專利名稱：汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警方法。
背景技術(shù)：
隨著大型汽輪發(fā)電機(jī)組容量提高，對機(jī)組運(yùn)行的安全性提出了更高的要求。汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中發(fā)生低頻振動的危險性極大，若不及時處理并查明原因，很可能導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。汽輪發(fā)電機(jī)組軸系劇烈的低頻振動可導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與定子在密封、軸瓦、葉頂?shù)炔课话l(fā)生動靜碰摩、軸瓦烏金脫胎，并產(chǎn)生大幅交變應(yīng)力所形成的力學(xué)疲勞環(huán)境，這些情況都有可能誘發(fā)轉(zhuǎn)子裂紋，對機(jī)組安全性以及可靠性有潛在危害，必須消除和避免機(jī)組軸系低頻振動故障?！ご笮推啺l(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的低頻振動故障，已經(jīng)成為影響大型機(jī)組安全運(yùn)行的重大問題。因此，一旦發(fā)現(xiàn)低頻振動，應(yīng)立即采取措施。判斷機(jī)組轉(zhuǎn)子低頻振動是否處于非穩(wěn)態(tài)，通常由具有一定現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識技能的專業(yè)人員完成，由此帶來分析結(jié)果客觀性較差、分析過程耗費(fèi)時間資源人力過高等問題，并且無法做到低頻振動非穩(wěn)態(tài)的實(shí)時自動在線監(jiān)測、分析及判別。因此，提出一種大型汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)快速預(yù)警方法就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警方法，用以解決常用的機(jī)組轉(zhuǎn)子低頻振動非穩(wěn)態(tài)判定方法存在的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警方法，其特征在于，所述方法包括步驟I :設(shè)定起始時刻TM、終止時刻Tn和步進(jìn)長度t ；步驟2 :在時刻TM，獲取該時刻低頻振動幅值序列< ;其中，i為頻率序號，i =1,2,...,1, I為設(shè)定值；步驟3 :存儲該時刻低頻振動幅值序列判斷是否達(dá)到終止時刻Tn，如果已經(jīng)達(dá)到終止時刻TN，則執(zhí)行步驟4 ;否則，令Tm = TM+t，返回步驟2 ；步驟4 :將每個時刻存儲的低頻振動幅值序列#中的數(shù)據(jù)按照存儲時間的先后順序排序，同一時刻的低頻振動幅值序列4"中的數(shù)據(jù)按照下標(biāo)i由小到大的順序排序，得到
從起始時刻Tm到終止時刻Tn的低頻振動幅值序列#其中，=；步驟5 :分別計算不同時刻相同頻率下低頻振動幅值的均值/Zf和參數(shù)zf ；步驟6 :根據(jù)不同時刻相同頻率序號下低頻振動幅值的均值//f和參數(shù)zf，判斷當(dāng)前時刻汽輪發(fā)電機(jī)組軸系轉(zhuǎn)子一側(cè)的低頻振動是否處于非穩(wěn)態(tài)。
所述步驟2包括步驟21 :采集機(jī)組轉(zhuǎn)子一側(cè)的軸相對振動信號、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號以及鍵相信號；步驟22 :根據(jù)采集的信號，利用快速傅立葉變換頻譜分析方法，計算該時刻從低頻到高頻的振動頻率所對應(yīng)的振動幅值序列；步驟23 :從所述振動幅值序列中，截取所有小于機(jī)組工作轉(zhuǎn)速頻率的振動頻率所對應(yīng)的振動幅值,得到該時刻低頻振動幅值序列其中，i為頻率序號，i = 1，2，...，1，I為設(shè)定值。所述計算不同時刻相同頻率序號下低頻振動幅值的均值利用公式
權(quán)利要求
1.一種汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警方法，其特征在于，所述方法包括 步驟I :設(shè)定起始時刻Tm、終止時刻Tn和步進(jìn)長度t ； 步驟2:在時刻TM，獲取該時刻低頻振動幅值序列4"其中，i為頻率序號，i =·1，2，...，1，I為設(shè)定值； 步驟3 :存儲該時刻低頻振動幅值序列<，判斷是否達(dá)到終止時刻Tn，如果已經(jīng)達(dá)到終止時刻TN，則執(zhí)行步驟4 ;否則，令Tm = TM+t,返回步驟2 ； 步驟4 :將每個時刻存儲的低頻振動幅值序列<中的數(shù)據(jù)按照存儲時間的先后順序排序，同一時刻的低頻振動幅值序列if中的數(shù)據(jù)按照下標(biāo)i由小到大的順序排序，得到從起始時刻Tm到終止時刻Tn的低頻振動幅值序列< ;其中，y' =； 步驟5 :分別計算不同時刻相同頻率下低頻振動幅值的均值//f和參數(shù)zf ； 步驟6 :根據(jù)不同時刻相同頻率序號下低頻振動幅值的均值/if和參數(shù)判斷當(dāng)前時刻汽輪發(fā)電機(jī)組軸系轉(zhuǎn)子一側(cè)的低頻振動是否處于非穩(wěn)態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括 步驟21 :采集機(jī)組轉(zhuǎn)子一側(cè)的軸相對振動信號、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號以及鍵相信號； 步驟22 :根據(jù)采集的信號，利用快速傅立葉變換頻譜分析方法，計算該時刻從低頻到高頻的振動頻率所對應(yīng)的振動幅值序列； 步驟23 :從所述振動幅值序列中，截取所有小于機(jī)組工作轉(zhuǎn)速頻率的振動頻率所對應(yīng)的振動幅值，得到該時刻低頻振動幅值序列4" S中，i為頻率序號，i = 1,2, ...,1,1為設(shè)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算不同時刻相同頻率序號下低頻振動幅值的均值〃r利用公式
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算不同時刻相同頻率下低頻振動幅值的參數(shù)』利用公式
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟6具體是，當(dāng)不同時刻相同頻率序號下低頻振動幅值的均值M"大于第一設(shè)定值/4并且不同時刻相同頻率序號下低頻振動幅值的參數(shù)？大于第二設(shè)定值成,'時，則當(dāng)前時刻汽輪發(fā)電機(jī)組軸系轉(zhuǎn)子一側(cè)的低頻振動處于非穩(wěn)態(tài)；否則，當(dāng)前時刻汽輪發(fā)電機(jī)組軸系轉(zhuǎn)子一側(cè)的低頻振動不處于非穩(wěn)態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一設(shè)定值
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二設(shè)定值
全文摘要
本發(fā)明公開了旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域中的一種汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警方法。包括設(shè)定起始時刻、終止時刻和步進(jìn)長度；從起始時刻到終止時刻，獲取每個步進(jìn)長度所處時刻的低頻振動幅值序列，并由此得到從起始時刻到終止時刻的低頻振動幅值序列；分別計算不同時刻相同頻率下低頻振動幅值的均值和參數(shù)，并根據(jù)計算結(jié)果判斷當(dāng)前時刻汽輪發(fā)電機(jī)組軸系轉(zhuǎn)子一側(cè)的低頻振動是否處于非穩(wěn)態(tài)。本發(fā)明通過實(shí)時自動在線監(jiān)測和分析，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子低頻振動是否處于非穩(wěn)態(tài)的自動判定，提高了大型汽輪發(fā)電機(jī)組低頻振動非穩(wěn)態(tài)實(shí)時預(yù)警分析工作的效率和準(zhǔn)確度。
文檔編號G01H17/00GK102879085SQ20121038857
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者宋光雄 申請人:華北電力大學(xué)