发电机故障诊断专家系统的开发与应用

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1、发电机故障诊断专家系统的开发与应用盘江渝长沙理工大学城南学院热动0901班200981250226[摘要]在汽轮发电机组运行过程中，往往只要机组发生故障，一般均会伴随着出现异常振动。异常振动可以认为是发生故障的前兆，同时振动又会使故障扩大和形成新的故障。[关键词]热变形、摩擦振动Abstract:Inthesteamturbinegeneratorunitoperationprocess,oftenaslongasunitmalfunction,generalallcanwithabnormalvibration.Abnormalvibrationcanthinkofisth

2、efailureoftheprecursors,atthesametime,vibrationandcanmakethefaultexpandandformanewfault.1引言7在我国电力系统中长期实行的检修体制是以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制，检修工作的内容与周期都是预先设定的，往往造成临时性检修频繁、维修过剩等情况，导致检修成本过高，这种检修体制曾经是适应我国生产力发展的，但随着当代发电设备向高参数、大容量、复杂化发展，其安全性要求越来越高，同时电厂将竞价上网，现行检修体制的缺陷日益明显，因此，对设备实行更先进、更科学的管理和检修体制，无论从发电厂自身的利

3、益还是从社会的要求出发，都势在必行。状态检修无疑是一种比较先进的检修体制，它采用先进的检测诊断技术，利用可靠性和寿命评价技术等，成为电力系统各网、省公司都正在积极推行的一种优化检修方式。其所要达到的目标是延长定期检修间隔，有针对性地进行检修，提高设备可靠性和可用率，延长设备寿命，从而降低发电成本，提高企业经济效益。2系统的整体设计2.1系统网络结构#7发电机故障诊断专家系统直接利用我厂现有的数据共享式局域网及数据采集系统（DAS），采用分布式网络结构，如图一，系统的应用程序（即前处理及推理机）运行在数据库服务器上，客户端程序（即后处理）运行在局域网的各个工作站上，各终端根据用

4、户的身份不同，在结构中具有不同的权限。2.2软件结构发电机故障诊断专家系统是一个庞大、复杂的应用软件，包括多个功能模块，其结构图如图2所示。2.2.1前处理。前处理包括数据采集和数据处理两个子模块。其主要功能是从我厂的局域网中采集数据，进行数据的识别、处理及先兆的自动获取。2.2.2知识库。这是专家系统的核心部分，在对我国近20年来100MW及以上容量发电机事故统计、分析及预防对策的分析研究的基础上，用发电机运行、试验、检修、设计结构及制造工艺诸学科的领域知识，尤其是领域专家在以上各方面几十年的实践经验和理论功底，对汽轮发电机可能发生的各种故障的故障机理、故障原因、故障的发展

5、及其不良后果进行了分析并给出了相关的专家建议。建立知识库的关键是准确有效的获取和表达专家的知识。本专家系统采用产生式规则的方法对专家知识进行处理。2.2.37推理机。推理机是一组智能程序，它用来协调、控制整个系统，以决定如何使用知识库中的知识。本专家系统采用混合推理的方法。推理机包括推理机制和控制策略两部分。推理机和知识库构成了专家系统的“智能单元”，知识库反映了专家系统的性能水平，而推理机决定了专家系统的效率。3.1专家系统的数据来源3.1.1在线实时数据发电机运行时，可以从我厂局域网实时获得，如发电机线圈出水温度、铁芯温度、机内氢压等，#7发电机专家系统提供在线实时监测量

6、93个。3.1.2在线非实时数据发电机运行时，可以从就地表读到或通过检查、试验、分析等手段获得数据，需由运行、检修或试验人员定期录入的监测量，如漏氢量、冷却水水箱的水位等。此次提供在线非实时量7个。3.1.3离线数据。发电机停机时，通过检查、试验分析等手段获得的发电机的数据和诊断信息，需由电气检修或试验人员录入。如发电机的轴电压值、槽部电位分布值等。3.2系统主要功能3.2.1总体目标：实现多种数据源、在线与离线两种运行方式相互继承、相互启发，可完成状态监测、故障诊断、故障处理等任务，进行多客户端、多信息处理。目前我厂#7发电机故障诊断专家系统可实现对发电机及其氢油水系统可能

7、发生的106种故障的诊断，并给出有关诊断方法、运行措施、试验检修方案及预防措施的专家建议。（可诊断故障列表见附件1）。3.2.27实现故障分类处理功能。根据我厂的有关规定和运行经验将发电机故障按照严重程度分为四级，提醒用户优先处理级别高的故障（第一级最为严重）。3.2.3系统基本功能＾趋势图功能。对所有在线实时监测量可提供其随时间变化的趋势图。＾预警功能。当在线实时监测量超过其相应级别的门槛值时，专家系统以声音和闪烁的灯光标志进行报警。＾推理回溯功能。＾故障追记功能。实现可按时间、按操作人员进行查询的追