[發明專利]一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法

在審

• 申請號: 202211466543.3
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115681173A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 宋文廣;李浩源;姚澤俊;裴陽;曹娟;李恒;李家駿;張寶;宋秋強;蘇宏發
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 北京知藝互聯知識產權代理有限公司 16137
• 代理人: 余青

1.一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：分別收集離心泵在正常運行和發生串軸故障時的各項運行參數；

步驟S2：根據步驟S1找出離心泵正常運行和故障運行兩種狀態下，變化趨勢不同的參數，分別為：泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流；

步驟S3：記錄離心泵發生串軸故障時從開始運行到停泵內的泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的數據；

步驟S4：根據步驟S3獲取的數據，通過下述公式計算出泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的變化率閾值：

其中n為系統獲取到的參數總條數,T_i表示第i條數據，T_i-1表示第i條前一時刻的數據；

步驟S5：依據步驟S2得到的參數變化趨勢及步驟S4得到的參數閾值定制識別規則；

步驟S6：將泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的變化趨勢與步驟S5中定制的識別規則進行匹配；

步驟S7：判斷離心泵運行時泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的數據是否匹配上與之對應的識別規則；

步驟S8：根據各故障所對應的識別規則，診斷出相對應的故障。

2.根據權利要求1所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于：通過參數的改變獲得相應的停泵值和數據條數。

3.根據權利要求1所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于：采集離心泵實時的泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流、C相電流，利用變化率和閾值來判斷參數的變化趨勢。

4.根據權利要求1所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于：當各參數的變化趨勢與所設計的識別規則相匹配時，系統則將離心泵發生串軸故障的信息傳遞給值守人員。

5.根據權利要求1所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于：診斷設備故障的特征值還包括注水泵機組效率和三相電壓不平衡度。

6.根據權利要求5所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于，注水泵電動機輸入功率：

其中N_s為電動機輸入功率，kW；I為電動機線電流，A；U為電動機線電壓，kV；cosφ為電動機功率因數。

7.根據權利要求5所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于，注水泵機組輸入功率：

N_t＝N_s+P_Pin·G_p/3.6

其中N_t為注水泵機組輸入功率，kW；P_Pin為注水泵入口壓力，Mpa；G_p為注水泵流量，m³/h。

8.根據權利要求5所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于，注水泵輸出功率計算公式：

N_u＝P_Pout·G_p/3.6

其中N_u為注水泵輸出功率，kW；P_Pout為注水泵出口壓力，MPa。

9.根據權利要求5所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于，注水泵機組效率計算公式：

其中η_mp為注水泵機組效率，％。

10.根據權利要求5所述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，其特征在于：當三相供電系統電壓出現電壓不平衡問題時，采用IEEE Std 112-2004方法，運用相電壓求取三相電壓不平衡度，公式如下：

U_A、U_B、U_C為離心泵電機的三相電壓，U_avg為三相電壓的平均值。