[發(fā)明專利]汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性實(shí)時(shí)辨識(shí)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010551133.X
• 申請(qǐng)日: 2010-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN102052964A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋光雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷領(lǐng)域，特別涉及大型汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)的一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性實(shí)時(shí)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)是機(jī)組安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要指標(biāo)。機(jī)組運(yùn)行中振動(dòng)穩(wěn)定性是涉及機(jī)組安全可靠運(yùn)行的首要問題之一。對(duì)振動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)分析不及時(shí)，可能導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生局部或整體的嚴(yán)重故障。由于機(jī)組振動(dòng)情況惡化，經(jīng)常發(fā)生減負(fù)荷運(yùn)行，或停機(jī)處理，或緊急強(qiáng)迫停機(jī)。

汽輪發(fā)電機(jī)組在工作轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)期運(yùn)行，對(duì)振動(dòng)穩(wěn)定性要求較高。如果汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子二階臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)過大，會(huì)對(duì)工作轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)狀態(tài)造成較大的影響，在工作轉(zhuǎn)速下存在較大的振動(dòng)反相矢量。

現(xiàn)有的汽輪發(fā)電機(jī)組軸系轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性判別工作需要由具有一定現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)故障診斷經(jīng)驗(yàn)的專家完成，客觀性較差，對(duì)專家的主觀性依賴程度較高，并且無法做到振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性實(shí)時(shí)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)、分析及判別。因此，提出一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性實(shí)時(shí)辨識(shí)方法就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性實(shí)時(shí)辨識(shí)方法。

該方法基于汽輪機(jī)運(yùn)行中轉(zhuǎn)子的軸相對(duì)振動(dòng)幅值及相位數(shù)據(jù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)程序計(jì)算自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性實(shí)時(shí)辨識(shí)方法，其特征是，它包括：

(1)數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)采集機(jī)組轉(zhuǎn)子兩側(cè)支持軸承附近測(cè)得的軸相對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號(hào)以及鍵相信號(hào)；

(2)反相矢量實(shí)時(shí)運(yùn)算及存儲(chǔ)，針對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)子兩側(cè)的軸相對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)，利用FFT頻譜分析方法，實(shí)時(shí)同步計(jì)算轉(zhuǎn)子A、B兩側(cè)軸相對(duì)振動(dòng)工頻振動(dòng)幅值a^ra、a^rb(幅值單位為μm)和相位p^ra、p^rb數(shù)據(jù)(相位單位為°)。根據(jù)轉(zhuǎn)子A、B兩側(cè)軸相對(duì)振動(dòng)工頻振動(dòng)幅值a^ra、a^rb和相位p^ra、p^rb數(shù)據(jù)，計(jì)算轉(zhuǎn)子A、B兩側(cè)軸振工頻振動(dòng)的反相矢量其中分別為轉(zhuǎn)子A、B兩側(cè)軸振工頻振動(dòng)矢量。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)子兩側(cè)軸相對(duì)振動(dòng)反相矢量的實(shí)部R^real、虛部R^imagi，其中FFT為快速傅立葉變換；

(3)反相矢量統(tǒng)計(jì)量值實(shí)時(shí)計(jì)算，根據(jù)已存儲(chǔ)的當(dāng)前時(shí)刻T₁前的轉(zhuǎn)子A、B兩側(cè)軸振工頻振動(dòng)反相矢量的幅值S^amp數(shù)據(jù)，從T₁時(shí)刻向前截取至T₀時(shí)刻的轉(zhuǎn)子A、B兩側(cè)軸振工頻振動(dòng)的反相矢量的實(shí)部R^real、虛部R^imagi數(shù)據(jù)，按照數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間先后順序，分別地將反相矢量的實(shí)部R^real、虛部R^imagi數(shù)據(jù)，分為m組，每組n個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算反相矢量實(shí)部R^real的組內(nèi)均值組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差及虛部R^imagi的組內(nèi)均值組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差將上述數(shù)據(jù)分別地按照組號(hào)排成序列。

分別計(jì)算反相矢量實(shí)部R^real的組內(nèi)均值序列的逆序數(shù)組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差序列的逆序數(shù)及虛部R^imagi的組內(nèi)均值序列的逆序數(shù)組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差序列的逆序數(shù)其中，逆序是指在一個(gè)數(shù)據(jù)序列中，一對(duì)數(shù)的前后位置與大小順序相反，即前面的數(shù)大于后面的數(shù)；逆序數(shù)是指一個(gè)數(shù)據(jù)序列中逆序的總數(shù)。

(4)反相矢量穩(wěn)態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算，根據(jù)反相矢量實(shí)部R^real的組內(nèi)均值序列的逆序數(shù)組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差序列的逆序數(shù)及虛部R^imagi的組內(nèi)均值序列的逆序數(shù)組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差序列的逆序數(shù)計(jì)算反相矢量的實(shí)部R^real的穩(wěn)態(tài)參數(shù)以及虛部R^imagi的穩(wěn)態(tài)參數(shù)

(5)軸系轉(zhuǎn)子振動(dòng)反相矢量穩(wěn)態(tài)性判定，依據(jù)上述計(jì)算，如果反相矢量的實(shí)部R^real數(shù)據(jù)滿足條件及并且反相矢量的虛部R^imagi數(shù)據(jù)滿足條件及那么可以判定反相矢量具備穩(wěn)態(tài)性；否則，反相矢量不具備穩(wěn)態(tài)性。N_1-α/2(0，1)是概率為(1-α/2)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布變量值，設(shè)定α/2＝2.5％，可知N_0.975(0，1)＝1.9604。。