一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，通过对振动波动、振动跳变、振动重复性等振动变化特征指标提取分析，以识别汽轮发电机组轴系振动故障，该方法能够基于振动变化特征实现汽轮发电机组振动故障诊断，且实时性及高效性优异。

A method of vibration fault diagnosis for turbogenerator based on the characteristics of vibration variation

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法
本专利技术属于动力机械工程领域，涉及一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法。
技术介绍
振动是威胁汽轮发电机组安全、稳定运行的最常见故障，但振动故障的机理十分复杂、涉及面较广，因此一直以来都是困扰电力生产的疑难问题。目前，汽轮发电机组振动故障诊断工作主要由经验丰富的专家完成，即：电厂专业人员发现振动报警后，邀请振动专家赴现场进行振动测试、故障诊断，并据此进行振动处理。该过程不仅耗费了较高的经济成本，而且周期长，无法保证振动故障诊断的实时性和高效性，部分机组可能还没来得及进行专家测试，就因振动保护动作而跳机，造成了重大的经济损失和恶劣的社会影响，因此需要开发出一种诊断方法，该方法能够基于振动变化特征来进行汽轮发电机组的振动故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，该方法能够基于振动变化特征实现汽轮发电机组振动故障诊断，且实时性及高效性优异。为达到上述目的，本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)获取汽轮发电机组轴系的振动信息，当汽轮发电机组轴系的振动幅值超过预设振动报警值或者当汽轮发电机组轴系的振动波动幅度超过预设幅度时，则表明汽轮发电机组轴系的振动存在异常，转至步骤2)；/n2)当汽轮发电机组轴系的振动波动幅值小于等于20％时，则表明汽轮发电机组轴系的振动不存在波动，继而说明汽轮发电机组轴系中的转子存在不平衡问题，否则，则转至步骤3)；/n3)检测汽轮发电机组轴系中同一轴承处所有测点的振动趋势或者同一转子上所有测点的振动趋势，当仅有一个测点存在振动波动或者轴振与瓦振趋势不一致时，则表明该振动波...

【技术特征摘要】
1.一种基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取汽轮发电机组轴系的振动信息，当汽轮发电机组轴系的振动幅值超过预设振动报警值或者当汽轮发电机组轴系的振动波动幅度超过预设幅度时，则表明汽轮发电机组轴系的振动存在异常，转至步骤2)；
2)当汽轮发电机组轴系的振动波动幅值小于等于20％时，则表明汽轮发电机组轴系的振动不存在波动，继而说明汽轮发电机组轴系中的转子存在不平衡问题，否则，则转至步骤3)；
3)检测汽轮发电机组轴系中同一轴承处所有测点的振动趋势或者同一转子上所有测点的振动趋势，当仅有一个测点存在振动波动或者轴振与瓦振趋势不一致时，则表明该振动波动属于测量偏差所造成的误信号；否则，则转至步骤4)；
4)判断汽轮发电机组轴系的振动是否跳变，即当汽轮发电机组轴系的振动从一个状态波动到另一个状态波动所花费的时间小于2min时，表明汽轮发电机组轴系的振动存在跳变，则转至步骤5)；否则，则表明汽轮发电机组轴系的振动为缓变式波动，则转至步骤7)；
5)确定汽轮发电机组轴系的振动是否持续跳变，当汽轮发电机组轴系的振动持续跳变时，则转至步骤6)；当汽轮发电机组轴系的振动仅出现一次跳变，且跳变后随机调整工况后，汽轮发电机组仍然稳定在新的振动状态下运行时，则表明汽轮发电机组轴系中的转子部件出现移位、断裂或者脱落故障，否则，转至步骤6)；
6)当汽轮发电机组轴系的振动为持续跳变时，则表明汽轮发电机组轴系发生自激振动；当汽轮发电机组轴系的振动仅出现一次跳变，且跳变后随机调整工况后，汽轮发电机组不能继续稳定在新的振动状态下运行，且能够通过变工况使汽轮发电机组轴系振动恢复至跳变前的状况，则表明汽轮发电机组轴系发生自激振动；
7)确定汽轮发电机组轴系的振动是否具有重复性，当汽轮发电机组轴系的振动不具有重复性时，则说明汽轮发电机组存在动静碰摩故障；当汽轮发电机组轴系的振动具有重复性时，则转至步骤8)；
8)确定汽轮发电机组轴系在超过预设时间的范围内是否逐步爬升，当汽轮发电机组轴系在超过预设时间的范围内存在逐步爬升时，则说明汽轮发电机组轴系的转子可能存在裂纹；当汽轮发电机组轴系在超过预设时间的范围内没有逐步爬升时，则转至步骤9)；
9)确定汽轮发电机组轴系的振动是否与有功负荷呈线性关系，当汽轮发电机组轴系的振动与有功负荷呈线性关系时，则说明汽轮发电机组轴系中的对轮存在松动；当汽轮发电机组轴系的振动不与有功负荷呈线性关系时，则转至步骤10)；
10)汽轮发电机组轴系的转子可能存在热弯曲。


2.根据权利要求1所述的基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：
获取汽轮发电机组轴系的振动信息，当汽轮发电机组轴系的相对轴振超过120～165μm、瓦振超过50～68μm、相对轴振变化幅度超过30μm或者瓦振变化幅度超过15μm时，则表明汽轮发电机组轴系存在振动故障，至步骤2)。


3.根据权利要求1所述的基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，其特征在于，步骤2)中，汽轮发电机组轴系的振动波动幅值A小于等于20％，即
(Amax-Amin)/A平均×100％≤20％
则表明转子存在不平衡，其中，该不平衡激发的振动异常，来源于转子质量的不平衡、转子永久弯曲、转子不对中等、转子部件连接松动或者结构共振，等候下次汽轮发电机停机时进行现场平衡试验、对轮检修调整或者动刚度优化，以消除转子的不平衡。


4.根据权利要求1所述的基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，其特征在于，步骤3)中，当仅有一个测点存在振动波动或者轴振与瓦振趋势不一致时，则表明该振动波动属于测量偏差所造成的误信号，工作人员需对该测点解除保护逻辑，等待工作人员对该测点进行检修及更换。


5.根据权利要求1所述的基于振动变化特征的汽轮发电机组振动故障诊断方法，其特征在于，步骤4)的具体操作为：
41)记录汽轮发电机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国安，杨铖，胡相余，张学延，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，淮南平圩第二发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61