一种水轮机调速器液压油泵故障诊断系统及方法与流程

1.本发明属于水力发电技术领域，涉及一种水轮机调速器液压油泵故障诊断系统及方法。


背景技术：

2.水轮机液压油罐压力稳定直接决定着水轮机组的安全稳定运行。而液压油泵是液压系统最重要的执行器，一旦油泵故障为且未及时发现，则可能导致补油不及时，造成压力油罐压力下降而达到机组跳机值，严重影响机组安全运行，目前油泵故障判断较为单一，主要为控制电源失去或动力电源失去发出报警、启动时间超时故障报警，而很多情况电源未消失的情况下，油泵不出力故障难以检测。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种水轮机调速器液压油泵故障诊断系统及方法，该系统及方法实现对水轮机调速器液压油泵的故障进行诊断。
4.为达到上述目的，本发明所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断系统包括回油箱、液压泵、液压泵滤网、出口门、压力油罐、信号采集模块及可编程逻辑运算模块；
5.回油箱经液压泵、液压泵滤网及出口门与压力油罐相连通，液压泵与液压泵滤网之间的管道上设置有液压泵滤网前压力变送器，液压泵滤网与出口门之间的管道上设置有液压泵滤网后压力变送器；
6.所述液压泵滤网后压力变送器及液压泵滤网前压力变送器与信号采集模块的输入端相连接，信号采集模块的输出端与可编程逻辑运算模块的相连接。
7.还包括故障报警模块，可编程逻辑运算模块的输出端与故障报警模块相连接。
8.故障报警模块通过开关量输出通道以硬接线方式与外界的监控系统。
9.本发明所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断方法包括以下步骤：
10.回油箱内的油经液压泵、液压泵滤网及出口门进入到压力油罐内，其中，通过液压泵滤网前压力变送器检测液压泵滤网前的油压信息，再经信号采集模块发送至可编程逻辑运算模块中，通过液压泵滤网后压力变送器检测液压泵滤网后的油压信息，再经信号采集模块发送至可编程逻辑运算模块中，通过信号采集模块获取液压泵的运行信息，然后发送至可编程逻辑运算模块中；
11.可编程逻辑运算模块根据所述液压泵的运行信息、液压泵滤网前的油压信息以及液压泵滤网后的油压信息判断滤网阻塞情况。
12.可编程逻辑运算模块根据所述液压泵的运行信息、液压泵滤网前的油压信息以及液压泵滤网后的油压信息判断滤网阻塞情况的具体操作为：
13.可编程逻辑运算模块根据所述液压泵的运行信息判断液压泵是否运行，当液压泵不运行时，则不进行故障诊断，当液压泵运行时，则延时第一预设时间后，判断液压泵滤网前后的差压是否小于等于第一预设差压值，液压泵滤网前后的差压为液压泵滤网后的油压
与液压泵滤网前的油压的差值；
14.当液压泵滤网前后的差压大于第一预设差压值，则延期第二预设时间后控制故障报警模块发出滤网阻塞报警信号，当液压泵滤网前后的差压小于等于预设差压值时，则判断理论压力与液压泵滤网后的油压的差值是否大于等于第二预设差压值，当理论压力与液压泵滤网后的油压的差值大于等于第二预设差压值时，说明液压泵滤网后压力变送器正常工作，则延迟第二预设时间后控制故障报警模块发出滤网阻塞报警信号，当判断理论压力与液压泵滤网后的油压的差值小于第二预设差压值，则不控制故障报警模块发出滤网阻塞报警信号。
15.所述第一预设时间为60s；第一预设差压值为200kpa。
16.理论压力为10mpa。
17.所述第二预设时间为2s；第二预设差压值为2mpa。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断系统及方法在具体操作时，通过检测液压泵运行且出口压力及出口滤网后压力计算滤网差压，并以此判断诊断液压泵故障，以判断虽然液压泵控制及启动正常但液压油泵不出力的故障情况，可及时获取液压泵不出力故障，可最大限度为液压系统安全运行提供保障。
附图说明
20.图1为本发明的结构图；
21.图2为本发明的逻辑原理图；
22.图3为本发明的逻辑流程图；
23.其中，100为回油箱、101为液压泵、102为液压泵滤网前压力变送器、103为液压泵滤网、104为液压泵滤网后压力变送器、105为出口门、106为压力油罐、200为信号采集模块、201为可编程逻辑运算模块、202为故障报警模块。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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，都应当属于本发明保护的范围。
25.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
26.参考图1、图2及图3，本发明所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断系统包括回油箱100、液压泵101、液压泵滤网前压力变送器102、液压泵滤网103、液压泵滤网后压力变送
器104、出口门105、压力油罐106、信号采集模块200、可编程逻辑运算模块201及故障报警模块202；
27.回油箱100经液压泵101、液压泵滤网103及出口门105与压力油罐106相连通，液压泵101与液压泵滤网103之间的管道上设置有液压泵滤网前压力变送器102，液压泵滤网103与出口门105之间的管道上设置有液压泵滤网后压力变送器104；
28.所述液压泵滤网后压力变送器104及液压泵滤网前压力变送器102与信号采集模块200的输入端相连接，信号采集模块200的输出端与可编程逻辑运算模块201的相连接，可编程逻辑运算模块201的输出端与故障报警模块202相连接。
29.本发明的具体工作过程为：
30.回油箱100内的油经液压泵101、液压泵滤网103及出口门105进入到压力油罐106内，其中，通过液压泵滤网前压力变送器102检测液压泵滤网103前的油压信息，再经信号采集模块200发送至可编程逻辑运算模块201中，通过液压泵滤网后压力变送器104检测液压泵滤网103后的油压信息，再经信号采集模块200发送至可编程逻辑运算模块201中，通过信号采集模块200获取液压泵101的运行信息，然后发送至可编程逻辑运算模块201中；
31.可编程逻辑运算模块201根据所述液压泵101的运行信息判断液压泵101是否运行，当液压泵101不运行时，则不进行故障诊断，当液压泵101运行时，则延时60s后，判断液压泵滤网103前后的差压是否小于等于200kpa，液压泵滤网103前后的差压为液压泵滤网103后的油压与液压泵滤网103前的油压的差值；
32.当液压泵滤网103前后的差压大于200kpa，则延期2s后控制故障报警模块202发出滤网阻塞报警信号，当液压泵滤网103前后的差压小于等于预设差压值时，则判断理论压力10mpa与液压泵滤网103后的油压的差值是否大于等于2mpa，当理论压力10mpa与液压泵滤网103后的油压的差值大于等于2mpa时，说明液压泵滤网后压力变送器104正常工作，则延迟2s后控制故障报警模块202发出滤网阻塞报警信号，当判断理论压力10mpa与液压泵滤网103后的油压的差值小于2mpa，则不控制故障报警模块202发出滤网阻塞报警信号。
33.另外，当液压泵101不运行时或者可编程逻辑运算模块201控制故障报警模块202发出滤网阻塞报警信号的同时，通过开关量输出通道以硬接线方式发送滤网阻塞报警信号以及液压泵101不运行信息给监控系统，以告知运行人员。

技术特征：
1.一种水轮机调速器液压油泵故障诊断系统，其特征在于，包括回油箱(100)、液压泵(101)、液压泵滤网(103)、出口门(105)、压力油罐(106)、信号采集模块(200)及可编程逻辑运算模块(201)；回油箱(100)经液压泵(101)、液压泵滤网(103)及出口门(105)与压力油罐(106)相连通，液压泵(101)与液压泵滤网(103)之间的管道上设置有液压泵滤网前压力变送器(102)，液压泵滤网(103)与出口门(105)之间的管道上设置有液压泵滤网后压力变送器(104)；所述液压泵滤网后压力变送器(104)及液压泵滤网前压力变送器(102)与信号采集模块(200)的输入端相连接，信号采集模块(200)的输出端与可编程逻辑运算模块(201)的相连接。2.根据权利要求1所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断系统，其特征在于，还包括故障报警模块(202)，可编程逻辑运算模块(201)的输出端与故障报警模块(202)相连接。3.根据权利要求1所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断系统，其特征在于，故障报警模块(202)通过开关量输出通道以硬接线方式与外界的监控系统。4.一种水轮机调速器液压油泵故障诊断方法，其特征在于，基于权利要求2所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断系统，包括以下步骤：回油箱(100)内的油经液压泵(101)、液压泵滤网(103)及出口门(105)进入到压力油罐(106)内，其中，通过液压泵滤网前压力变送器(102)检测液压泵滤网(103)前的油压信息，再经信号采集模块(200)发送至可编程逻辑运算模块(201)中，通过液压泵滤网后压力变送器(104)检测液压泵滤网(103)后的油压信息，再经信号采集模块(200)发送至可编程逻辑运算模块(201)中，通过信号采集模块(200)获取液压泵(101)的运行信息，然后发送至可编程逻辑运算模块(201)中；可编程逻辑运算模块(201)根据所述液压泵(101)的运行信息、液压泵滤网(103)前的油压信息以及液压泵滤网(103)后的油压信息判断滤网阻塞情况。5.根据权利要求4所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断方法，其特征在于，可编程逻辑运算模块(201)根据所述液压泵(101)的运行信息、液压泵滤网(103)前的油压信息以及液压泵滤网(103)后的油压信息判断滤网阻塞情况的具体操作为：可编程逻辑运算模块(201)根据所述液压泵(101)的运行信息判断液压泵(101)是否运行，当液压泵(101)不运行时，则不进行故障诊断，当液压泵(101)运行时，则延时第一预设时间后，判断液压泵滤网(103)前后的差压是否小于等于第一预设差压值，液压泵滤网(103)前后的差压为液压泵滤网(103)后的油压与液压泵滤网(103)前的油压的差值；当液压泵滤网(103)前后的差压大于第一预设差压值，则延期第二预设时间后控制故障报警模块(202)发出滤网阻塞报警信号，当液压泵滤网(103)前后的差压小于等于预设差压值时，则判断理论压力与液压泵滤网(103)后的油压的差值是否大于等于第二预设差压值，当理论压力与液压泵滤网(103)后的油压的差值大于等于第二预设差压值时，说明液压泵滤网后压力变送器(104)正常工作，则延迟第二预设时间后控制故障报警模块(202)发出滤网阻塞报警信号，当判断理论压力与液压泵滤网(103)后的油压的差值小于第二预设差压值，则不控制故障报警模块(202)发出滤网阻塞报警信号。6.根据权利要求5所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断方法，其特征在于，所述第一预设时间为60s；第一预设差压值为200kpa。
7.根据权利要求5所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断方法，其特征在于，理论压力为10mpa。8.根据权利要求5所述的水轮机调速器液压油泵故障诊断方法，其特征在于，所述第二预设时间为2s；第二预设差压值为2mpa。

技术总结
本发明公开了一种水轮机调速器液压油泵故障诊断系统及方法，包括回油箱、液压泵、液压泵滤网、出口门、压力油罐、信号采集模块及可编程逻辑运算模块；回油箱经液压泵、液压泵滤网及出口门与压力油罐相连通，液压泵与液压泵滤网之间的管道上设置有液压泵滤网前压力变送器，液压泵滤网与出口门之间的管道上设置有液压泵滤网后压力变送器；所述液压泵滤网后压力变送器及液压泵滤网前压力变送器与信号采集模块的输入端相连接，信号采集模块的输出端与可编程逻辑运算模块的相连接，该系统及方法实现对水轮机调速器液压油泵的故障进行诊断。现对水轮机调速器液压油泵的故障进行诊断。现对水轮机调速器液压油泵的故障进行诊断。


技术研发人员：辛志波 寇林 翟鹏 王子伟 蔡卫江 查荣瑞 张志高 张伟 贺臻 何信林 雷旭乐 荣红 杜玉照
受保护的技术使用者：华能澜沧江水电股份有限公司 南京南瑞水利水电科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/7