于雷

摘 要：最近幾年，由于科技高速發(fā)展，水輪機的調(diào)速設備得到了明顯的發(fā)展，不過也面對著一些不利情況，這就需要我們在實際工作中認真處理。文章具體的分析了當前系統(tǒng)問題診斷和應對措施。

關(guān)鍵詞：水輪機調(diào)速系統(tǒng)；故障診斷；處理方法

對于水輪機來講，它的調(diào)節(jié)系統(tǒng)在工作的時候是結(jié)合設備的轉(zhuǎn)動頻率的改變，改變設備的過流量，以此來調(diào)節(jié)設備的功率。這個系統(tǒng)有兩個大的組成部分，分別是調(diào)速系統(tǒng)以及調(diào)節(jié)對象。其中調(diào)速系統(tǒng)包括調(diào)速器電氣部分、電液隨動部分以及油壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)對象包括水輪機及其有壓過水系統(tǒng)、發(fā)電機及電網(wǎng)。水輪發(fā)電機組的運行調(diào)節(jié)、工況轉(zhuǎn)換和操作，都是在具有相應功能的水輪機調(diào)速器控制下實現(xiàn)的。如當用戶負荷變化時，水輪機調(diào)速器則按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律控制導水機構(gòu)改變進入水輪機轉(zhuǎn)輪的流量，以恢復機組的力矩平衡和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，形成無差或有差調(diào)節(jié)特性。

1 穩(wěn)定性指標

針對調(diào)速器來講，當前面對的非常關(guān)鍵的一個問題就是它的穩(wěn)定性。問題的發(fā)生存在一定的幾率，合乎幾率的存在規(guī)律。在穩(wěn)定性理論中有特定的指標。不過在具體的項目中最有意義的指標有兩個，接下來分別闡述。

1.1 平均故障間隔時間MIBE

它是故障發(fā)生間隔時間的數(shù)學期望值，有時也采用平均首次無故障時間MTIFF。

1.2 平均可利用

該指標非常的便于考核，尤其適合用到合約的制訂工作中。該項指標涵蓋兩點內(nèi)容，分別是故障分析和處理，接下來具體的闡述。

2 故障診斷技術(shù)

2.1 故障診斷分類

通常來說，該項診斷有兩個大的類型。首先是自診斷。我們將那些具有核心處理器的單元對其所管轄區(qū)域開展的診斷叫做自診斷。它又分成兩類。一是離線模式。當調(diào)速設備關(guān)閉電源之后，要對軟硬件進行詳細的檢測分析。在得知設備完好之后，才可以運作。假如發(fā)現(xiàn)了問題的話，就會顯示問題的類型和問題出現(xiàn)的區(qū)域，此舉能夠縮減維修用時。因為這個方法是在設備運行之前使用的，因此在時間上非常充裕，可以診斷很多內(nèi)容。其次是實時模式。在這個環(huán)節(jié)中，為提升穩(wěn)定性，就要全方位的分析軟硬件問題。不過，因為控制時間是有規(guī)定的，因此用到問題診斷方面的時間就相對要少一些，所以只能使用分時循環(huán)的方法，也就是說在單獨的控制周期中，只診斷單一的項目，間隔一定的周期之后對要求的項目進行全方位的診斷。第二、互診斷。在多CPU系統(tǒng)中，各CPU還可借助通信所獲得的信息相互進行診斷。這個特點非常明顯。在這個步驟中，要認真的處理好存在的爭議。目前我們國家生產(chǎn)的設備可以實現(xiàn)上面講到的這幾種診斷工作。

2.2 故障診斷內(nèi)容

第一、RAM的論斷。RAM的故障主要有：某一位恒接地；某一位恒接高電位；一個字節(jié)相鄰位之間相互短路；相鄰字節(jié)的相鄰位之間相互短路?？捎脤懽x十六進制碼AAAAH與5555H的方法進行校驗。第二、ROM的診斷。ROM區(qū)是存放程序和數(shù)據(jù)庫的場所，一旦它的內(nèi)容發(fā)生了變化，相關(guān)的數(shù)據(jù)不但會出現(xiàn)誤差，還會導致程序混亂，其后果很惡劣。目前的檢錯措施非常多，最常用到的是分區(qū)累加ROM的內(nèi)容。假如和之前的結(jié)果保持一致的話，那么就斷定其是正確的。相反的就會認為有問題。第三、CPU的診斷。具體來講該項工作先是設計診斷程序，然后把所有的操作和內(nèi)容組合到一起。在特定的輸入背景之下，只會得到一個結(jié)果。在具體診斷的時候，按照這個程序開展，假如得到的結(jié)果和我們預期的一樣的話，就判定為正常的。假如不一樣的話就判定存在問題。第四、軟件的診斷。對于軟件來講，它的穩(wěn)定性有兩方面的含義。首先是本身就有的問題，此類問題需要在調(diào)試的時候處理。其次是使用時期形成的問題。第五、測頻、輸入/輸出接口等硬件部分診斷。第六、液壓隨動系統(tǒng)診斷。第七、電源的診斷。第八、故障性質(zhì)的診斷。之所以開展該項診斷工作，其目的是為了按照不一樣的問題類型使用不一樣的處理措施。按照問題的嚴重程度來看，可以劃分為致命和非致命兩種。當出現(xiàn)了前者的話，設備需要雙機切換。對于后者，只需報警就行了。通過分析問題生成的時間，可以分成常在的以及短時間的兩種故障，對于常存的問題只有人為的處理才會消除，而對于短時間的問題多是因為設備干擾而導致的，在短時間內(nèi)就會消除。

3 故障處理技術(shù)

雖說診斷技術(shù)明確了問題的所在，但是我們不能局限于得知問題，還要結(jié)合特點對其詳細處理。只有這樣才能夠提升穩(wěn)定性。常用的處理措施有如下幾點。

3.1 容錯技術(shù)

容錯技術(shù)中屬冗余技術(shù)使用幾率最高。上文提到的很多內(nèi)容都屬于其范疇。該技術(shù)被大量的應用到系統(tǒng)的處理工作中。

3.2 避錯技術(shù)

這個技術(shù)存在的意義是，當有問題出現(xiàn)的時候，避免其形成影響。它是一種使用頻率非常高的方法，涵蓋兩個環(huán)節(jié)。第一，分析測量內(nèi)容是不是正確的，或者是分析步驟的開展是不是正常的。其次，假如不正確的話，就要棄用錯誤的內(nèi)容，按照規(guī)定選取正確的數(shù)值，進而實現(xiàn)避錯的意義。在實際工作中要結(jié)合具體的情形使用不一樣的方法。（1）增量鑒別法，許多物理量的增量是有界的。（2）全量鑒別法，通常來說物理量都存在其上下界。假如在運算的時候存在越界數(shù)的話，很明顯是不正確的。（3）函數(shù)鑒別法，通常來講，所有的函數(shù)都有界限。（4）程序流鑒別法，當程序被干擾的時候，會出現(xiàn)兩種錯誤，分別是飛跳和死環(huán)。

3.3 糾錯技術(shù)

糾錯技術(shù)范圍很廣，這里只介紹一種方法。修改或整定參數(shù)是微機調(diào)速器中經(jīng)常要遇到的。在輸入?yún)?shù)時，要防止的錯誤有兩種，一是輸入了錯誤數(shù)據(jù)，二是誤將過渡數(shù)據(jù)作為最終結(jié)果。為此，可設置一個緩沖區(qū)和一個有效鍵。實施步驟如下。第一步，輸人數(shù)據(jù)暫存在緩沖區(qū)。第二步，按有效鍵，此時檢查所輸入的數(shù)據(jù)是否在正常范圍內(nèi)。若是，則將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳送至相應的地址；否則，不接受新數(shù)據(jù)，而保留原有值，或取常用值。

3.4 結(jié)構(gòu)重組和參數(shù)重配技術(shù)

結(jié)構(gòu)重組技術(shù)是指在系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過對控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重新構(gòu)筑和對其參數(shù)的重新配置，達到確保安全、故障弱化的目的。參數(shù)重配則往往不改變控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而只對參數(shù)進行重新配置。上述方法如果運用得巧妙，不但可確?？煽啃?，甚至可以使系統(tǒng)保持故障前的性能。自然，針對不同的故障，需要采取不同的結(jié)構(gòu)重組和參數(shù)重配技術(shù)。處理該故障最簡單的辦法是：使接力器保持原位不動。這是目前最通用的方法，且不難實現(xiàn)。但是，這種方法的致命缺點是：它完全喪失了調(diào)節(jié)能力。如果此時甩負荷，將使機組轉(zhuǎn)速急劇升高，產(chǎn)生飛逸，因而，如采用這種方法，必須附有防飛逸措施。

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