for each of the condition items of the control oil, that is, moisture, total acid value, contamination degree, and varnish, and the reference value may be learned through a data set. The storage unit may also store change amount information during a unit period for each of moisture, total acid value, contamination, and varnish.
상기 제어부(400)는 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 각각에 대해 판단된 건전성 수치에 따라 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220) 각각이 밸브부(100)에 연결되는 시간을 변경할 수 있다. 예를 들어, 1~10범위로 결정되는 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 각각의 건전성이 서로 동일하다면 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220) 각각이 밸브부(100)에 연결되는 시간은 서로 동일하지만, 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220) 각각의 건전성 수치가 서로 다르다면, 보다 낮은 건전성을 가지는 유압 공급 장치의 연결시간을 보다 높은 건전성을 가지는 유압 공급 장치의 연결시간보다 짧게 할 수 있다. 이는 보다 건전성인 높은 유압 공급 장치를 사용함으로써 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220)의 수명을 향상시키기 위함이다.The control unit 400 controls each of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 according to the soundness values determined for each of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220. The time to be connected to the valve unit 100 can be changed. For example, if the health of each of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 determined in the range of 1 to 10 is the same, the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit ( 220) If the time each is connected to the valve unit 100 is the same, but the soundness values of the first hydraulic supply device 210 and the second hydraulic supply device 220 are different from each other, the hydraulic pressure having lower soundness The connection time of the supply device can be made shorter than the connection time of the hydraulic supply device having higher integrity. This is to improve the lifespan of the first hydraulic supply unit 210 and the second hydraulic supply unit 220 by using a more sound hydraulic supply unit.
상기 저장부에 저장된 정보는, 본 발명에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템의 동작에 따라 실시간으로 갱신될 수 있다.The information stored in the storage unit may be updated in real time according to the operation of the hydraulic failure diagnosis system for power plants according to the present invention.
단, 단시간 내에 제어유가 계통에 투입되기 전/후 각각의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬 정보와, 유압 공급 장치의 수명, 고장여부에 대한 충분한(학습에 필요한 정도의 양의) 데이터셋을 확보하기 어려울 수 있다. 본 발명은 이를 해결하기 위해, 저장부는 일종의 서버 형태로 제공되고, 본 발명에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템이 적어도 둘 이상 구현되어, 각각의 시스템에 포함되는 제어유 상태 센싱부(500)에서, 시스템의 동작에 따라 제어유의 상태정보를 센싱하고, 센싱된 제어유의 상태정보를 저장부로 송신하여, 저장부에 데이터셋이 갱신한다. 이러한 방식의 경우, 복수의 시스템의 동작에 따라 데이터가 저장부에 누적되므로, 단일개의 시스템의 동작에 따라 누적되는 형태보다 빠르게 제어부(400)의 학습에 필요한 충분한 양의 데이터셋을 확보할 수 있다.However, in a short period of time, it is necessary to secure sufficient data sets (amount necessary for learning) for each moisture, total acid value, contamination level and varnish information before and after control oil is introduced into the system, and the lifespan and failure of the hydraulic supply device. It can be difficult. In order to solve this problem, the present invention provides a storage unit in the form of a server, implements at least two hydraulic fault diagnosis systems for power plants according to the present invention, and in the control oil state sensing unit 500 included in each system, According to the operation of the system, the state information of the control element is sensed, the sensed state information of the control element is transmitted to the storage unit, and the data set is updated in the storage unit. In this method, since data is accumulated in the storage unit according to the operation of a plurality of systems, it is possible to secure a sufficient amount of data set required for learning of the control unit 400 faster than in the case where data is accumulated according to the operation of a single system. .
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발전소용 유압 고장진단 시스템은, 센서부 및 가상센서를 더 포함할 수 있다.A hydraulic fault diagnosis system for a power plant according to another embodiment of the present invention may further include a sensor unit and a virtual sensor.
센서부는 터빈(10)과 증기 발생기(20)를 연결하는 라인, 밸브부(100)와 제1유압 공급 장치(210)를 연결하는 라인 및 밸브부(100)와 제2유압 공급 장치(220)를 연결하는 라인에 설치되어 라인상의 상태정보를 센싱하는 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 센서를 포함한다. 여기서 서로 다른 종류의 센서라 함은, 서로 다른 항목을 센싱하는 센서를 의미한다. 보다 구체적으로는, 센서부는 라인 내부의 온도를 센싱하는 온도센서, 라인 내부의 압력을 센싱하는 압력센서, 라인 내부를 통과하는 유체의 유량을 센싱하는 유량센서, 라인에 가해지는 진동을 센싱하는 진동센서 및 라인상의 누설전류를 센싱하는 전류센서 중 적어도 둘 이상을 포함할 수 있다.The sensor unit includes a line connecting the turbine 10 and the steam generator 20, a line connecting the valve unit 100 and the first hydraulic supply unit 210, and a valve unit 100 and the second hydraulic supply unit 220 It is installed on the line connecting the line and includes at least two or more different types of sensors for sensing state information on the line. Here, different types of sensors refer to sensors that sense different items. More specifically, the sensor unit includes a temperature sensor for sensing the temperature inside the line, a pressure sensor for sensing the pressure inside the line, a flow sensor for sensing the flow rate of the fluid passing through the line, and a vibration for sensing vibration applied to the line. At least two or more of a sensor and a current sensor for sensing a leakage current on a line may be included.
가상센서는 발전소용 유압 고장진단 시스템을 운용하면서 축적된 운용 데이터 및 상기 센서부에서 센싱되는 값을 이용해 학습되어, 센서부의 역할을 대신할 수 있다. 보다 구체적으로, 센서부에 포함되는 센서들 중 선택되는 어느 하나의 센서를 제1센서라고하고, 상기 제1센서의 센싱값을 제1센싱값이라고 할 때, 가상센서는 발전소용 유압 고장진단 시스템의 운용 데이터와 제1센서를 제외한 센서의 센싱값을 통해 상기 제1센싱값과 동일한 종류의 센싱값을 추정할 수 있다. 여기서 발전소용 유압 고장진단 시스템의 운용데이터란, 발전소용 유압 고장진단 시스템의 장치들에 인가되는 제어신호일 수 있다. 예를 들어, 제1센서가 온도센서라고 할 때, 가상센서는 발전소용 유압 고장진단 시스템의 운용데이터와 온도센서를 제외한 다른 센서들의 측정값을 통해 온도센서에서 센싱되는 라인상의 온도를 추정할 수 있다. 이렇게 센서부에 포함되는 센서에서 센싱된 센싱값과, 가상센서에서 추정된 센싱값은 센서부가 현재 정상적으로 동작하고 있는지를 판단하는 기준이 될 수 있다. 즉, 제어부(400)는 제1센싱값과 가상센서에서 센싱된 값의 차가 임계치 이상이면, 상기 센서부에 이상이 발생했다고 판단하고 관리자에게 이상발생 메시지를 출력해, 시스템의 정비가 필요하다고 알릴 수 있다.The virtual sensor is learned using operation data accumulated while operating a power plant hydraulic fault diagnosis system and a value sensed by the sensor unit, and can replace the role of the sensor unit. More specifically, when any one sensor selected from among the sensors included in the sensor unit is referred to as a first sensor, and a sensing value of the first sensor is referred to as a first sensing value, the virtual sensor is a hydraulic fault diagnosis system for power plants. The same type of sensing value as the first sensing value may be estimated through operation data of and sensing values of sensors other than the first sensor. Here, the operation data of the hydraulic fault diagnosis system for power plants may be control signals applied to devices of the hydraulic fault diagnosis system for power plants. For example, when the first sensor is a temperature sensor, the virtual sensor can estimate the temperature on the line sensed by the temperature sensor through the operation data of the hydraulic fault diagnosis system for power plants and the measured values of other sensors except for the temperature sensor. there is. A sensing value sensed by a sensor included in the sensor unit and a sensing value estimated by the virtual sensor may be standards for determining whether the sensor unit is currently operating normally. That is, if the difference between the first sensed value and the value sensed by the virtual sensor is greater than or equal to a threshold value, the control unit 400 determines that an error has occurred in the sensor unit and outputs an error occurrence message to the manager to inform the manager that maintenance is required. can
가상센서에서 사용되는 데이터셋 또한 복수개의 발전소용 유압 고장진단 시스템으로부터 축적될 수 있으며, 축적되는 데이터들은 저장부에 저장될 수 있다.Data sets used in the virtual sensor may also be accumulated from a plurality of power plant hydraulic fault diagnosis systems, and the accumulated data may be stored in a storage unit.
도 1에 대한 설명을 조금 더 보강하자면, 터빈(10)이 동작함에 따라 운전용 유압 펌프가 구동모터에 의해 가동된다. 이 경우, 흡입라인을 통해 유체가 흐르게 되고, 이때 제어부는 소정의 장치를 이용해 제1유압 공급 장치(210)와 밸브부(100) 사이, 또는 제2유압 공급 장치(220)와 밸브부(100) 사이의 흡입압력을 계측(모니터링)할 수 있다. 즉, 제어부는 펌프의 토출압력라인을 통해 발생하는 흐름에 따른 압력을 모니터링한다.To reinforce the description of FIG. 1 a little more, as the turbine 10 operates, the operating hydraulic pump is operated by a drive motor. In this case, the fluid flows through the suction line, and at this time, the control unit uses a predetermined device between the first hydraulic supply device 210 and the valve unit 100 or between the second hydraulic supply unit 220 and the valve unit 100. ) can measure (monitor) the suction pressure between That is, the control unit monitors the pressure according to the flow generated through the discharge pressure line of the pump.
제어부(400)에서 센싱되는 유로상의 압력은 일정한 패턴을 가지게 된다. 다만, 특정 장치의 고장 시 이러한 압력 센싱값은 변화하게 되고, 이러한 압력의 센싱값을 통해 특정 부분의 고장유무를 판단할 수 있다. 즉, 본 발명은 제어부(400)에서 필요에 따라 모니터링되는 압력의 패턴을 비교분석하여, 부하조건과 오일의 온도조건의 변화를 알 수 있으며, 이를 제1유압 공급 장치(210) 및 제2유압 공급 장치(220)의 고장유무를 판단할 수 있다. 제어부는 전환 스위치(300)를 이용한 주기적인 제1유압 공급 장치(210)와 제2유압 공급 장치(220)의 사용 이외에, 특정 유압 공급 장치의 고장이 발생했다고 판단되면, 전환 스위치(300)를 이용해 해당 유압 공급 장치를 사용하지 않고, 다른 유압 공급 장치를 사용하도록 할 수 있다. The pressure on the flow path sensed by the controller 400 has a certain pattern. However, when a specific device fails, the pressure sensing value changes, and it is possible to determine whether a specific part has a failure through the pressure sensing value. That is, the present invention compares and analyzes the pattern of pressure monitored by the control unit 400 as needed to know the change in the load condition and the temperature condition of the oil. It is possible to determine whether the supply device 220 has a failure. In addition to the periodic use of the first hydraulic pressure supply device 210 and the second hydraulic pressure supply device 220 using the
만약 펌프가 피스톤 타입일 경우, 피스톤 타입의 펌프를 냉각하기 위한 펌프의 케이스에 드레인되는 유체가 필요하며, 이러한 유체의 유량과 압력 또한 모니터링 대상이 될 수 있다. 예를 들어, 정상 흐름의 조건에서 피스톤 타입의 펌프는 유체를 라인필터등을 통하여 부하압력제어밸브의 조건에 따라 압력을 형성하게 되며, 펌프의 토출유량은 부하에 따라 탱크리턴라인으로 흐름을 가지게 된다. 부하압력제어밸브의 비례파일럿 밸브에 따라 계통의 압력은 변화하게 되며, 이렇게 변화하는 압력과 유량은 발전소, 제철, 제지, 화학 등 일반산업 유압설비 등에서 항상 반복적인 작업으로 이루어지며, 정상 조건에서 유체의 유량 및 압력은 동일한 패턴을 가지게 된다.If the pump is a piston type, a fluid drained to the case of the pump is required to cool the piston type pump, and the flow rate and pressure of this fluid may also be monitored. For example, in a normal flow condition, a piston type pump forms a pressure according to the conditions of the load pressure control valve through a line filter, etc., and the discharge flow rate of the pump has a flow to the tank return line according to the load. do. Depending on the proportional pilot valve of the load pressure control valve, the pressure in the system changes, and this changing pressure and flow rate are always performed in repetitive work in general industrial hydraulic facilities such as power plants, iron and steel, paper, and chemicals. Under normal conditions, the fluid The flow rate and pressure of will have the same pattern.
도 4는 이러한 패턴의 예시를 도시한 것이다.Figure 4 shows an example of such a pattern.
보다 구체적으로, 도 4에 도시된 패턴은 제철산업 분야에서 단조 프레스가 단조작업을 할 때 피스톤 타입의 펌프 유체의 압력과 유량 변화이다. 제어부는 일정 기간동안의 모니터링을 통해 운전조건과 작업내용에 따른 정상적인 이러한 유체의 압력과 유량의 변화 패턴을 획득한 후, 유량의 변화 패턴이 감지될 경우, 해당 장치 또는 시스템에 고장 또는 이상징후로 판단하여, 전환 스위치(300)를 동작시킬 수 있다.More specifically, the pattern shown in Figure 4 is the change in pressure and flow rate of the piston-type pump fluid when the forging press performs forging work in the steel industry. The control unit monitors for a certain period of time to acquire the change patterns of the pressure and flow rate of these fluids according to the operating conditions and work contents, and if the change pattern of the flow rate is detected, it is a failure or abnormal sign of the device or system. Upon determining, the
도 5는 이상분석을 분석하는 방법들의 예시를 도시한 것이다.5 shows an example of methods for analyzing anomalies.
도 5에 도시된 바와 같이, 모니터링되는 센싱값이 특정 범위에서 센싱되는 것이 아닌, 해당 범위에서 크게 벗어나는 값을 가질 경우, 제어부는 현재 시스템에 이상이 발생했다고 판단할 수 있다. 또한, 제어부는 센싱값이 시계열 데이터 패턴에서 벗어나는 경우 현재 시스템에 이상이 발생했다고 판단할 수 있으며, 이에 더해 하위 집합 내의 데이터 요동이 있을 경우에도 시스템에 이상이 발생했다고 판단할 수 있다.As shown in FIG. 5 , when the sensed value to be monitored is not sensed within a specific range but has a value significantly out of the corresponding range, the control unit may determine that an abnormality has occurred in the current system. In addition, the control unit may determine that an abnormality has occurred in the current system when the sensed value deviates from the time-series data pattern, and in addition, may determine that an abnormality has occurred in the system even when there is fluctuation in the data in the sub-set.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and the scope of application is diverse, and various modifications and implementations are possible without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.
10 : 터빈 20 : 증기 발생기
100 : 밸브부 210 : 제1유압 공급 장치
211 : 제1제어유 저장조 212 : 제1에어 브리터
213 : 제1제어유 냉각부 214 : 제1제어유 이송부
215 : 제1여과부 216 : 제1배유부
220 : 제2유압 공급 장치
221 : 제2제어유 저장조 222 : 제2에어 브리터
223 : 제2제어유 냉각부 224 : 제2제어유 이송부
225 : 제2여과부 226 : 제2배유부
300 : 전환 스위치 400 : 제어부
500 : 제어유 상태 센싱부10: turbine 20: steam generator
100: valve unit 210: first hydraulic supply device
211: first control oil storage tank 212: first air blower
213: first control oil cooling unit 214: first control oil transfer unit
215: first filtering unit 216: first endowment unit
220: second hydraulic supply device
221: second control oil storage tank 222: second air blower
223: second control oil cooling unit 224: second control oil transfer unit
225: second filtering unit 226: second draining unit
300: changeover switch 400: control unit
500: control oil state sensing unit
Claims (6)
상기 터빈과 상기 증기 발생기 사이에 연결되어 상기 터빈에 공급되는 증기를 제어하는 밸브부;
상기 밸브부에 제어유를 공급하도록 연결되어 상기 밸브부를 동작시켜 상기 터빈에 공급되는 증기의 양을 제어하는 제1유압 공급 장치;
상기 밸브부에 제어유를 공급하도록 연결되어 상기 밸브부를 동작시키되, 상기 제1유압 공급 장치와 별개로 구성되는 제2유압 공급 장치;
상기 밸브부, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치와 연결되어, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 상기 밸브부와 연결되는 유압 공급 장치를 결정하는 전환 스위치; 및
상기 제1유압 공급 장치, 상기 제2유압 공급 장치 및 상기 전환 스위치를 제어하며, 상기 전환 스위치를 주기적으로 동작시켜 상기 제1유압 공급 장치와 상기 제2유압 공급 장치를 주기적으로 동작시키는 제어부;를 포함하며,
상기 제1유압 공급 장치는 제1제어유 저장조, 제1에어 브리터(Air breather), 제1제어유 냉각부, 제1제어유 이송부, 제1여과부 및 계통에서 사용된 제어유가 저장되는 제1배유부를 포함하고,
상기 제2유압 공급 장치는 제2제어유 저장조, 제2에어 브리터, 제2제어유 냉각부, 제2제어유 이송부 및 제2여과부 및 계통에서 사용된 제어유가 저장되는 제2배유부를 포함하고,
상기 제1제어유 저장조, 상기 제2제어유 저장조, 상기 제1배유부 및 상기 제2배유부와 연결되어 계통으로 공급되기 전의 제어유와 사용된 제어유의 상태를 각각 센싱하는 제어유 상태 센싱부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제어유 상태 센싱부에서 센싱된 값을 비교하여 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 각각의 건전성을 판단하고,
상기 제어유 상태 센싱부는, 상기 계통으로 공급되기 전과 후의 수분, 전산가, 오염도 및 바니쉬를 센싱하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압 고장진단 시스템.A hydraulic fault diagnosis system for a power plant comprising a turbine and a steam generator connected to supply steam to the turbine, comprising:
a valve unit connected between the turbine and the steam generator to control steam supplied to the turbine;
a first hydraulic pressure supply device connected to supply control oil to the valve unit and controlling the amount of steam supplied to the turbine by operating the valve unit;
a second hydraulic supply unit connected to supply control oil to the valve unit to operate the valve unit and configured separately from the first hydraulic supply unit;
a changeover switch connected to the valve unit, the first hydraulic supply unit, and the second hydraulic supply unit to determine a hydraulic supply unit connected to the valve unit among the first hydraulic supply unit and the second hydraulic supply unit; and
A controller for controlling the first hydraulic supply device, the second hydraulic supply device, and the changeover switch, and periodically operating the changeover switch to periodically operate the first hydraulic pressure supply device and the second hydraulic supply device; contains,
The first hydraulic pressure supply unit stores control oil used in a first control oil storage tank, a first air breather, a first control oil cooling unit, a first control oil transfer unit, a first filtering unit, and a system. Including 1 endosperm,
The second hydraulic pressure supply unit includes a second control oil storage tank, a second air blower, a second control oil cooling unit, a second control oil transfer unit, a second filtering unit, and a second drainage unit in which the control oil used in the system is stored. include,
A control oil state sensing unit that is connected to the first control oil storage tank, the second control oil storage tank, the first oil drain unit, and the second oil drain unit to sense the states of control oil before being supplied to the system and used control oil, respectively. ;
The control unit compares the value sensed by the control oil state sensing unit to determine the health of each of the first hydraulic pressure supply device and the second hydraulic pressure supply device,
The hydraulic fault diagnosis system for power plants, characterized in that the control oil state sensing unit senses moisture, total acid value, contamination degree and varnish before and after being supplied to the system.
상기 제어부는,
상기 제어유 상태 센싱부에서 센싱된 값을 비교해, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 어느 하나의 건전성이 기준치보다 낮다고 판단되면, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 건전성이 낮다고 판단된 유압 공급 장치가 사용되지 않도록 상기 전환 스위치를 동작시키고, 건전성이 기준치보다 낮다고 판단된 유압 공급 장치의 정비를 요청하는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압 고장진단 시스템.According to claim 2,
The control unit,
When it is determined that the soundness of any one of the first hydraulic pressure supply device and the second hydraulic pressure supply device is lower than the reference value by comparing the value sensed by the control oil state sensing unit, the first hydraulic pressure supply device and the second hydraulic pressure supply device are determined. A hydraulic fault diagnosis system for a power plant, characterized in that for operating the changeover switch so that the hydraulic supply device determined to be of low soundness among the devices is not used, and outputting a message requesting maintenance of the hydraulic supply device whose soundness is determined to be lower than the standard value. .
상기 제어부는,
상기 제어유 상태 센싱부에서 센싱된 값을 기초로 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 각각의 건전성을 수치화하고, 수치화된 건전성이 기준치 이상이되, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치의 건전성 수치가 서로 다르면, 건전성 수치가 높은 유압 공급 장치가 건전성 수치가 낮은 유압 공급 장치보다 상기 밸브부에 길게 연결되도록 상기 전환 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압 고장진단 시스템.According to claim 2,
The control unit,
Based on the value sensed by the control oil state sensing unit, the soundness of each of the first hydraulic supply device and the second hydraulic supply device is digitized, and if the digitized soundness is greater than or equal to a reference value, the first hydraulic supply device and the first hydraulic supply device 2, when the soundness values of the hydraulic supply units are different, the hydraulic fault diagnosis system for power plants is characterized by controlling the changeover switch so that the hydraulic supply unit having a higher soundness value is connected to the valve unit longer than the hydraulic supply unit having a low soundness value .
상기 터빈과 상기 증기 발생기 사이에 연결되어 상기 터빈에 공급되는 증기를 제어하는 밸브부;
상기 밸브부에 제어유를 공급하도록 연결되어 상기 밸브부를 동작시켜 상기 터빈에 공급되는 증기의 양을 제어하는 제1유압 공급 장치;
상기 밸브부에 제어유를 공급하도록 연결되어 상기 밸브부를 동작시키되, 상기 제1유압 공급 장치와 별개로 구성되는 제2유압 공급 장치;
상기 밸브부, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치와 연결되어, 상기 제1유압 공급 장치 및 상기 제2유압 공급 장치 중 상기 밸브부와 연결되는 유압 공급 장치를 결정하는 전환 스위치;
상기 제1유압 공급 장치, 상기 제2유압 공급 장치 및 상기 전환 스위치를 제어하며, 상기 전환 스위치를 주기적으로 동작시켜 상기 제1유압 공급 장치와 상기 제2유압 공급 장치를 주기적으로 동작시키는 제어부;
상기 터빈과 상기 증기 발생기를 연결하는 라인, 상기 밸브부와 상기 제1유압 공급 장치를 연결하는 라인 및 상기 밸브부와 상기 제2유압 공급 장치를 연결하는 라인에 설치되어 라인상의 상태정보를 센싱하는 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 센서를 포함하는 센서부; 및
상기 발전소용 유압 고장진단 시스템을 운용하면서 축적된 운용 데이터 및 상기 센서부에서 센싱되는 값을 이용해 학습되고, 상기 센서부에 포함되는 센서들 중 선택되는 어느 하나의 센서를 제1센서라고하고, 상기 제1센서의 센싱값을 제1센싱값이라고 할 때, 상기 발전소용 유압 고장진단 시스템의 운용 데이터와 상기 제1센서를 제외한 센서의 센싱값을 통해 상기 제1센싱값과 동일한 종류의 센싱값을 추정하는 가상센서;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1센싱값과 상기 가상센서에서 센싱된 값의 차가 임계치 이상이면, 상기 센서부에 이상이 발생했다고 판단하고 관리자에게 이상발생 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압 고장진단 시스템.A hydraulic fault diagnosis system for a power plant comprising a turbine and a steam generator connected to supply steam to the turbine, comprising:
a valve unit connected between the turbine and the steam generator to control steam supplied to the turbine;
a first hydraulic pressure supply device connected to supply control oil to the valve unit and controlling the amount of steam supplied to the turbine by operating the valve unit;
a second hydraulic supply unit connected to supply control oil to the valve unit to operate the valve unit and configured separately from the first hydraulic supply unit;
a changeover switch connected to the valve unit, the first hydraulic supply unit, and the second hydraulic supply unit to determine a hydraulic supply unit connected to the valve unit among the first hydraulic supply unit and the second hydraulic supply unit;
a controller that controls the first hydraulic supply device, the second hydraulic supply device, and the changeover switch, and periodically operates the first hydraulic supply device and the second hydraulic pressure supply device by periodically operating the changeover switch;
It is installed on a line connecting the turbine and the steam generator, a line connecting the valve unit and the first hydraulic supply unit, and a line connecting the valve unit and the second hydraulic supply unit to sense state information on the line A sensor unit including at least two or more different types of sensors; and
Any one sensor selected from among sensors included in the sensor unit that is learned using operation data accumulated while operating the power plant hydraulic fault diagnosis system and a value sensed by the sensor unit is referred to as a first sensor, and When the sensing value of the first sensor is referred to as the first sensing value, the same type of sensing value as the first sensing value is obtained through operation data of the power plant hydraulic fault diagnosis system and sensing values of sensors other than the first sensor. Including; a virtual sensor for estimating,
The control unit,
If the difference between the first sensed value and the value sensed by the virtual sensor is greater than a threshold value, it is determined that an abnormality has occurred in the sensor unit and an abnormal occurrence message is output to a manager.
상기 센서부는,
라인 내부의 온도를 센싱하는 온도센서, 라인 내부의 압력을 센싱하는 압력센서, 라인 내부를 통과하는 유체의 유량을 센싱하는 유량센서, 라인에 가해지는 진동을 센싱하는 진동센서 및 라인상의 누설전류를 센싱하는 전류센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압 고장진단 시스템.According to claim 5,
The sensor unit,
A temperature sensor that senses the temperature inside the line, a pressure sensor that senses the pressure inside the line, a flow sensor that senses the flow rate of the fluid passing through the line, a vibration sensor that senses the vibration applied to the line, and a leakage current on the line. A hydraulic fault diagnosis system for a power plant, characterized in that it includes at least one of the sensing current sensors.
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