基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法制造方法及图纸

基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，是一种基于水轮发电机组机组水头、开度与频率协联曲线，诊断测频装置采集测量机组频率信号是否出现失真故障的方法。本发明专利技术适用于使用水头、开度与频率协联曲线进行调速器电气控制的水电发电机组，旨在解决机组运行过程中，单测频装置采集测量机组频率信号发生失真难以诊断的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法
本专利技术属于水电站自动控制故障诊断领域，具体涉及一种基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法。
技术介绍
目前，水轮发电机组运行过程中，常采用测频装置采集机组频率信号。机组频率信号测量是实现水力发电频率闭环控制的重要环节，当其发生故障时，若不能诊断并及时进行故障处理，将严重影响机组正常稳定运行。常规的模拟量故障诊断方法在单测频装置采集测量机组频率信号情况下，只能诊断测频装置采集测量机组频率信号是否发生跳变或者断线故障，不能诊断测频装置采集测量机组频率信号是否出现失真故障。现有技术中，常采用三个测频装置采集测量机组频率信号，通过冗余测量三选二的方法诊断信号失真故障。该方法需要采用三个或以上信号采集测量设备，存在诊断成本高，经济性低的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，该方法是一种基于水轮发电机组机组水头、开度与频率协联曲线，诊断测频装置采集测量机组频率信号是否出现失真故障的方法。适用于使用水头、开度与频率协联曲线进行调速器电气控制的水电发电机组，旨在解决机组运行过程中，单测频装置采集测量机组频率信号发生失真难以诊断的问题。本专利技术采取的技术方案为：基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，包括以下步骤：步骤1：控制器初始化机组水头、开度与频率协联曲线数据。设机组水头、开度与频率协联曲线表格如表1所示。表1中n、m、i、j都为正整数，1＜i≤n，1＜j≤m，Fi,j为Hi水头Yj导叶开度对应的频率；表1水头、开度与频率协联曲线数据表步骤2：控制器检测机组是否空载运行状态，若是，进入步骤4；若否，进入步骤3；步骤3：控制器检测机组频率|f-50Hz|是否大于1Hz，若是，输出测频装置故障报警，进入步骤9；否则，返回步骤2；步骤4：控制器检测机组频率是否保持稳定，进入步骤5；步骤5：若是，控制器记录当前机组水头h、导叶开度y和频率f，进入步骤6；若否，返回步骤4；步骤6：根据当前水头h，导叶开度y以及水头、开度与频率协联曲线表，计算查表频率f表；计算方法如下：若Hi-1≤h≤Hi，Yj-1≤y≤Yj，则：f表j-1＝Fi-1，j-1+(Fi，j-1-Fi-1，j-1)(h-Hi-1)/(Hi-Hi-1)。f表j＝Fi-1，j+(Fi，j-Fi-1，j)(h-Hi-1)/(Hi-Hi-1)。f表＝f表j-1+(f表j-f表j-1)(y-Yi-1)/(Yi-Yi-1)。步骤7：计算表中频率和实际频率值偏差△F。△F＝|f-f表|；步骤8：若△F>f判据，保持2秒，输出测频装置故障报警信号，进入步骤9；否则，返回步骤2。步骤9：控制器检测是否有人工复归信号，若有，则返回步骤2；否则，继续执行本步骤检测操作。本专利技术一种基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，技术效果如下：1)采用本专利技术的方法，可以诊断测频装置采集测量机组频率信号是否出现失真故障。2)采用本专利技术的方法，可以提高调速器电控系统故障诊断水平。3)本专利技术的方法简单高效可行且成本低。4)采用本专利技术的方法，可以解决机组运行过程中，采用单测频装置采集测量机组频率信号出现失真故障，难以诊断的问题。附图说明图1为本专利技术诊断方法流程图。具体实施方式测频装置有多种测量方式，现有技术一般采用齿盘探头测频方式和PT残压测频方式。齿盘探头测频方式选用的齿盘为金属齿带，测频探头采用非接触式电感式接近开关。非接触式电感式接近开关采用品牌为IFM，型号为Ni5-G12-AP6X的测速探头。测频装置故障通常包括测频装置采集测量机组频率信号出现断线、跳变或失真等故障。实施例：将本专利技术一种基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法应用于某水轮发电机组调速器测频故障诊断。测频装置故障判据f判据设置为0.5hz。该水轮发电机组调速器测频装置采用齿盘测速方式，非接触式电感式接近开关采用品牌为IFM，型号为Ni5-G12-AP6X的测速探头。故障诊断方法步骤如下所示：步骤1：调速器控制器初始化机组水头、开度与频率协联曲线数据。设机组水头、开度与频率协联曲线表格如表1所示。表1中n、m、i、j都为正整数，1＜i≤n，1＜j≤m，Fi,j为Hi水头Yj导叶开度对应的频率；表1水头、开度与频率协联曲线数据表H1H2…Hi-1Hi…Hn-1HnY1F1,1F2,1…Fi-1，1Fi，1…Fn-1,1Fn，1Y2F1,2F2,2…Fi-1，2Fi，2…Fn-1,2Fn，2………………………Yj-1F1，j-1F2，j-1…Fi-1，j-1Fi，j-1…Fn-1,j-1Fn，j-1YjF1，jF2，j…Fi-1，jFi，j…Fn-1,jFn，j………………………Ym-1F1，m-1F2，m-1…Fi-1，m-1Fi，m-1…Fn-1,m-1Fn，m-1YmF1，mF2，m…Fi-1，mFi，m…Fn-1,mFn，m步骤2：调速器控制器检测机组是否空载运行状态，若是，进入步骤4；若否，进入步骤3；步骤3：调速器控制器检测机组频率|f-50Hz|是否大于1Hz，若是，输出测频装置故障报警，进入步骤9；否则，返回步骤2；步骤4：调速器控制器检测机组频率是否保持稳定，进入步骤5；步骤5：若是，调速器控制器记录当前机组水头h、导叶开度y和频率f，进入步骤6；若否，返回步骤4；步骤6：根据当前水头h，导叶开度y以及水头、开度与频率协联曲线表，计算查表频率f表；计算方法如下：若Hi-1≤h≤Hi，Yj-1≤y≤Yj，则：f表j-1＝Fi-1，j-1+(Fi，j-1-Fi-1，j-1)(h-Hi-1)/(Hi-Hi-1)。f表j＝Fi-1，j+(Fi，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1：初始化机组水头、开度与频率协联曲线数据；/n步骤2：检测机组是否空载运行状态，若是，进入步骤4；若否，进入步骤3；/n步骤3：检测机组频率|f-50Hz|是否大于1Hz，若是，输出测频装置故障报警，进入步骤9；否则，返回步骤2；/n步骤4：检测机组频率是否保持稳定，进入步骤5；/n步骤5：若是，记录当前机组水头h、导叶开度y和频率f，进入步骤6；若否，返回步骤4；/n步骤6：根据当前水头h，导叶开度y以及水头、开度与频率协联曲线表，计算查表频率f

【技术特征摘要】
1.基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：初始化机组水头、开度与频率协联曲线数据；
步骤2：检测机组是否空载运行状态，若是，进入步骤4；若否，进入步骤3；
步骤3：检测机组频率|f-50Hz|是否大于1Hz，若是，输出测频装置故障报警，进入步骤9；否则，返回步骤2；
步骤4：检测机组频率是否保持稳定，进入步骤5；
步骤5：若是，记录当前机组水头h、导叶开度y和频率f，进入步骤6；若否，返回步骤4；
步骤6：根据当前水头h，导叶开度y以及水头、开度与频率协联曲线表，计算查表频率f表；
步骤7：计算表中频率和实际频率值偏差△F，△F＝|f-f表|；
步骤8：若△F>f判据，输出测频装置故障报警信号，进入步骤9；否则，返回步骤2；
步骤9：检测是否有人工复归信号，若有，则返回步骤2；否则，继续执行本步骤检测操作。


2.根据权利要求1所述基于水头、开度与频率协联曲线的测频装置故障诊断方法，其特征在于：步骤1中，机组水头、开度与频率协联曲线表格如表1所示；表1中n、m、i、j都为正整数，1＜i≤n，1＜j≤m，Fi,j为Hi水头Yj导叶开度对应的频率；
表1水头、开度与频率协联曲线数据表
















H1
H2
…
Hi-1
Hi
…
Hn-1
Hn


Y1
F1,1
F2,1
…
Fi-1，1
Fi，1
…
Fn-1,1
Fn，1


Y2<...

【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：湖北;42