[發明專利]一種立式機組定轉子中心偏移故障的在線診斷方法

在審

• 申請號: 202011016603.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112162197A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 諶洪江;盧國林;姚本培;孔祥坤;陳明東;陳國鋒;劉軍;楊秀江;蔣金宏;王楊琛;楊科帆;周媛
• 申請（專利權）人: 貴州北盤江電力股份有限公司光照分公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01H17/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種立式機組定轉子中心偏移故障的在線診斷方法，包括：獲取待診斷立式機組定轉子繞組輸出振動信號的波形數據；經信號調理低通濾波去噪，并變換成頻譜信號；將所述頻譜信號中的不同頻率分量與該立式機組定轉子標準故障圖譜進行比較；當比較結果大于預設閾值時，判斷出現故障，發出報警信號。該方法能夠準確快捷、可靠地判定故障是否存在，故障診斷率較高，同步發電機內部氣隙動態偏心故障，為立式機組的作業、維護及維修提供技術支持。進一步地，還有效利用水電站采集的監控數據，在業務增效方面，通過大數據技術的運用，驅動狀態檢修、優化調度、安全生產業務的提質增效。

技術領域

本發明涉及發電機技術領域，特別涉及一種立式機組定轉子中心偏移故障的在線診斷方法。

背景技術

隨著經濟的發展，以及對電力的需求，我國建立了許多的水電站，水輪發電機組，在長期的運行過程中，大多數發電機都不同程度地存在氣隙偏心的現象，這是一種由于制造及安裝誤差、軸承偏移、定子鐵芯變形等原因所導致的定轉子間氣隙不均勻的狀況。

立式機組定轉子中心偏移故障是指在同步發電機運轉過程中，定子中心是轉子的旋轉中心，但轉子中心與定子中心不重合，相當于軸承中心從定子中心向某個方向偏移，但轉子旋轉以軸承為中心，定轉子氣隙不斷發生變化。

在水電站的生產和運作過程中，管理人員要對水電站的生產計劃、運行管理、事故處理、日常維護等作出決策，決策的制定要由水電站生產過程中提供的海量數據作為基礎。水電站安裝了大量的傳感器，每時每秒都在產生大量的與水電站運行相關的監控數據和視頻監控數據。

但在實際應用中上述監控數據和視頻監控數據，不能直接作為判斷同步發電機發生氣隙動態偏心故障的有效依據，給同步發電機的故障診斷、后期精準維護和維修帶來很大困難。

因此，如何基于監控數據中，分析獲得判斷立式機組定轉子是否存在氣隙動態偏心故障，是亟待解決的難題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種立式機組定轉子中心偏移故障的在線診斷方法，可以解決判斷立式機組定轉子是否存在氣隙動態偏心故障的問題。

本發明實施例提供一種立式機組定轉子中心偏移故障的在線診斷方法，包括：

獲取待診斷立式機組定轉子繞組輸出振動信號的波形數據；

經信號調理低通濾波去噪，并變換成頻譜信號；

將所述頻譜信號中的不同頻率分量與該立式機組定轉子標準故障圖譜進行比較；

當比較結果大于預設閾值時，判斷出現故障，發出報警信號。

在一個實施例中，獲取待診斷立式機組定轉子繞組輸出振動信號的波形數據，包括：

通過加速度傳感器獲取轉子軸線和直徑方向的兩個轉子振動加速度信號；

通過滑環引電器將兩個所述轉子振動加速度信號傳輸到信號調理器。

在一個實施例中，經信號調理低通濾波去噪，包括：

對振動加速度信號進行N層提升小波分解；

對每層細節系數進行閾值處理；

用估計細節系數與近似系數由高至低進行提升小波重構，得到降噪后的信號。

在一個實施例中，變換成頻譜信號，包括：

利用快速傅立葉變換將去噪后的振動加速度時域信號變換成頻譜信號。

在一個實施例中，當比較結果大于預設閾值，包括：

當比較結果的待診斷立式機組定轉子繞組的輸出振動加速度的基波幅值大于預設閾值。