[發明專利]水輪機組故障診斷及健康狀態評估方法

在審

• 申請號: 201910746557.2
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110552832A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 吳智丁;何東陽;侯玉成;戴俊
• 申請（專利權）人: 大唐水電科學技術研究院有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 11674 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄭海

本發明公開了水輪機組故障診斷及健康狀態評估方法，包括對水輪機組正常運行下各個數據進行檢測，并存入原始數據庫內，其原始數據主要包括出力大小、水輪機振動幅度、水輪機運行聲響、空載開度、制動時間、軸承溫度和尾水管壓力脈動，通過檢測系統對水輪機組的實時狀態進行檢測，將檢測后的數據送入數據庫內，將得到的實時數據與原始數據進行比較，處理器對比對后的數據進行分析處理，進行故障診和狀態評估；本發明通過檢測系統對水輪機組進行多方面的檢測，能夠及時預防漸變故障，同時能夠及時檢查出突發故障的原因，便于工作人員的維修。

技術領域

本發明涉及水輪機故障診斷和評估技術領域，具體涉及水輪機組故障診斷及健康狀態評估方法。

背景技術

水輪機是將水流能量轉換為旋轉機械能量的動力設備，它帶動發電機旋轉產生電能。水輪機和發電機連在一起稱為水輪發電機組。水輪發電機組是水電站的核心設備。為監測、控制和保證水輪發電機組正常運行，做到安全可靠、經濟高效，在水電站安裝了一整套附屬設備系統，如快速閘門、透平油系統、壓縮空氣系統、供排水系統和自動化設備(自動勵磁裝置、調速器、水輪機自動控制系統和自動化元件等)。隨著現代化計算機技術的不斷發展和廣泛應用，水電站綜合自動化水平也不斷提高，許多大中型水電站已經采用計算機監控，實現無人值班。

水輪機組在運行時，經常性的會發生一些故障，這些故障可分為漸變故障和突發故障，漸變故障一般多由零件磨損和疲勞現象的累積結果產生，這種故障使水輪機某些零部件或整機的參數逐漸變化，突發故障具有隨機性，在整個運行期間都有可能發生，其現象為運行參數或狀態突然或階躍變化，突發故障較難以避免，而漸變故障可以通過對水輪機的健康狀態評估來進行預防，現有的水輪機漸變故障的預防一般都是通過加強運行中的維護，進行定期的停機檢修來進行漸變故障的預防，此種方法雖然能夠起到一定的效果，但需要的人工成本較高，且耗時較久，同時在停機檢修時會造成一定的經濟損失，且對于突發故障不能夠及時的進行檢測，需要耗費較長的時間進行檢查。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供水輪機組故障診斷及健康狀態評估方法，通過檢測系統對水輪機組進行多方面的檢測，能夠及時預防漸變故障，同時能夠及時檢查出突發故障的原因，便于工作人員的維修。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明是通過以下技術方案實現：

水輪機組故障診斷及健康狀態評估方法，包括如下步驟：

對水輪機組正常運行下各個數據進行檢測，并存入原始數據庫內，其原始數據主要包括出力大小、水輪機振動幅度、水輪機運行聲響、空載開度、制動時間、軸承溫度和尾水管壓力脈動；

通過檢測系統對水輪機組的實時狀態進行檢測，將檢測后的數據送入數據庫內；

將得到的實時數據與原始數據進行比較，處理器對比對后的數據進行分析處理，進行故障診和狀態評估。

進一步地，所述檢測系統包括出力檢測模塊、水輪機振動檢測模塊、聲響檢測模塊、空載開度檢測模塊、制動轉速檢測模塊、軸承溫度檢測模塊和脈動檢測模塊。

進一步地，所述出力檢測模塊對運行機組開度不變的情況下的出力進行檢測。

進一步地，所述水輪機振動檢測模塊對水輪機運行時的振動進行檢測。

進一步地，所述聲響檢測模塊對水輪機異常聲響進行檢測。

進一步地，所述空載開度檢測模塊對水輪機開機時的開度進行檢測。

進一步地，所述制動轉速檢測模塊對水輪機停機后的轉速進行檢測。

進一步地，所述軸承溫度檢測模塊對水輪機運行時軸承的溫度進行檢測。

進一步地，所述脈動檢測模塊對水輪機尾水管的壓力脈動進行檢測。