故障诊断在电厂中的应用与研究(2)

可靠，经常发生故障，必然导致电力企业不能安全稳定生产，致使生产计划不能完成，不利于市场竞争；同时造成巨大的经济损失，其中包括故障检修损失、电力企业的发电量损失等，甚至还可能造成设备严重损坏事故和恶性人身伤亡事故。

但长期以 来发电设备采用的计划维修模式逐渐暴露出“维修不足”“、维修过剩”等问题，己经越来越不适应现代化生产和市场经济的需要。我国电力工业现阶段实施的以时间周期为基础的定期预防性检修必然会造成检修过剩或检修不足，增加了设备的不安全性。因此，根据设备状态对症下药，有病则医，无病则运行，向状态检修过渡，实现设备预知性维修，是电力设备检修改革的发展趋势。发电设备的维修体制正在从几乎纯粹的计划性维修模式向状态维修模式转变。发电设备状态维修的关键是利用设备监测信息，及时、有效地进行故障诊断。 故障诊断是根据设备运行信息查找故障源，并确定相应决策的一门综合性的新兴科

学。这门学科从 6年代一出 0现就受到人们的青睐，经过3多年的发展，己取得了 0长足的进步。从以信号分析为基础的一般诊断方法发展到以知识处理为基础的智能

诊断系统。但现有的诊断方法还不能有效地解决复杂系统的故障诊断问题，对强干扰、并发故障的诊断和预测还有待研究。所以，对先进的故障诊断方法进行研究并将其运用于电厂的发电设备不仅符合故障诊断理论的发展方向并且是生产过程所急需，具有一定的理论意义和应用价值。

12故障诊断技术的发展与现状 .设备故障诊断技术是近 4 0年来发展起来的一门新学科。它是适应工程实际需要而形成的各学科交叉的综合学科。从科学发展的大环境来看，设备故障诊断技术的产生也是各学科交叉发展的必然。 0 4年代以来，人类的生产方式日益向大T业方向发展。在这种宏伟的社会大背景下，系统论、混沌学等纷纷诞生，尤其是控制理论出现了重大突破，产生了一系列现代控制方法。生产系统的庞大化和复杂化也暴露出一些问题，即如何

避免运行中故障的发生，这就要求有一门相应的故障诊断技术。同一时期，电子技术，尤其是计算机技术的发展，为设备故障诊断技术提供了

华力大学北京硕士学北电〔 )位论文

必要的技术基础。6年代，快速 Fui变化的出现，使诊断技术的发展产生了飞 0 orr e跃。近年来，传感器技术的发展，信号处理的系列技术，如各种滤波技术，各种谱分析技术，人工智能的系列技术，如专家系统，神经网络等，以及其它技术在诊断中的应用，使设备故障诊断技术逐渐完善。

从一些国家的发电设备的检修的历史和现状来看，故障诊断技术的发展大致经 历了事后维修、预防性维修 (或计划性维修)、状态维修 (或预测性维修)三个阶段。

在 1世纪及 9 1世纪时期，由于机组设备本身的技术水平和复杂程度根低，设 8备的利用率和设备费用问题尚未引起人们的注意，对设备事故也缺乏认识。因此，对设备的管理采取的是出现事故之后才维修的方式，既事后维修方式。这种维修方式是被动的，当灾难性事故发生后，要造成很大的经济损失和危及人身安全。进入 2 0世纪以后，生产方式起了很大变化，加上机组本身技术复杂程度的提高，机组故障及事故对生产的影响显著地增加，于是出现了预防性维修的方式，它力图在机器发生事故之前就进行维修和更换零部件。到 5 0年代，以冶金、化工为代表的一些流程工业也迅速采用了多种维修方式，显然它比事后维修方式前进了一步，较好地避免了重大事故的发生。但定期维修方式的修理间隔主要是根据经验和统计资料，维修只能保持在较低的水平，很难预防由于随机因素引起的偶然事故，而且很多发电设备本身又十分复杂，零部件多以及影响因素多，从而不可避免地要产生“过剩维修”。实践表明，在相当多的情况下，频繁拆卸换零件非但不能改善机组设备的性能，反而每次装复后故障率比较高，所以常常得不到预期的效果。 7年代以后， 0随着计算机技术、电子技术的发展，出现了利用完善的监视和分析诊断系统，对设备运转情况进行在线监测，及时发现机组的异常现象，预测设备可能会出现的故障的维修方式。这种维修方式称为预测性维修。由于在预测性维修

前准备充分，又能判断出机组的故障及其发生的部位，所以可以大大减少维修所用

的时间。 0年代末、 0年代初， 7 8状态监测和故障诊断系统在许多发达国家开始研制，如美国西屋公司的“可移动诊断中心”本三菱公司的“、日旋转

机械健康监视系统”等，获得了较高的设备利用率以及生产率。基于设备状态监测故障诊断技术的预测性维修方式使人们更能了解和掌握机组的运行状况，减少了突发性事故而引起的停产和过剩维修，降低了维修费用，提高作业率，并带来了巨大的直接和间接经济效益。

8年代以后，随着监测技术、计算机技术、电子技术和通讯技术的发展，以及 0模糊数学、专家系统、神经网络技术和小波分析理论等在故障诊断的应用，设备故障诊断技术从理论到实际应用都有了新的发展，已形成了一门集数学、物理、力学、化学、电子技术、计算机技术、信息处理和人工智能等各种现代科学技术于一体的综合性极强的智能化故障诊断技术。该学科以设备的管理、状态监测和故障诊

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华北电力大学北京) (硕士学位论文

断为内容，以建立新的维修体制为目标在各个领域得到了推广和应用。它的作用和效益日趋显著，被许多使用者充分肯定，提高了对设备故障诊断科学化、合理化、系统化、准确化等，大大丰富了人们对故障机理、故障识别与诊断等领域的知识和应用。

诊断技术发展几十年来，产生了巨大的经济效益，成为各国研究的一个热点。 从诊断技术的各分支技术来看，美国占有领先地位。美国许多权威机构，如关国机械工程师学会 ( S B、美国 AM )宇航局 ( A A N S )等都参与了这一领域的研究，投入了大量的资金。不少的高校和企业也都设立了诊断技术研究中心。美国的一些公司，

如Bny H, nf Al t等，们的 et, Sei tn l P c tc a他监测产品上代表了当 i i a基本今诊断技术的最高水平，不仅具有完善的监测功能，而且具有较强的诊断功能，在宇航、军事、化工等方面具有广泛的应用。其他的一些国家，诊断技术的发展也各有特色，如英国在摩擦诊断方面，丹麦的 B K公司在振声诊断方面，日本在诊断技术应用方面&都各具优势。我国的故障诊断技术的发展始于 7 4年代末，虽起步较晚，但经过追赶，特别

是近几年的努力，己基本跟上国外在此方面的步伐，在某些理论研究方面己和国外不相上下。目前，我国在一些特定设备的诊断研究方面很有特色，形成了一批自己的监测诊断产品。如西安交通大学的“大型旋转机械计算机状态监测与故障诊断系

统”,哈尔滨工业大学的“机组振动微机监测诊断系统”

。东北大学设备诊断工程中心经过多年的研究，研制成功了“轧钢机状态监测诊断系统”“,风机工作状态监测诊断系统“,取得了可喜的成果。综观我国的设备故障诊断技术现状，其应用范围集中在化工、电力、冶金等行业，科研则主要集中在高校进行，如西安交通大学、

华中理工大学、清华大学、上海交通大学、东北大学、哈尔滨工程大学、东南大学等都成立了颇具实力的诊断工程中心。目前，全国性的设备故障诊断会议经常举办，

各种国际会议也举办过数次。这对我国的诊断技术的发展必将起到巨大的推动作用。

综上所述，对发电设备的故障诊断理论进行研究，特别是基于人工智能的 …… 此处隐藏：2591字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……