[發(fā)明專利]一種消除電機(jī)轉(zhuǎn)速擾動對疲勞累計影響的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110007432.5
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112858906A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張象榮;魯鵬飛;李延兵;孫大山;劉月富;王喜軍;崔健;李英河
• 申請（專利權(quán)）人: 中國神華能源股份有限公司國華電力分公司;陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司;榮信匯科電氣技術(shù)責(zé)任有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01M15/02;G01M15/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 李瀟

本申請公開了一種消除電機(jī)轉(zhuǎn)速擾動對疲勞累計影響的方法，包括如下步驟：S1、信號收集，收集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信息；S2、濾波處理，轉(zhuǎn)速信號收集后，用低通濾波器濾波，留下基頻附近及以下的轉(zhuǎn)速信號；S3、在轉(zhuǎn)速信號正常處理的基礎(chǔ)上，還要把發(fā)電機(jī)電壓、電流作為發(fā)電機(jī)運行的條件納入考量；S4、在發(fā)電機(jī)運行過程中，如果轉(zhuǎn)速信號遠(yuǎn)超過正常運行的范圍，監(jiān)測裝置作轉(zhuǎn)速異常的報警，不再進(jìn)行扭振疲勞累計。本發(fā)明通過對轉(zhuǎn)速信號的處理，排除了高頻信號、以及信號電路干擾造成的誤差；降低了因為各種操作或干擾引起的疲勞累計誤疊加，增強(qiáng)了系統(tǒng)疲勞計算值的準(zhǔn)確性，降低了電機(jī)因誤報而引起的停運、檢查的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電氣工程及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種消除電機(jī)轉(zhuǎn)速擾動對疲勞累計影響的方法。

背景技術(shù)

輸電線路的串聯(lián)電容補(bǔ)償、直流輸電、加裝不當(dāng)?shù)碾娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定器、發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)、可控硅控制系統(tǒng)和電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反饋作用等，均有可能誘發(fā)次同步機(jī)電共振。由于汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性較大，對軸系本身的低階扭轉(zhuǎn)模態(tài)十分敏感，呈低周高應(yīng)力的受力狀態(tài)，這種機(jī)電共振直接威脅機(jī)組安全可靠運行，因此,扭振監(jiān)控設(shè)備應(yīng)運而生。

目前能夠?qū)崿F(xiàn)實時持續(xù)監(jiān)視扭振的設(shè)備，主要是通過測齒法，測量汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)速變化來計算汽輪機(jī)的低頻振蕩狀態(tài)。根據(jù)汽輪機(jī)的電壓、電流計算截面的應(yīng)力，根據(jù)軸系的物理構(gòu)造建立軸系模型，來計算各種扭振狀態(tài)對電機(jī)軸系的疲勞損耗程度。將每一次擾動引起的疲勞損耗累計起來，當(dāng)這一累計值達(dá)到危險狀態(tài)時，監(jiān)控設(shè)備會發(fā)出對汽輪機(jī)的報警或停機(jī)保護(hù)提醒。

然而目前應(yīng)用在工程中的扭振監(jiān)控設(shè)備，用轉(zhuǎn)速信號計算出疲勞值后，都是直接進(jìn)行疲勞累計，卻忽略了高頻的信號干擾，以及在轉(zhuǎn)速超出基頻范圍后，由異常的轉(zhuǎn)速信號算出的扭振值，并不再適用于當(dāng)前基于基頻建立的發(fā)電機(jī)軸系模型。造成了疲勞值錯誤累計，縮短了發(fā)電機(jī)停運檢查的時間，降低了效益，增加了成本，因此，我們提出一種消除電機(jī)轉(zhuǎn)速擾動對疲勞累計影響的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種消除電機(jī)轉(zhuǎn)速擾動對疲勞累計影響的方法，本發(fā)明通過對轉(zhuǎn)速信號的處理，排除了高頻信號、以及信號電路干擾造成的誤差；以發(fā)電機(jī)運行狀態(tài)作為扭振累計計算的必要條件，完全去除了在發(fā)電機(jī)停運狀態(tài)下，任何狀況引起的干擾，也避免了電機(jī)啟動時，轉(zhuǎn)速階躍變化引起的大幅度疲勞值疊加；利用轉(zhuǎn)速范圍的限定，排除了轉(zhuǎn)速信號傳播路徑故障、人為操作異常的影響，并對用戶起到提醒的作用；降低了因為各種操作或干擾引起的疲勞累計誤疊加，增強(qiáng)了系統(tǒng)疲勞計算值的準(zhǔn)確性，降低了電機(jī)因誤報而引起的停運、檢查的成本。

本申請實施例采用下述技術(shù)方案：

一種消除電機(jī)轉(zhuǎn)速擾動對疲勞累計影響的方法，包括如下步驟：

S1、信號收集，收集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信息；

S2、濾波處理，轉(zhuǎn)速信號收集后，用低通濾波器濾波，留下基頻附近及以下的轉(zhuǎn)速信號；

S3、在轉(zhuǎn)速信號正常處理的基礎(chǔ)上，還要把發(fā)電機(jī)電壓、電流作為發(fā)電機(jī)運行的條件納入考量；

S4、在發(fā)電機(jī)運行過程中，如果轉(zhuǎn)速信號遠(yuǎn)超過正常運行的范圍，監(jiān)測裝置作轉(zhuǎn)速異常的報警，不再進(jìn)行扭振疲勞累計。

優(yōu)選的，步驟S2中所述的濾波處理主要采用扭振監(jiān)控設(shè)備針對次同步震蕩，高頻的諧波不適用于針對低頻振蕩建立的軸系扭振模型，除去高頻信號的影響，同時防止了從轉(zhuǎn)速信號采樣到使用過程中存在的高頻干擾。

優(yōu)選的，步驟S3中，在發(fā)電機(jī)未運行時，如果有虛擬的信號、干擾進(jìn)入信號處理系統(tǒng)，依然有扭振疲勞累計，由于汽輪沒有運轉(zhuǎn)，就不會有任何真實的疲勞累計，將發(fā)電機(jī)發(fā)出與額定狀態(tài)相當(dāng)?shù)碾妷骸㈦娏鳎⒊掷m(xù)一段時間，作為發(fā)電機(jī)正常運行的標(biāo)志，納入信號處理邏輯，防止了停機(jī)狀態(tài)中，任何因維修、測試或干擾引起的影響。