[發明專利]一種識別汽輪發電機組轉子裂紋故障的方法

無效

• 申請號: 201410399617.5
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104132806A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 張學延;何國安;張衛軍;葛祥
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于旋轉機械設備故障診斷技術領域，涉及一種診斷裂紋故障的方法，具體涉及一種識別汽輪發電機組轉子裂紋故障的方法。

背景技術

轉子裂紋是威脅汽輪發電機組等旋轉機械軸系安全穩定運行的重大故障。如果不能及時發現，當轉子裂紋發展到最后階段，會導致機組運行中出現災難性的斷軸毀機事故，造成巨大的經濟損失和惡劣的社會影響。目前檢測轉子裂紋的手段通常是在機組停機大修期間對轉子進行超聲波、磁粉和紅外等探傷檢查。若轉子表面出現裂紋時，一般通過這些常規探傷手段能夠探測出存在的裂紋。但如果是轉子內部出現裂紋，在其沒有擴展到表面時，現場探傷有時很難檢測出來。同時由于機組轉子結構的特點，如受成品汽輪機轉子軸封、葉根部位以及發電機轉子套裝風扇環下軸等部位限制，可能會影響到探傷儀表對這些部位探傷結果的準確度，有時無法探出已存在的裂紋。此外，有些情況下轉子裂紋發展很快，還未等到機組停機檢修，裂紋已發展到嚴重影響機組安全運行的危險程度。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種識別汽輪發電機組轉子裂紋故障的方法，該方法可以在汽輪發電機組運行狀態下及時、準確的識別轉子的裂紋故障。

為達到上述目的，本發明所述的識別汽輪發電機組轉子裂紋故障的方法包括以下步驟：

汽輪發電機組運行過程中，實時測量汽輪發電機組中轉子的振動特征分量，所述轉子的振動特征分量包括轉子振動趨勢、轉子振動的頻譜以及轉子振動的相位；

汽輪發電機組工作過程中、啟動或者停機時1/2臨界轉速下，當轉子出現2倍頻振動且持續增長時，且2倍頻振動持續增長與勵磁電流無關時，則汽輪發電機組中轉子出現裂紋；

汽輪發電機組工作過程中，當轉子出現持續爬升的1倍頻振動，且對轉子進行若干次施加平衡重量后，轉子的平衡效果與預期值不同，則汽輪發電機組中轉子出現裂紋；

汽輪發電機組工作中，當轉子1倍頻振動相位發生突變，且振動振幅爬升的速度大于預設閥值以及振動與勵磁電流無關時，則汽輪發電機組中轉子出現裂紋；

汽輪發電機組工作中，當轉子振動持續上升，且轉子的振動隨汽輪發電機組的有功負荷而變化，則汽輪發電機組中轉軸的內部發生裂紋。

通過TDM系統或DCS系統實時測量汽輪發電機組中轉子的振動特征分量。

通過對比添加勵磁電流前后轉子的振動特征分量來判斷轉子出現2倍頻振動且持續增長是否與勵磁電流有關。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的識別汽輪發電機組轉子裂紋故障的方法判斷汽輪發電機組中轉子是否存在裂紋故障時，在汽輪發電機組工作的過程中，實時的測量汽輪發電機組中轉子的振動特征分量，然后根據所述轉子的振動特征分量來判斷轉子是否發生裂紋故障，從而及時、準確的診斷出轉子的裂紋故障，規避了成品轉子部分位置探傷結果可能產生的偏差以及裂紋快速擴展造成危及機組安全運行事故出現，保證機組安全運行，防止災難性事故發生，避免出現的巨大經濟損失。

附圖說明

圖1為本發明中實施例一內7號軸承X方向軸振動趨勢圖；

圖2為本發明中實施例一內7號軸承Y方向軸振動趨勢圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

本發明所述的識別汽輪發電機組轉子裂紋故障的方法包括以下步驟：

汽輪發電機組運行過程中，實時測量汽輪發電機組中轉子的振動特征分量，所述轉子的振動特征分量包括轉子振動趨勢、轉子振動的頻譜以及轉子振動的相位；

汽輪發電機組工作過程中、啟動或者停機時1/2臨界轉速下，當轉子出現2倍頻振動且持續增長時，且2倍頻振動持續增長與勵磁電流無關時，則汽輪發電機組中轉子出現裂紋；

汽輪發電機組工作過程中，當轉子出現持續爬升的1倍頻振動，且對轉子進行若干次施加平衡重量后，轉子的平衡效果與預期值不同，則汽輪發電機組中轉子出現裂紋，一般對轉子進行2次施加平衡重量；

汽輪發電機組工作中，當轉子1倍頻振動相位發生突變，且振動振幅爬升的速度大于預設閥值以及振動與勵磁電流無關時，則汽輪發電機組中轉子出現裂紋；

汽輪發電機組工作中，當轉子振動持續上升，且轉子的振動隨汽輪發電機組的有功負荷而變化，則汽輪發電機組中轉軸的內部發生裂紋。

通過TDM系統或DCS系統實時測量汽輪發電機組中轉子的振動特征分量。