[發(fā)明專利]一種燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)子下沉故障在線預(yù)警方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110649131.2
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113378711A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊占鰲;王曉東;沈繼東;曾博;黎文明;鄭國晨;黃友誠
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電投集團(tuán)廣西長洲水電開發(fā)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 湖南中澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43259
• 代理人: 楊筠

本發(fā)明公開了一種燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)子下沉故障在線預(yù)警方法，應(yīng)用于水輪發(fā)電機(jī)組，方法采集組合軸承的擺度信號波形、組合軸承振動信號波形、氣隙信號波形；并計(jì)算出組合軸承Y向擺度間隙值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻以及平均氣隙并提取相應(yīng)的健康樣本；將上述健康樣本與水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度以及水輪機(jī)的水頭輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，獲得相應(yīng)的預(yù)測值；將實(shí)際測量的組合軸承Y向擺度間隙值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻和平均氣隙分別和相應(yīng)的預(yù)測值進(jìn)行殘差比較，從而進(jìn)行故障預(yù)測。本發(fā)明以機(jī)組振動信號處理、擺度信號處理、氣隙信號處理和運(yùn)行工況分析為切入點(diǎn)，提取表征機(jī)組故障狀態(tài)的信號時(shí)頻分布特征和工況特征，能夠提高故障預(yù)測的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及松動故障檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)子下沉故障在線預(yù)警方法。

背景技術(shù)

隨著我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的逐步推進(jìn)，風(fēng)電、光伏發(fā)電等非穩(wěn)定性電源快速發(fā)展，水輪發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻的任務(wù)越來越多，這就要求水輪發(fā)電機(jī)組在其整個工況范圍內(nèi)具有充分的可用性，這就對水輪發(fā)電機(jī)組故障診斷方面提出了更髙的要求。

傳統(tǒng)水輪發(fā)電機(jī)組故障診斷方法絕大多數(shù)是基于振動信號的時(shí)頻特征進(jìn)行故障分析，忽略水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行工況對振動信號時(shí)頻特征的影響，降低了診斷的準(zhǔn)確率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)子下沉故障在線預(yù)警方法，以機(jī)組振動信號處理、擺度信號處理、氣隙信號處理和運(yùn)行工況分析為切入點(diǎn)，提取表征機(jī)組故障狀態(tài)的信號時(shí)頻分布特征和工況特征，提高故障預(yù)測的準(zhǔn)確度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)子下沉故障在線預(yù)警方法，應(yīng)用于水輪發(fā)電機(jī)組，包括：采集組合軸承Y向擺度信號波形、組合軸承振動信號波形、氣隙波形；根據(jù)所述信號波形計(jì)算出組合軸承Y向擺度間隙值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻、平均氣隙；提取組合軸承Y向擺度間隙值預(yù)測值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值、平均氣隙預(yù)測值；將所述組合軸承Y向擺度間隙值預(yù)測值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值、平均氣隙預(yù)測值、水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度以及水輪機(jī)的水頭輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，獲得組合軸承Y向擺度間隙值預(yù)測值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值、平均氣隙預(yù)測值；將實(shí)際測量的組合軸承Y向擺度間隙值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻、平均氣隙分別和所述組合軸承Y向擺度間隙值預(yù)測值、組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值、平均氣隙預(yù)測值進(jìn)行殘差比較，進(jìn)行故障預(yù)測。

優(yōu)選地，所述提取組合軸承Y向擺度間隙值預(yù)測值的步驟包括：根據(jù)所述組合軸承Y向擺度間隙值、水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度以及水輪機(jī)的水頭構(gòu)建組合軸承Y向擺度間隙值三維模型，其中，所述組合軸承Y向擺度間隙值三維模型以所述導(dǎo)葉開度作為X軸，以所述水頭為Y軸，以所述組合軸承Y向擺度間隙值為Z軸；通過所述組合軸承Y向擺度間隙值三維模型提取組合軸承Y向擺度間隙值預(yù)測值，其中，提取額定水頭附近以及開度50%以上時(shí)對應(yīng)的組合軸承Y向擺度間隙值作為組合軸承Y向擺度間隙值。

優(yōu)選地，所述提取組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值的步驟包括：根據(jù)所述組合軸承振動轉(zhuǎn)頻、水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度以及水輪機(jī)的水頭構(gòu)建組合軸承振動轉(zhuǎn)頻三維模型，其中，所述組合軸承振動轉(zhuǎn)頻三維模型以所述導(dǎo)葉開度作為X軸，以所述水頭為Y軸，以所述組合軸承振動轉(zhuǎn)頻為Z軸；通過所述組合軸承振動轉(zhuǎn)頻三維模型提取組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值，其中，提取額定水頭附近以及開度50%以上時(shí)對應(yīng)的組合軸承振動轉(zhuǎn)頻作為組合軸承振動轉(zhuǎn)頻預(yù)測值。

優(yōu)選地，所述提取平均氣隙預(yù)測值的步驟包括：根據(jù)所述平均氣隙、水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度以及水輪機(jī)的水頭構(gòu)建平均氣隙三維模型，其中，所述平均氣隙三維模型以所述導(dǎo)葉開度作為X軸，以所述水頭為Y軸，以所述平均氣隙為Z軸；通過所述平均氣隙三維模型提取平均氣隙預(yù)測值，其中，提取額定水頭附近以及開度50%以上時(shí)對應(yīng)的平均氣隙作為平均氣隙預(yù)測值。