Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций

• Автор: Пугачева, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгодонск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

1. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕДУР ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ОБОРУДОВАНИЯ
1.1 Обзор методов диагностирования оборудования атомных станций
1.2 Особенности использования информационно-измерительных средств. Задачи диагностирования
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Анализ привода АРК, как объекта диагностирования
2.2 Исследование виброакустических процессов электромеханических систем
2.3 Исследование электрических сигналов СУЗ в режиме аварийной
защиты
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1 Измерение и обработка сигналов при диагностике электромеханических систем
3.2 Измерительные преобразования при диагностировании систем
Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ПРИВОДОВ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ
4.1 Информационно-измерительная диагностическая система ДИПАРК
4.2 Методика диагностирования приводов системы управления и защиты
реакторной установки
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Актуальность проблемы. Безопасность эксплуатации атомных станций во многом обеспечивается надежностью систем управления и защиты (СУЗ) реакторной установки. В комплексе средств автоматизации СУЗ занимает важное место, обеспечивая поддержание необходимых режимов работы и безопасность в аварийных условиях. Неисправности приводов СУЗ зачастую являются исходными событиями для аварий, возникающих на атомных станциях и приводящих к несанкционированным простоям. Доля простоев, вызванных отказами СУЗ, составляет 14% от общего числа несанкционированных простоев
Существующие в настоящее время штатные методики контроля параметров СУЗ предусматривают натурные испытания приводов в режиме аварийной защиты (АЗ) с регистрацией электрических сигналов на светолучевом осциллографе. Точность измерений, трудность обработки и хранения получаемой информации не позволяют производить достоверную оценку состояния приводов СУЗ. В период проведения плановопредупредительных ремонтов АЭС роль диагностических процедур значительно возрастает и усложняется из-за присутствия радиоактивности. Возникает необходимость разработки специфических методов и соответствующих инструментальных средств, позволяющих определить состояние механизмов СУЗ в процессе их эксплуатации. Стоимость диагностических систем не превышает 10% от стоимости оборудования, а затраты на эксплуатацию ответственного оборудования без систем диагностирования в несколько раз превышают его первоначальную стоимость. Использование информационно-измерительных диагностических систем, позволяющих выявить на ранней стадии зарождение дефекта оборудования, не только повышает его надежность, но и экономически эффективно.
Цель и задачи работы. Целью работы является повышение безопасности эксплуатации атомных станций путем совершенствования методов и средств диагностирования механизмов систем управления и защиты реакторной установки.
Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:
1. Исследовать виброакустические характеристики электромеханических приводов СУЗ и их взаимосвязь с процессом образования дефектов.
2. Исследовать диагностические возможности использования
электрического сигнала привода СУЗ в режиме аварийной защиты.
3. Проанализировать достоверность и информативность результатов комплексных измерений электрических и виброакустических сигналов
4. Разработать методику диагностирования приводов систем управления и защиты реакторных установок.
5. Разработать информационно-измерительую диагностическую
систему приводов СУЗ типа АРК (аварийный, регулирование, компенсация) реакторной установки ВВЭР-440.
Методы исследования. Для анализа виброакустических процессов и электрических сигналов в элементах механизмов приводов СУЗ использовались методы математического, спектрального и статистического анализа. Экспериментальные исследования проводились на натурных образцах с помощью цифровой информационно-измерительной системы.
Научная новизна работы. Установлено, что в определенных частотных диапазонах спектра электрического сигнала, наведенного на статорных обмотках электродвигателя электропривода, работающего в генераторном режиме, содержатся гармоники, отражающие проявление дефектов, возникающих в кинематических парах механических узлов привода.
Практическая ценность работы. Применение разработанной методики и информационно-измерительной диагностической системы при эксплуатации атомных станций позволяет проводить оперативный контроль технического

2mV (t)
(2.23)
Таким образом, соударение деталей характеризуется малой длительностью, большими по величине силами взаимодействия и очень большими градиентами напряжений.
Длительность соударения т равна удвоенному времени от начала соприкосновения тел до их сближения на величину максимального сжатия
Следует обратить внимание на слабую зависимость г от скорости столкновения тел (как корень пятой степени от У0). Эта величина целиком
определяется их массами т и жесткостью контакта к, т. е. параметрами, которые практически не изменяются за время эксплуатации механизма и от режима его работы. Поэтому длительность соударения можно считать константой кинематической пары и использовать ее для распознавания сигнала, генерируемого этой парой. Колебательные процессы, распространяющиеся по конструкциям электромеханической системы, принято называть вибрационными процессами [24].
Генераторами возбуждения виброакустического поля функционирующей электромеханической системы могут являться - дисбаланс ротора, кинематические погрешности изготовления и сборки, зазоры, износ, изменение параметров механической системы во времени, нарушение чистоты и геометрии контактирующих поверхностей, случайные удары и другие причины.
Сложность виброакустических процессов, генерируемых в кинематических парах электромеханической системы, различие физических моделей и методов их математического описания на различных участках частотного диапазона, послужили основанием для разбиения его на три диагностических поддиапазона:
'max'
Длительность соударения равна:
z - 2 !
d Я
(2.24)