[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

本發明是一種汽輪發電機異常噪聲頻譜的分析方法，其方法是進行1/3倍頻程的噪聲測試，并繪制噪聲頻譜圖；在頻譜圖中，50Hz為基頻的2倍頻、4倍頻、8倍頻等一系列噪聲幅值突出，形成了“階梯”型，即可確定為50Hz中心頻率異常；100Hz中心頻率噪聲幅值接近或者超過50Hz中心頻率噪聲幅值，二者形成噪聲峰值相近的“駱駝峰”型，即可確定為100Hz中心頻率異常；630Hz或500Hz中心頻率噪聲幅值明顯突出，即可確定為630Hz或500Hz中心頻率異常；50Hz中心頻率噪聲異常，是機械安裝不良，即定位筋的固定不牢；100Hz中心頻率噪聲異常，是繞組端部綁扎不牢；630Hz或500Hz中心頻率噪聲異常，是鐵心松動。

技術領域：

本發明涉及一種汽輪發電機異常噪聲頻譜的分析方法。

背景技術：

大型汽輪發電機運行時，轉子高速旋轉，繞組產生高電壓、大電流，電機內存在機械力、電磁力，部件溫度升高，機械結構變形。大型汽輪發電機運行，也必然存在著噪聲。噪聲的分類主要有電磁噪聲、機械噪聲、空氣動力噪聲、軸承噪聲、電刷噪聲等。由于發電機內噪聲源較多，電磁噪聲、機械噪聲、空氣動力噪聲、軸承噪聲分布在不同的頻域，這些頻域往往相互重疊、混雜，因而發電機噪聲具有較寬的頻域范圍和復雜的頻譜。噪聲能反映出發電機的運行狀態和安裝質量：安裝質量良好的發電機運行時，噪聲幅值低、聲音均勻；存在故障的發電機，運行時會出現噪聲幅值高、異常刺耳等現象。

人耳可聞聲音的頻率范圍為20Hz～20kHz，把這個聲頻范圍劃分若干個頻率段，稱為頻程或頻帶；倍頻程是指頻率的上下限之比為f2:f1＝2:1頻帶。為了更詳細地描述噪聲的頻譜，把一個倍頻程再細分為三段小頻帶，稱為1/3倍頻程。1/3倍頻程用若干個中心頻率的噪聲值，來代表每一段頻帶的噪聲值。常見的噪聲頻譜是以頻率為橫坐標，聲壓級為縱坐標繪制的噪聲曲線，通過它反映了各種頻率下噪聲級的數值。

本發明通過測試1/3倍頻程噪聲頻譜，分析判斷大型汽輪發電機是否存在故障以及屬于哪種類型的故障。

發明內容：

本發明的目的是：通過異常噪聲頻譜，判斷汽輪發電機是否存在機械安裝不良、繞組端部綁扎不牢、鐵心松動等故障的分析方法。本發明的技術方案是：一種汽輪發電機異常噪聲頻譜的分析方法：

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