一种水轮机顶盖运行状态监测方法技术

本发明专利技术涉及一种水轮机顶盖运行状态监测方法，该方法通过建立水轮机顶盖三维模型，基于有限元结构受力分析，得到顶盖的变形或应力情况，精准定位最能表征顶盖运行状态的薄弱部位，避免对顶盖运行状态的评价受测试位置的影响；在该薄弱部位设置应变传感器和测振传感器，进行水轮机全工况运行状态下的顶盖应变测试，得到水轮机全工况运行状态下顶盖的应变值，以及水轮机稳态工况下顶盖的振动值，与应变测试数据对比，建立水轮机稳态工况下顶盖振动值与应变值的映射关系，并根据该映射关系推导其他工况下顶盖振动的幅值，建立全工况下的应变和振动的映射关系，可解决惯性式低频振动传感器因频响和振动形式造成顶盖振动数据失真的难题。真的难题。真的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮机顶盖运行状态监测方法


[0001]本专利技术涉及一种水轮机顶盖运行状态检测方法，属于水轮机顶盖运行状态监测


技术介绍

[0002]顶盖是水轮机中重要的支撑与过流部件，由于脱流、旋涡、气蚀等水力因素导致的振动过大极易引起顶盖失效，其主要表现为顶盖裂纹、磨蚀、螺栓断裂等，俄罗斯萨杨水电站“8.17”事故原因之一，就是顶盖螺栓断裂引起，为保证顶盖的安全运行，有必要对顶盖的运行状态进行持续的监测，目前通常用振动来表征顶盖的运行状态。常规的顶盖振动测试主要存在三个方面的问题。一是采用的传感器为惯性式低频振动传感器，由于水轮机转速普遍较低，振动的频率成分最低能达到1/5
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1/3转频，要求惯性式低频振动传感器具有良好的超低频特性，而惯性式低频振动传感器频域具有二阶高通特性，其固有频率限制了使用范围，低频响应易出现失真；二是在部分工况下，顶盖的振动不是规则的稳态振动，而是呈“冲击”的形式，传统的惯性式低频振动传感器对这种“冲击型”“鼓面运动”的振动特性，测试效果较差，在过渡工况、振动区工况、其他异常工况下，顶盖测试的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮机顶盖运行状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：收集电站水轮机顶盖的参数，并对顶盖进行有限元结构受力分析确定顶盖变形最大部位；在顶盖变形最大部位设置应变传感器和测振传感器，进行水轮机全工况运行状态下的顶盖应变测试，得到水轮机全工况运行状态下顶盖的应变值，以及水轮机稳态工况下顶盖的振动幅值；与应变测试数据对比，建立水轮机稳态工况下顶盖振动值与应变值的映射关系，并根据该映射关系推导其他工况下顶盖振动的幅值。2.根据权利要求1所述水轮机顶盖运行状态监测方法，其特征在于：所述对顶盖进行有限元结构受力分析包括如下步骤：建立顶盖三维模型；选取正常运行工况、静水关闭工况和过压工况，并计算三种工况下顶盖模型的应力及其变形值；对比三种工况下顶盖模型应变或应力情况，判断是否满足顶盖设计要求，以此校核有限元分析的正确性；确定顶盖变形最大部位以及变形值。3.根据权利要求1所述水轮机顶盖运行状态监测方法，其特征在于：所述水轮机顶盖的参数包括顶盖的设计、制造和材料参数。4.根据权利要求1所述水轮机顶盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋致乐，陈勇旭，郑凯，薛晨，郝亚鹏，张瑞，
申请(专利权)人：国能大渡河猴子岩发电有限公司北京国电电科院检测科技有限公司成都分公司，
类型：发明
国别省市：