[发明专利]一种火电厂汽轮机电液伺服阀驱动线圈故障在线检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及为发电厂DEH系统汽轮机电液伺服阀驱动器故障检测。

背景技术

汽轮机是火力发电厂的核心设备之一，它是将高压蒸汽中携带的热能转化为机械能的关键设备，利用高压蒸汽推动汽轮机内叶片转动，并带动发电机进行发电。目前汽轮机一般由数字电液控制系统来控制，而电液伺服阀就是控制系统的关键部件，它的性能基本上决定了汽轮机的控制性能，而它的安全可靠运行也是不言而喻的。为此对伺服阀的故障诊断要求也就越来越高，要求快速、准确、可靠。在目前的技术方案中往往采用控制超时的方式来判断故障，这种方法的缺点是无法准确定位故障点，第二个缺点是判断时间较长，当故障判断出来后已经对系统造成了一定影响，系统无法快速的采取故障应对措施。

发明内容

为了实现火电厂电液伺服阀驱动线圈的实时在线故障检测，本申请提出了一种基于电液伺服阀驱动线圈实时电流检测、电液伺服阀驱动线圈实时电压检测的在线故障检测方法，将故障诊断时间提高到了1ms。

本申请具体采用以下技术方案。

一种火电厂汽轮机电液伺服阀线圈故障在线检测装置，其特征在于：

所述在线检测装置在伺服阀线圈电流回路设置采样电阻，并检测伺服阀线圈两端电压，根据检测得到的伺服阀线圈阻抗值对所述伺服阀线圈进行故障判断。

一种火电厂汽轮机电液伺服阀线圈故障在线检测装置，包括微控制器MCU、第一数模转换器DAC1、第一模数转换器ADC1、第二模数转换器ADC2、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第五运算放大器A5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电压参考源REF1；其特征在于：

MCU上的输出接口SPI1与第一数模转换器DAC1的输入端相连，将MCU要输出电流信号对应的数字量写入第一数模转换器DAC1中，第一数模转换器DAC1输出端将转换后电压信号输出到第一运算放大器A1的正相输入端，所述第一电压参考源REF1连接至第一运算放大器A1的反相输入端；

第一运算放大器A1的输出端分别连接至第二运算放大器A2的反相输入端、第一电阻R1的一端，第二运算放大器A2的输出端与正相输入端相连并分别连接第三三极管Q3以及第四三极管Q4的基极，第三三极管Q3的发射极与第四三极管Q4的发射极相连，其连接点连接至伺服阀线圈的一端；

所述第一电阻R1的另一端连接至第三运算放大器A3的正相输入端，第三运算放大器A3的反相输入端接地，其正相输入端与输出端之间通过第二电阻R2相连，第三运算放大器A3的输出端还分别连接至第一三极管Q1、第二三极管Q2的基极，第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的发射极相连，连接点连接至第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接至伺服阀线圈的另一端；

所述第三电阻R3的连接分别连接至第四运算放大器A4的两输入端，所述第四运算放大器A4的输出端分别连接至第一运算放大器A1的反相输入端、第一模数转换器ADC1的输入端，所述第一模数转换器ADC1的输出端与微控制器MCU的输入端口SPI2相连；

所述伺服阀线圈的两端分别连接至第五运算放大器A5的两输入端，所述第五运算放大器A5的输出端通过第二模数转换器ADC2连接至微控制器MCU的另一输入端口SPI3；

其中，所述第三三极管Q3、第一三极管Q1为PNP型三极管，第四三极管Q4、第二三极管Q2为NPN型三极管。

本申请还同时公开了一种基于上述的在线检测装置的火电厂汽轮机电液伺服阀驱动线圈故障在线检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）在所述伺服阀驱动线圈的电流回路中设置一取样电阻，采集所述取样电阻两端的电压信号，并将所述取样电阻两端的电压信号经一运算放大器调理放大后输入至一模数转换器中转化为数字信号；

（2）采集所述伺服阀驱动线圈两端的电压，并将该伺服阀驱动线圈两端的电压信号经另一运算放大器调理放大后输出值另一模数转换器中转化为数字信号；

（3）微控制器MCU每间隔1ms读取两个模数转换器输出的数字信号，并分别结合两个运算放大器的放大倍数计算出流经伺服阀驱动线圈的电流值和驱动线圈两端的电压值；