к.т.н., доцент кафедры информационных и управляющих систем
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of Information and Control Systems
В статье анализируется проблема диагностики электроприводной арматуры АЭС. Выход из строя данного вида оборудования может стать исходным событием для проектной или запроектной аварии. Поэтому в период планово-предупредительных ремонтов на АЭС проводится диагностирование до 2000 единиц арматуры в основном путем регистрации и анализа сигнала тока двигателя в процессе открытия и закрытия. Однако применяемые статистические и частотные методы анализа не всегда обеспечивает необходимое качество диагностирования. В статье указывается на недостаток применяемых методов – нечувствительность к динамике электромеханического оборудования с точки зрения нелинейных проявлений дефектов. В качестве инструмента анализа указанных проявлений предложен фазово-плоскостной метод и изложены его теоретические основы. Диагностический сигнал описывается как векторная диаграмма гармонического ряда, подвергаемого амплитудной и фазовой модуляции. Показаны наиболее характерные формы фазовых траекторий – кардиоиды, нефроиды, эпициклоиды. Основные преимущества фазово-плоскостного метода перед традиционными частотными методами, – чувствительность, возможность идентификации вида модуляции, сдвига фаз, динамических и хаотических проявлений, – продемонстрированы примерами обработки диагностических сигналов оборудования АЭС. Немаловажным преимуществом, которое дает представление сигнала в виде фазового портрета является наглядность отображения динамических особенностей сигнала. Результатом работы является новый метод, позволяющий извлекать дополнительную информацию о состоянии объекта за счет анализа нестационарной составляющей исходных данных. Предложено внедрение фазово-плоскостного метода в практику обработки диагностических сигналов электроприводной арматуры и другого электромеханического оборудования, эксплуатируемого на АЭС.
The article analyzes the problem of diagnostics of NPP electric drive valves. Failure of this type of equipment can become the initial event for design or beyond design accident. Therefore, during the period of preventive maintenance at NPPs diagnostics of up to 2000 units of valves is carried out mainly by registration and analysis of the motor current signal during opening and closing. However, the applied statistical and frequency analysis methods do not always provide the necessary quality of diagnostics. The article points out the disadvantage of the applied methods – insensitivity to the dynamics of electromechanical equipment in terms of nonlinear manifestations of defects. As a tool for analyzing these manifestations the phase-plane method is proposed and its theoretical basis is outlined. The diagnostic signal is described as a vector diagram of a harmonic series subjected to amplitude and phase modulation. The most characteristic forms of phase trajectories - cardioids, nephroids, epicycloids – are shown. The main advantages of the phase-plane method over traditional frequency methods – sensitivity, possibility to identify the type of modulation, phase shift, dynamic and chaotic manifestations – are demonstrated by examples of processing diagnostic signals of NPP equipment. An important advantage of signal representation in the form of phase portrait is the visualization of dynamic features of the signal. The result of the work is a new method that allows to extract additional information about the object state by analyzing the non-stationary component of the initial data. It is proposed to introduce the phase-plane method into the practice of processing diagnostic signals of electric drive valves and other electromechanical equipment operated at NPPs.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.