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实现汽轮机的可靠运行的自动控制和保护系统S. A. Naumova, A. S. Naumovb, D. P. Shvetsovc, and A. V. KrymskiidaCentral Repair and Mechanical Works of Mosenergo, Ryazanskii pr. 10, Moscow, 109428 RussiabZAO Interavtomatika, ul. Avtozavodskaya 14/23, Moscow, 115280 RussiacProsoft, P.O.B. 52, Moscow, 119313 RussiadOOO Monitoring, Measurement, and Weighting Engineering, Kashirskoe sh. 23, str. 5, office 1, Moscow, 115478 Russia 摘要：算法、程序及模组让专家估计的技术状态的自动控制和保护系统为不同类型的涡轮机,通过蜘蛛移动对电脑自动化系统进行了介绍。结果表明,由于高诚信的种类和位置的确定隐藏缺陷的单位没有拆装, 预定的修复工程优化方式和成本可以降低。 在俄罗斯，大多数的汽轮机配有流体力学和流体力学的自动控制和保护系统(ACPSs),从而容易受到淘汰,物理磨损。高质量的可靠运行符合这些涡轮机的要求转变的条件下，系统实施维修轮机机组按照它们可以达到的技术状态。由于使用高效、高性能的技术诊断手段，它可能揭示隐藏缺陷部件并提高他们在随后的ACPS设计。移动计算机自动化系统(CAS)在蜘蛛的基础上建构高科技仪器设备产生的品位和Systemtechnick GmbH是一家令客户满意的恒混乱(德国)和州政府认可的机构，在俄罗斯，联邦标准(Gosstandard)是一个这样的手段。所需达到的深度诊断学是由于高精密的仪器和算法计算使用诊断标准和高的性能达到要求,由于完全自动化采集、处理、分析的数据。完成健康成分的确定，ACPS使用计算机自动化系统蜘蛛按一个按钮直接在涡轮上就进行了试验。以下是比较汽轮机ACPS诊断指标与他们的允许的标准值:(一)一个参数是否在指定范围出现;(二)基本功能和时间离开该地区是否受到上部和下部的公差;(三)y /x传递率(斜率特征);(四)速度通过一个参数电压dy/dt变化;(五)无规律和程度的不规则;(六) 一个参数Zst实时稳定的波纹;(七)敏感或程度的迟钝。决定他们算法的最重要的因素是分离成静态和动态抗惯性器件和发展,由于实现的蜘蛛系统的实际应用具有高有效性。麻木显现为缺乏独特性的价值观对比输出量的改变量，此时控制输入成员是一个方向或另一个转移。两种抗特质是:绝对不敏感程度的敏感性,降低了。在诊断ACPS组件, 按照试验方法(双行程静态特性或双行程动态特性)这些特性是取决于频率(n,n),位移(h,h),压力(p,p),电功率(n,n)。目前,制造商目前标准的数据在静态抗st,敏感程度的静态st,用传统的(手动)的方法实时获得的波动稳定Zst。如果输出的数量开始改变被称为无惯性的ACPS组件,在同一时刻变化的输入数量;例如,延迟时间tdel = 0。为此类组件时, 两种情况下静态和动态保护的不重视是唯一一个定值:=st(双行程静态特性的方法),以及=dyn =dyn(tdel = 0)(双行程动态特性的方法)。从理论上讲,适用于无惯性的组成部分:st =dyn =dyn(tdel = 0)。在低惯性和惯性ACPS元件(前有一个关闭时间不超过0.08秒,后者有一个关闭时间不少于0.2秒),瞬间,开始改变输出量并不一致的瞬间,输入数量开始变化,即tdel0。为此类组件时,他们的静态抗独特的决定,inert是总量动态麻木的组成成分之一：=st(双行程静态特性的方法);=dyn =dyn(tdel = 0)+inert(双行程动态特性的方法）。由静态试验和动态试验所得到的不敏感的实测用于确定惯性组件的动态抗:inert =dyn -st。如果标准st作为标准dyn为低惯性部件,这将是一个使要求更严格的技术特点重要的因素。在实际应用中,很难确定n st和涡轮频率控制,只有双行程动态特性的方法适用于它：n =n dyn =ndyn(tdel = 0)+n inert。因此,动态抗dyn(tdel = 0)可以唯一确定只有无惯性的组件,这是惯性器件等的组成成分之一,dyn总量动态不敏感,并决心在静态测试。值得注意的是,专家在学科感兴趣的正是这敏感参数最叙述性的讲述存在和摩擦力量的价值体系。与此同时,惯性是一种客观现实,和组件n惰性的总抗n dyn是很重要的,例如分析如何应对ACPS网络频率偏差,更确切地说应该是被描绘成一个“灵敏阈值。”下面,我们考虑算法,测试程序,从诊断结果的主要成分为不同类型的ACPSs汽轮机进行了袋装蜘蛛电脑自动化系统。一个ACPS定时参数根据规定条件和4.4.11部分4.4.10经营法规,有必要检查作业时间的个人部件和ACPS作为一个整体。设计值的Ttot总关闭时间、自我关闭时间Tself,延迟时间Tdel部件,转子转动惯量快步给出常数汽轮机证书。自动测试确定滑动阀门关闭时代,旅游动机的时代,转子转动惯量特别开发的持续使用一种算法ACPS诊断程序的组成部分。试验采用的方法进行单程的动态特性。在这一过程中,开始和停止触发器,和主要和辅助通道指定。主要的新闻渠道特征相对应的时代总成所决定的。辅助通道是需要建立一个零时间参考点。滑动阀和伺服电机的,这一点通常相当于瞬间,州长过快滑动阀门(OGSV)开始移动,否则那一刻的频率开始增加实施甩负荷试验瞬时涡轮转子。记录开始运动,A和B的传感器精度辅助(X)和主要(Y)通道指定为OGSV滑动阀,和其他A= 0.05毫米,为伺服电机,B = 0.2 - -0.3毫米;转子,B = 0.01赫兹)。如果评价值的参数和主要途径减少辅助测试过程中,A和B是指定的“+”的牌子,如果他们增加,A和B是指定的“减”的标志。与涡轮关押在关机状态下,ACPS部件设置在他们的设计中(最初的）位置与涡轮转速操纵器(TSC)及热负荷更换(HLC),之后这些组件按下这个按钮关闭人工脱扣涡轮(MTTP)。蜘蛛计算机系统计算和比较了封闭次获得证书的价值观与数据。还有一个额外的可能性的斜率计算实验的依赖。让它成为可能的计算算法来确定边坡的曲线,运动开始时间或时滞、运动时间、运动的瞬间,就结束了。标签(编号)的初始值点记录是由A和b的数量为辅助通道、t = 0是点集的基础上,从初始值偏差传感器精确度(图1),主槽、水平井段长度的t1(t = 0点)的基础上,确定偏离初始值精度的传感器的位移b终极价值为主要通道计算值的最后一个记录测量。相应的时间结束的斜截面t2(停止)从那一刻开始,t = 0的测定。图1 .结束时曲线表征伺服右边的中级压力(IPSMright)用于T250/30023.5涡轮后使用TMZ。 (1)超速州长滑动阀门(OGSV),(2)IPSMright,以及(2 )IPSMright参考曲线。这样做时,传感器精度B被添加到位移最终价值,这一刻是发现在一个较低的值是有记载的第一次最主要的通道。在那之后,以下参数计算根据算法:坡y (t1 )- y(t2 )/(t2 -t1 );运动开始时间t1 = Tdel;运动时间t2 - t1 = Tself;运动结束时间t2 = Ttot。最初的和最后的值的平均值,计算方法为从第一个和最后一个缓冲器的实测的数量。在计算斜坡,缩进是由的开始和结束了大约三分之一的斜截面:t1 和t2 (见图1)。在一个瞬时拒绝电力负荷、最大的动态和静态nst转子频率增加价值,确定常数计算转子转动惯量,控制过程质量估计(图2)。图2 曲线描述由卡卢日斯卡雅汽轮机厂生产的N = 2.05 MW电力负荷的P - 6 - 1.6/05涡轮的瞬时拒绝。超速调速器和RS - 3000离心频率控制器机械超速调速器(OG)是目前主要、最可靠的元素的涡轮转子超速防护。根据要求在经营法规的部分指定4.4.5,把使用的程序没有诊断机械OG涡轮机,加快的专家们提出了热工程学院全俄罗斯强身健体,一个宇宙的自动安装的可能性的前锋确保测试OG模型,最大限度地模拟其运作的条件。安装使人们有可能进行计算和实验研究工作的影响研究摩擦力量振动和稳定性的前锋驱动,与依赖的弹簧钢弹性模量在温度和加速度(率),是涡轮转子速度大为提高。132平方米的11-kW AIRM三相异步电动机运行安装是操纵通过控制器用于L300P - 110高频变频驱动产生日立。蜘蛛的计算机化系统,这名前锋驱动所使用的频率和挫折的记录,作为一种测量设备。该系统是用于调整设置机械OG和在涡轮诊断,由于高诚信的技术状态的分析效率。速度和精度的驱动频率测量的前锋对估计罢工者的技术状态是极其重要的。1 GT - 101 -直流变频传感器安装在60齿轮牙差距等于2 - 4毫米,他们产生了其输出信号作为一个凸或订货单经过。从理论上讲有这种可能性最大频率涡轮转子等于100赫兹。通过传感器六十的牙齿每循环;因此,创记录的120个传感器电压等级的变化。如果只有领先优势的脉冲都考虑在内,60脉冲每革命和生成,因此,每秒6000脉冲。那只蜘蛛的测量放大器转换成这样一个脉冲串和精度为0.01。端到端的信道与数字输出,根据记录脉冲一定的条件,有时间延迟等于一毫秒。 二次换能器脉冲输入记录有一个脉冲比等于2与时滞2s(脉冲比这里被认为是总宽度比值的牙齿和缩进牙齿宽度)。该传感器驱动延迟时间等于15s前沿的脉冲和1s为脉冲尾缘。最小脉冲持续时间等在最大频率等于60赫兹的每齿齿轮等于160s。因此,蜘蛛计算机系统生成允许脉冲频率测量系统涡轮转子以一个保证的方式被记录。图3 现代化的超速州长用于PT - 80/100 LMZ - 12.8涡轮。(1)指状物，(2)青铜衬套,(3)氟塑料插入,(4)环状物。打击冲动和挫折被记录，使用两种其他1 GT - 101 -直流变频传感器。这些传感器的安装间隙被选为大于其敏感性、最大行程范围的打击者使传感器的输出信号产生只有当前锋来到行动。超速调速器是拆除过快的涡轮式,安装在安装和平衡的,所以振动支持不超过30 - 40m 55赫兹的频率。媒介(细分散尘埃)的运作就汽轮机OG模拟,并与不同的加速率两种测试执行。此次提速率在第一次试验符合特征值表明在制造商的操作手册,加速比用在第二个测试中所对应的最大加速度、确定转子转动惯量的常数定义为一段时间引起的频率增加50赫在额定参数蒸汽涡轮机的上游和下游供应与标称流量法。前锋驱动的依赖性频率加速比已经建立了转子系统的试验研究。以何种方式影响惯性力量这位射手的角驱动频率伴随公式act =(chpr -Fin)(mstre)1/2,这里c是弹簧刚度比、hpr是弹簧初步压缩、Fin是惯性力,mstr是前锋质量,和e是偏心或前锋重心回转半径。以打击者在提高涡轮的行动中的频率,趋于加快而减小涡轮转子加速增长。这意味着机械超速州长有自律功能。由于这机械的特点和功能分析噩的动态电子OG平行,本质上具有较高的通信可靠性的保护时,就可以充分电力负荷瞬间拒绝零。在测试中,OG拆卸时,受到仪器协助诊断,其磨损部位所取代。罢工者调整后再修复、特征和挫折前锋驱动频率是被用在加速试验和这名前锋驱动频率的测试在油品加注对比杆或调整螺母旋转角度很坚决。参考关系的地位被分配给这些特点,他们进TURB文件夹的蜘蛛系统软件用于诊断噩靠涡轮。一个电子修理表格填写,包含字段仪器协助进入结果诊断和试验,通过加快前锋汽轮机和两个利率和充油前、后的修复。硬盘中的上述文件被传送到客户共同发展与噩单位。从测试获得的结果在机械噩安装可用于程序的规则设定控制量电子超速州长用于涡轮ACPS。以汽轮机运行在空闲模式下,这名前锋驱动频率取决于从石油充填试验。如果这些频率符合试验结果的设置,这样转子的加速测试执行。随后的前锋的计算结果进行充填试验进行了比较,结果表明:油前的结果,和技术状态的前锋的测定。如果一个较低的驱动频率的表达式,这意味着春天已经解决或春天的钢的弹性模量下降,如果一个更高层的驱动频率的表达式,这意味着,额外的摩擦部队已经出现了。如果堵塞发生,逐渐(静态的)损坏前锋可以观察到的。表现不佳的涡轮式转子电流造成了一个货车刷指状物打击者(图3)和青铜衬套用于指导OGs安装在列宁格勒的涡轮机产生金属作品(LMZ)。这导致失败的超速防护,和一些紧急关门(紧随其后的前锋的加速试验模式)必须为清除这个过程中断期间计划维修。汽轮机这OGs安装在一些PT - 80/100 - 12.8涡轮机已经现代化在协议与LMZ。这个现代化的想法是氟塑料插入安装在套管孔和指导是固定的,在周围环境那里有不漏水的。使用这种技术的解决方案,确保无故障、稳定运行为OG超过5年。RC - 3000转速调节阀连接到安装轴而不是超速调速器,一个WA-20位移传感器安装在返回板。完全自动化测试使用双行程静态和动态特性的方法进行。所得的特点和标准RS - 3000调节阀进TURB文件夹的蜘蛛系统软件为特定的轮机发电机组为标准的,用于随后的ACPS诊断。滑动阀和伺服电机麻木和波纹的滑动阀和伺服电机均符合他们的标准价值作为指标的优质、可靠运行。我们的意思是由滑动阀门中间滑动阀、滑动阀用于频率和压力控制器、滑动阀的电液转换器,截止阀和伺服电机。敏感引起反抗力量,波动引起反抗力量和力量的可变冲动障碍。如果这些干扰有准模式,增加引起的敏感不被限制的颗粒之间的差距和活塞杂志箱阀和伺服电动机的滑坡的原因造成了这种涟漪,以变得更小。一个数值只有一种标准不给一个理由认为滑动阀门及伺服电机有一个健康的状态,即使它的值不超过标准化水平。可怜的传统仪器的计量性能考核试验,用于进行调整的情况下,一个发电站不可能确定的旋转阀保护的不重视滑动用于石油,water-operated ACPSs涡轮发动机产生的作品(后使用TMZ可以从叶轮压力和比较这些保护的不重视与他们的标准值。因此,对滑动阀用于调速器T-110/116-12.8和T- 250/300-23.5涡轮机,pst0.003 MPa、为中级滑动阀门(软件),pst0.004 MPa在Zh st0.4毫米。调整为专家ACPSs是最好有敏感数据的滑动位移这些阀门,因为叶轮压力输入信号及位移是输出信号。相互关系的敏感和波纹转速州长滑动阀(SGSVs)和中间滑动阀(ISVs)用于ACPSs后使用TMZ可以涡轮机的测试实验确定,并可作为参考的人们在一起,因为,如果这些公式被保持，就能实现坚决优质、可靠运行。对于一个T - 110/116 - 12.8汽轮机、h SGSV0.1毫米的Zh st SGSV0.2毫米,而对于T - 250/300 - 23.5汽轮机、h SGSV0.06毫米, Zh st SGSV0.1毫米,h ISV0.08毫米, Zh st ISV0.15毫米。低惯性跟踪的滑动阀门(TSV)所使用的频率控制回路 PT -80/100 - 12.8涡轮产生的位置LMZ轨迹RS - 3000调速器的轴刚性连接的主要油泵(拖把),这是与高压转子(HPR)通过一个齿形耦合。以使用速度特性双行程动态响应的方法,确定该MOP- HPR - RS - 300 -TSV的麻木的跟踪系统,而不是跟踪滑动阀门本身,尽管位移传感器安装在该阀:h t.s = h MOP_HPR + h RS_3000 + h TSV,这里h t.s是麻木的跟踪系统,h MOP-HPR是MOP和HPR之间的耦合麻木性,可以等于轴向自由的拖把轴(0.05 - -0.07毫米),h RS - 3000是麻木的RS - 3000调速器等于0.01 - -002毫米,h TSV是麻木的跟踪指导阀门。偏差的油压力差和活塞在TSV增加h t.s标准化值以上h SG在没有干扰的MOP耦合干扰可以作为指标跟踪滑动阀门。干扰的MOP耦合可以诊断的这一事实h t.s的平方和等于MOP轴轴向自由和h RS - 3000当没有干扰在跟踪滑动阀门。下面,在n = 47.5 - -52.5赫兹范围内考虑追踪系统的特点(图4)。众所周知,轴向自由的MOP轴测量启动前等于0.06毫米,RS - 3000调速器的节奏返回板在一个8-mm等于0.01毫米直径,在试验台确定RS - 3000不敏感性等于0.02毫米。 图4 曲线表征 PT -80/100 - 12.8涡轮LMZ的跟踪系统（双行程动态特性的方法）。(1)直接雷击和(2)逆行程。 分析结果表明,动态跟踪系统等在n = 50赫兹等于0.023毫米,它不受旋转频率对一下子9.556毫米等于0.042赫兹(标准化值等于0.05赫兹),指出这样的事实:MOP与HPR具有良好的结盟,并且不存在阻塞的耦合。当地的干扰的跟踪滑阀耦合和拖把直接观察卒中在50.67 - -52.33赫兹频率范围(h t.s = 0.081毫米,高于金额的拖把轴轴向自由和麻木的RS - 3000),这也在逆行程中消失。既然伺服电机是惯性元件,双行程静态特性的方法用于确定他们的迟钝。如果我们确定的高压伺服电机等应用于T - 110/116 - 12.8涡轮后使用TMZ可以(h HPSMdyn)乘以一个连续控制输入单转向电气机理的基础上,对水轮机调速器改变开启和关闭,原来这是几次不敏感HPSMst大于h(图5)。因此,如果调速器滑阀的直径70毫米有冲程等于5.8毫米,h HPSMst = 1.2毫米(在h HPSMst2毫米)和h HPSMdyn = 7.3 毫米。惯性组件的动态抗确定公式h HPSMinert = h HPSMdyn hHPSMst是等于6.1毫米。图5 高压伺服电机(HPSM)的冲程对比调速的行程的滑动阀门(SGSV)70毫米直径(从低停止)T -110/116 -12.8涡轮后使用TMZ可以。方法(1)双行程动力特性和(2)双行程静态特性的方法。配备CAM-TYPE分布装置的汽轮机蒸汽进入系统 高中级压力蒸汽进入系统(SASs)的汽轮机由一个或两个单位(左边的右手),每一个伺服电机组成的控制阀(CVSM),一个cam-type分布装置(CDD),和一些控制阀(CVs)。当阀门打开,他们的压缩弹簧和压差在CVSM活塞(相当于压力的不同,并在CVSM活塞)增加或减少的阀门关闭。抵抗力量CVSM中存在,CDD,CVs是一个原因使得依赖的压差的CVSM冲程p(CVSM)陡峭,解决弹簧使这个依赖更平坦。因此,一个p偏差(CVSM)从它的参考特点是一个通用的指标不健康的状态,整个SAS。制造商不提供参考,p关系(CVSM),增加了困难的非诊断。在这种情况下,p的依赖(CVSM)采取后一个SAS检修可作为参考。一个无惯性SAS的不敏感性在位移可表示为如下:h SAS = h CVSM disc + k1h CDD + k2h CV，这里k1和k2比例系数、h CVSM阀瓣是CVSM CDD脱节的麻木性,h CDD则是CDD的不敏感,h CV是CVs的敏感性。 存在于一个SAS的阻塞秀出自己的办学时发生了水轮机在负载变化,或当CVSM停在某个中间位置,其活塞压力接近最大价值。传统的方法用来确定单位观察干扰(当增加整个伺服压力差的活塞显示)在于,从操作阀门被带出去,一个接一个的差距的增加和凸轮滚子或通过拆卸杆、或断开CVSM从CDD,包括额外的修理费用。诊断SAS的其中一个目的是找出在元素反抗力量的方式。主要的静态和动态试验方法和额外的动态测试方法被使用。在主要方法,这些阀门打开(直接雷击）和关闭(仰泳)乘以一个控制指令在速度改变单转向电气机理、参考和实验CV阀杆冲程和pCVSM冲程是可视化。它更佳使用动态测试,因为它表明在一个过程模式更生动的形式。如果堵塞发生在SAS沿CVSM冲程、步骤出现在p的依赖(CVSM),它可以是相关的,因为下一个阀门开始翻开(关闭),与当地或全球麻木、或与抗CDD的敏感性,也可以是当地或全球。频繁的场合,SAS不是由于微不足道的阻塞和修复由于有限的一段时间,走了很长时间,汽轮机停机,并在后来的发展过程中,通过比较缺陷追踪上述基本得到下一个测试前,绘制在同一图(图6)。图6 使用TMZ的T -250/300- 23.5涡轮的蒸汽进入左边单位的特点(双行程动态特性的方法）。(1)、(1 )由CV 2号前后测试得到的数据,(2)、(2)对于CV 4号一样的,(3)及(3 )CV 6号一样的,(4)及(4 )p一样。 根据进行动态测试额外的方法,CVs由变速器打开和由CDD关闭。在这个测试,就有可能获得敏感阀最显著的表现(图7)和同时测定CVSM两栏的关门的时间。图7 使用TMZ的T -250/300- 23.5涡轮的蒸汽进入左边单位的特点(双行程动态特性的方法）。(1)、(1 )由CV 2号用主要的和额外的方法得到的数据,(2)、(2)对于CV 4号一样的。像上面提到的,如果在SAS中没有堵塞,在一个通过CVSM活塞的减压差异可能是由于CV弹簧的设置。CV关闭时间增加是一个迹象,它指向解决弹簧装置。CVSM关闭的时间不超过其标准值如果其中和CDD中没有堵塞。堵塞在CV中通常不引起增加CVSM关门时间。CV和CVSM的结束时间,应用该算法确定上述的程序。对在关机涡轮机中的CV诊断中,只有一个元素的框架-阀杆-阀链检查,因为设计特征,这样直线位移传感器可以安装,只有架上。为确定在多大程度上阀杆悬挂元素戴在运行涡轮,就可能使用一种算法为基础的,例如,在分析随时间改变的蒸汽流量脉动下游的简历和控制阶段室。以下症状是躺在模块的技术状态估计SAS的专家方法:（一）如果通过CVSM活塞的压差符合其标准值,如果CV没有迟钝SAS处于健康状态。（二）如果在CVSM活塞的压差不符其标准价值和CV没有麻木，在CVSM-CDD系统中有一些缺陷。（三）如果在CVSM活塞的压差不符其标准价值并且CV已经麻木、CVSM有比其值标准更大的关闭时间,在CV和HPSM-CCD系统有缺陷。（四）如果脱离CDD的CVSM的总关闭时间和不灵敏性不符合他们的标准的价值标准之外,又有CVSM的缺陷。（五）在其限定值之上的CV增加蒸汽