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CPR1000核电站安全级DCS冗余DO配置单一故障分析

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自动化博览 2012年第11期29卷 80-83页

作者：董伟鹤张岚逄魁建熊科陈良王刚王强肖双中广核工程有限公司广东深圳518124

介绍了平行冗余CPU冗余DO系统输出方案分析的应用范围;在单一故障准则下,对不同工艺情况MELTAC平台平行冗余CPU的冗余DO系统输出逻辑进行分析,提出两种平行冗余CPU冗余DO系统的输出运算方案,给出了对应的冗余DO配置的实现;最后较为全面... 详细信息

介绍了平行冗余CPU冗余DO系统输出方案分析的应用范围;在单一故障准则下,对不同工艺情况MELTAC平台平行冗余CPU的冗余DO系统输出逻辑进行分析,提出两种平行冗余CPU冗余DO系统的输出运算方案,给出了对应的冗余DO配置的实现;最后较为全面地对比了平行冗余CPU单DO系统和平行冗余CPU冗余DO系统,为核电厂安全级DCS安全运行提供一定的参考。

关键词： CPR1000 DCS 平行冗余冗余DO 单一故障

核电厂满足单一故障准则起升机构设计特点分析

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科技视界 2016年第9期 126-127页

作者：沈艳祥周超周洋中国核电工程有限公司中国北京100840

本文根据国内外核电厂起重机设计标准和规范,对满足单一故障准则起升机构的设计特点进行了详细介绍和分析,有利于提高我国核电厂起重设备的安全性能,对起重设备的设计有一定参考价值。

关键词：单一故障起升机构安全功能

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凝结水系统单一故障甩负荷问题改造策略研究

仪器仪表用户 2023年第10期30卷 41-46页

作者：黄超武李培金邹向阳台山核电合营有限公司广东台山529200

某核电厂凝结水抽取系统配备3台凝结水泵,当电功率在40%Pn以上时,3台凝结水泵配置为两用一备,如少于两台则触发甩负荷信号。当前设计中,甩负荷信号回路存在单一故障导致误触发甩负荷信号风险。本文通过优化甩负荷逻辑,组合凝结水泵启停... 详细信息

某核电厂凝结水抽取系统配备3台凝结水泵,当电功率在40%Pn以上时,3台凝结水泵配置为两用一备,如少于两台则触发甩负荷信号。当前设计中,甩负荷信号回路存在单一故障导致误触发甩负荷信号风险。本文通过优化甩负荷逻辑,组合凝结水泵启停反馈、出口隔离阀开关状态以及泵出口流量等方式,并适应性修改DCS控制机柜间硬接线信号缺省值,解决单一故障导致甩负荷信号误触发问题。该方案充分考虑信号误动、拒动风险的平衡,采用最经济的手段提升机组可靠性,可为其他改造提供参考。

关键词：凝结水系统单一故障甩负荷控制回路改造

能源行业核电标准《压水堆安全重要流体系统单一故障准则》通过审查

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核标准计量与质量 2015年第2期 64-64页

作者：杜建核工业标准化研究所

2015年5月29日，能源行业核电标准化技术委员会秘书处在北京主持召开了能源行业核电标准《压水堆安全重要流体系统单一故障准则》送审稿审查会。来自环境保护部核与辐射安全中心、中国核电工程有限公司、上海核工程研究设计院等8家单位... 详细信息

2015年5月29日，能源行业核电标准化技术委员会秘书处在北京主持召开了能源行业核电标准《压水堆安全重要流体系统单一故障准则》送审稿审查会。来自环境保护部核与辐射安全中心、中国核电工程有限公司、上海核工程研究设计院等8家单位的18位专家和代表参加了此次会议。

关键词：标准化技术委员会核电工程能源行业安全中心单一故障流体系统压水堆审查

1000 MW核电汽轮机超速保护系统方案分析与优化

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热力透平 2024年第1期53卷 63-67,70页

作者：彭运洪上海电气电站设备有限公司汽轮机厂上海200240

1000 MW核电汽轮机的电子超速保护系统的硬件检测回路需定期自检。自检时继电器轮流频繁动作,可能导致触点故障,因此有必要对电子超速保护系统进行分析和优化。介绍了1000 MW核电汽轮机电子超速保护系统的原理,分析了电子超速保护系统... 详细信息

1000 MW核电汽轮机的电子超速保护系统的硬件检测回路需定期自检。自检时继电器轮流频繁动作,可能导致触点故障,因此有必要对电子超速保护系统进行分析和优化。介绍了1000 MW核电汽轮机电子超速保护系统的原理,分析了电子超速保护系统的三取二逻辑的实现策略和硬件回路保护方案,总结了系统的优点和存在的风险,并针对系统在自检过程中因叠加触点单一故障而导致误跳机的问题,提出了2套并线优化方案。对方案进行了分析对比,认为4路并线优化方案可以有效降低系统自检过程中的误跳机概率,提高运行可靠性。研究成果可为同类机型的汽轮机电子超速保护系统设计提供参考。

关键词： 1000 MW核电汽轮机电子超速保护系统单一故障硬件回路优化

旋转机械滚动轴承多模式故障智能诊断方法研究

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旋转机械滚动轴承多模式故障智能诊断方法研究

作者：姚鹏山东大学

学位级别：硕士

轴承作为机械设备关键部件,受长期运行过程中交变负载、高温高压等服役环境影响,可能会发生结构故障,若不能及时发现将会导致设备损坏,进而引发安全事故。因此,开展轴承故障诊断技术研究对保障机械设备安全运行具有重要意义和工程应用... 详细信息

轴承作为机械设备关键部件,受长期运行过程中交变负载、高温高压等服役环境影响,可能会发生结构故障,若不能及时发现将会导致设备损坏,进而引发安全事故。因此,开展轴承故障诊断技术研究对保障机械设备安全运行具有重要意义和工程应用价值。当前轴承故障诊断方法主要包括基于故障机理、信号处理和数据驱动三种方法。其中,具有不依赖精确物理模型、大量先验知识等优点的数据驱动故障诊断方法是目前最具前景的一种方法。但该方法依赖于平衡数据集来获取理想诊断效果,然而现场数据采集于设备正常工作时,正常样本多而故障样本少,正负样本严重不平衡。因此,本文面向数据不平衡条件下轴承故障准确诊断需求,提出基于谱图特征提取技术与深度学习模型的故障智能诊断方法,挖掘信号与故障之间的关联关系,实现单一、复合故障模式下轴承故障的智能诊断。主要研究内容包括:(1)滚动轴承故障机理与故障信号表征方法研究。研究轴承故障的产生机理,并评估四种故障表征信号的抗干扰能力、信号获取难度以及携带故障信息量,筛选出振动信号来开展诊断研究。研究振动信号在时域、频域和时频域下的故障特征模式,辨析故障类型与振动信号之间的关系。通过对比其他自建故障诊断平台的结构与参数,自行搭建山东大学滚动轴承故障诊断平台,自建轴承故障数据集开展诊断实验,实现从数据采集到诊断方法的独立、完整的闭环研究。(2)数据不平衡条件下滚动轴承单一故障智能诊断方法研究。针对数据不平衡下小数据量样本难以为模型提供足够故障特征的问题,提出基于梅尔频率倒谱系数与优化卷积神经网络的轴承单一故障智能诊断方法。利用梅尔频率倒谱系数挖掘小样本数据中具有差异性的故障特征,构建通道注意力与分模态标准化优化的卷积神经网络,减小了由不平衡数据导致的故障特征偏移,挖掘有助于故障诊断的信号特征,提高了模型的故障诊断准确率和泛化能力。在西储大学数据集与自建单一故障数据集上开展诊断实验,验证了所提方法可有效改进数据不平衡条件下的单一故障诊断性能。(3)数据不平衡条件下滚动轴承复合故障智能诊断方法研究。针对不平衡数据条件下复合故障中不同分量之间相互耦合掩盖导致难以准确诊断的问题,提出基于频域格拉姆角场与改进卷积神经网络的复合故障智能诊断方法。利用频域格拉姆角场从复合故障频谱中提取故障模式更明显的差异化特征,构建实例标准化与通道注意力优化的卷积神经网络,充分保留了特征图自身的故障风格,深入挖掘并增强了有助于诊断的复合故障特征,削弱了不平衡的负面影响。在仿真复合故障数据集与自建复合故障数据集上开展诊断实验,验证了所提方法可有效提升数据不平衡下的复合故障诊断效果。(4)变工况条件下滚动轴承单一故障与复合故障诊断效果验证。轴承故障诊断方法的效果还受工况变化的影响,因此设置拓展实验对所提不平衡故障诊断方法在不同工况间的泛化能力进行验证。基于西储大学故障数据集与自建复合故障数据集开展不同转速变化条件下的诊断实验,分别验证所提出的单一故障诊断方法与复合故障诊断方法在工况变化时的诊断效果,并对诊断结果进行分析讨论。本文利用梅尔频率倒谱系数与频域格拉姆角场提取轴承单一故障和复合故障的差异化特征,削弱了数据不平衡对诊断模型的影响并增强了故障信息。设计了基于先进标准化技术与注意力特征增强网络的故障诊断模型,缓解了数据不平衡、运行工况变化等因素对诊断效果的干扰,有助于深入挖掘故障特征,提高模型的诊断准确率与泛化能力。基于西储大学数据集、山东大学数据集和仿真振动信号数据集开展诊断实验,充分验证了所提诊断方法在数据不平衡条件下的故障诊断效果。

关键词：滚动轴承故障诊断数据不平衡单一故障复合故障

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基于共振稀疏分解的轮对轴承故障诊断

基于共振稀疏分解的轮对轴承故障诊断

作者：孙振宇石家庄铁道大学

学位级别：硕士

我国轨道交通的快速发展对列车运行状态的健康监测和故障诊断提出了更高的要求。轴承是铁路机车车辆的重要零部件,其运行状态对列车的安全平稳运行起着不可忽视的作用。因此,针对轮对轴承开展与之相关的故障诊断研究有着重大的应用价值... 详细信息

我国轨道交通的快速发展对列车运行状态的健康监测和故障诊断提出了更高的要求。轴承是铁路机车车辆的重要零部件,其运行状态对列车的安全平稳运行起着不可忽视的作用。因此,针对轮对轴承开展与之相关的故障诊断研究有着重大的应用价值和工程意义。本文针对轮对轴承的单一故障、复合故障和故障尺寸估计等问题,基于共振稀疏分解(Resonance Sparse Signal Decomposition,RSSD)方法开展了一系列研究,并通过模拟仿真和工程实验数据进行了验证,证明了本文所提方法的可行性和有效性。具体研究内容如下:(1)针对RSSD参数优化和最优共振频带的选择等问题,利用平方包络(Squared Envelope,SE)负熵表征故障信号的冲击性,平方包络谱(Squared Envelope Spectrum,SES)负熵表征故障信号的循环平稳性,提出了一种轮对轴承单一故障诊断方法,该方法通过多目标灰狼算法(Multi Objective Gray Wolf Optimizer,MOGWO)优化品质因子Q,并基于熵值权重法选择最佳子带进行包络解调,最后通过仿真和实验数据的验证,证明在统一考虑故障信号的冲击性和循环平稳性的情况下,可实现在复杂干扰下利用RSSD提取出轮对轴承轴承故障特征。与单目标优化结果相比,证明了多目标提取故障特征的有效性。(2)针对轮对轴承复合故障难以准确分离的问题,在MOGWO-RSSD的基础之上,结合独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA),提出了一种复合故障分离方法,该方法利用MOGWO-RSSD将轴承故障信号的冲击成分和噪声干扰分离,再对包含复合故障的高共振分量进行重构以作为ICA的输入矩阵,通过ICA将不同故障源产生的故障分离到不同IC分量,最后通过仿真和实验验证了该方法可以从复合故障信号提取出不同故障的故障特征频率及其倍频。(3)通过对滚动轴承双冲击特征的分析,提出了一种基于AR-RSSD的双冲击特征提取方法,并结合轴承运动学分析,得到了轴承故障尺寸大小估计公式,完成了对轴承局部缺陷尺寸的估计,最终通过双冲击仿真信号、凯斯西储大学轴承实验台实验数据和高速列车轴承综合实验台实验数据完成了对所提方法的验证,实现了对轴承局部故障尺寸大小的估计。

关键词：轮对轴承共振稀疏分解单一故障复合故障故障尺寸估计

西门子汽轮机低压缸阀位故障机组控制优化改进

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中国核电 2022年第4期15卷 550-554页

作者：杜春城李华欢阳江核电有限公司广东阳江529941 苏洲热工研究院有限公司广东深圳518000

本文通过对某厂西门子汽轮机低压缸阀门控制逻辑进行分析,研究低压缸阀门控制与机组状态的关系,针对原低压缸阀门阀位反馈故障时将缓慢关闭影响机组效率,且低压缸阀门阀位反馈存在单一通道故障引起机组异常的问题。本文针对并网期间低... 详细信息

本文通过对某厂西门子汽轮机低压缸阀门控制逻辑进行分析,研究低压缸阀门控制与机组状态的关系,针对原低压缸阀门阀位反馈故障时将缓慢关闭影响机组效率,且低压缸阀门阀位反馈存在单一通道故障引起机组异常的问题。本文针对并网期间低压缸阀门阀位故障提出保位的改进建议,并全面深入分析对机组状态的影响和可行性。其改进措施可有效避免单一故障引起机组功率损失的问题,保证机组稳定运行。

关键词：低压缸保位单一故障改进

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核电站反应堆保护系统故障对策分析与应用

核电子学与探测技术 2012年第3期32卷 337-341页

作者：郑伟智北京广利核系统工程有限公司北京100094

核电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求,研究了应对单一故障及共因故障的对策,并根据二代反应堆堆型的特点,设计了保护系统的基本架... 详细信息

核电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求,研究了应对单一故障及共因故障的对策,并根据二代反应堆堆型的特点,设计了保护系统的基本架构。该架构的停堆系统采用2oo4表决逻辑,专设安全设施驱动系统采用2oo3表决逻辑,并提出了在输入发生失效时,表决逻辑的降级规则。

关键词：核电站保护系统故障安全单一故障共因故障表决逻辑