[發明專利]一種汽輪發電機異常噪聲頻譜的分析方法

在審

• 申請號: 201810775474.1
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108955869A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 茍智德;魏長健;焦曉霞;靳穎;李志和;梁彬;馬占華;富立新;楊村棟;李明宇;王韜;李淑鈺
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種汽輪發電機異常噪聲頻譜的分析方法，其特征是：

步驟一：噪聲測試

a)儀表使用

噪聲測試應使用精度等級為1級的噪聲頻譜分析儀，噪聲儀表按“GB/T 7441汽輪機及其被驅動機械發出的空間噪聲的測量”、“GB/T 10069.1旋轉電機噪聲測定方法及限值第1部分：旋轉電機噪聲測定方法”的要求，能進行1/3倍頻程的噪聲頻譜測試；進行1/3倍頻程的噪聲頻譜測試時，頻率計權方式為“Z”計權，“Z”計權是倍頻程噪聲測試的一種頻率計權方式，為線性計權方式；

b)發電機運行工況

進行噪聲頻譜測試時，汽輪發電機為正常帶載運行狀態，帶載負荷為低負荷、中負荷、高負荷三種運行工況，低負荷一般為50％左右的額定功率、中負荷一般為80％左右的額定功率、高負荷一般高于90％的額定功率，高負荷負載盡可能為額定功率負載；三種運行工況下，發電機的功率因數應基本相同；

c)測試位置

1/3倍頻程的噪聲測點有四點：在發電機機座兩側，每一側的中部各一個測點；在發電機勵端、汽端兩個端部，每一端部的中部各一個測點；

步驟二：數據處理

a)一條噪聲頻譜圖的繪制

以1/3倍頻程中心頻率的“序號”為橫坐標，在此中心頻率下測試的“Z”計權聲壓級噪聲值為縱坐標，繪制噪聲曲線；“Z”計權是倍頻程噪聲測試的一種頻率計權方式，為線性計權方式；

b)多條噪聲頻譜的對比繪制

可以將同一測試位置且相同工況但不同測試時間、相同工況但不同測試位置、同一測試位置但不同運行工況的噪聲頻譜分別繪制在同一張頻譜圖中；比較不同時間、不同位置、不同負載的噪聲頻譜差異，進行重復性或者對比性的噪聲測試分析；

步驟三：異常頻譜的確定

大型汽輪發電機的典型噪聲頻譜圖，50Hz、100Hz中心頻率噪聲幅值是相對突出的，并且100Hz噪聲幅值低于50Hz噪聲幅值；其他的噪聲頻譜突出不明顯；以下三種情況，發電機噪聲頻譜與典型噪聲頻譜圖存在明顯差別，可確定為異常頻譜：

a)50Hz中心頻率異常

在噪聲頻譜圖上，100Hz、200Hz、400Hz等中心頻率，以50Hz為基頻的2倍頻、4倍頻、8倍頻噪聲都突出，這些系列噪聲形成了“階梯”型，即可確定為50Hz中心頻率異常；

b)100Hz中心頻率異常

在噪聲頻譜圖上，100Hz中心頻率噪聲幅值突出，其幅值增大到相近或者超過50Hz中心頻率噪聲幅值，100Hz中心頻率與50Hz中心頻率噪聲頻譜形成峰值相近的“駱駝峰”雙峰型，即可確定為100Hz中心頻率異常；

c)630Hz或500Hz中心頻率異常

在噪聲頻譜圖上，630Hz或500Hz明顯突出，即可確定為630Hz或500Hz中心頻率異常；

步驟四：質量分析判斷

a)50Hz中心頻率異常，是機械安裝不良

如果發電機機械安裝不良，剛性不足，基頻50Hz就會產生一系列的激振反應，在100Hz、200Hz、400Hz等低倍頻的激振反應尤為明顯；機械安裝不良，主要是鐵心背部定位筋的固定不牢；

b)100Hz中心頻率異常，是繞組端部綁扎不牢

由于大型汽輪發電機電磁力的作用，在定子繞組上產生100Hz周期的振動力；定子繞組端部是定子繞組的一部分，端部繞組不在槽內，受漏磁、電磁力的影響大；如果繞組端部綁扎不牢固，100Hz的振動噪聲會異常增大；

c)630Hz或500Hz中心頻率異常，是鐵心松動

500Hz～630Hz是大型汽輪發電機鐵心的固有頻率區間，如果出現壓緊不實、松動、局部空腔等鐵心安裝質量問題，在多種振動因素共同作用下，鐵心630Hz或500Hz固有頻率的振動會劇增，在噪聲頻譜圖中，630Hz或500Hz中心頻率的噪聲幅值會異常突出。