[发明专利]一种汽轮发电机高可靠性的设计方法及其评价方法

权利要求书

1.一种汽轮发电机高可靠性的设计方法及其评价方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：确定设计综合系数A_k：

汽轮发电机的设计综合系数A_k确定使用下式：

A_k＝1-K₁-K₂-K₃

其中，K₁为汽轮发电机部件强度设计系数，按照汽轮发电机部件不同的强度设计结果划分为A区和B区表示在表1，汽轮发电机部件强度设计系数K1=Σi6ki,i=1,2,3,4,5,6,]]>定义A区k_i＝0，B区k_i＝0.001；

表1：

  强度设计项目  A区  B区  转子强度设计  合格  不合格  护环强度设计  合格  不合格  集电环强度设计  合格  不合格  联轴器强度设计  合格  不合格  风扇强度设计  合格  不合格  定子强度设计  合格  不合格

K₂为汽轮发电机部件振动设计系数，按照汽轮发电机部件不同的振动设计结果划分为A区、B区和C区表示在表2，汽轮发电机部件振动设计系数K2=Σi3ki,i=1,2,3,]]>定义A区k_i＝0，B区k_i＝0.0006，C区k_i＝0.001；

表2：

  振动设计项目  A区  B区  C区  转子振动  合格  没有进行  不合格  风扇振动  合格  没有进行  不合格  定子振动  合格  没有进行  不合格

K₃为汽轮发电机部件寿命设计系数，按照汽轮发电机部件不同的寿命设计结果划分为A区、B区和C区表示在表3，汽轮发电机部件寿命设计系数K3=Σi3ki,i=1,2,3,]]>定义A区k_i＝0，B区k_i＝0.0006，C区k_i＝0.001；

表3：

  寿命设计项目  A区  B区  C区  转子寿命设计  合格  没有进行  不合格  风扇寿命设计  合格  没有进行  不合格  定子线圈寿命设计  合格  没有进行  不合格

第二步：确定汽轮发电机本体的运行可靠度A₀₁

汽轮发电机本体的运行可靠度A₀₁按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为A_O1＝0.9867～0.9987，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；

第三步：确定汽轮发电机励磁系统的运行可靠度A_O2

汽轮发电机励磁子系统的运行可靠度A_O2按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为A_O2＝0.9990～0.9998，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；

第四步：确定汽轮发电机油系统的运行可靠度A_O3

汽轮发电机油系统的运行可靠度A_O3按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为A_O3＝0.9991～0.9997，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；

第五步：确定汽轮发电机冷却系统的运行可靠度A_O4

汽轮发电机冷却系统的运行可靠度A₀₄按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为A₀₄＝0.9961～0.9995，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；

第六步：确定汽轮发电机监测与保护系统的运行可靠度A_O5

汽轮发电机监测与保护系统的运行可靠度A_O5按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为A_O5＝0.9993～0.9999，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；

第七步：确定汽轮发电机计划检修类型的修正系数k_i

采用现有技术，确定汽轮发电机的计划检修类型的修正系数k_i表示在表4，首台研制产品取上限值，定型产品取下限值，其他产品取中间值；

表4：

  机组功率P  MW  计划大修  计划中修  计划小修  节日检修  100≤P≤199  1.016546-1.037828  0.957634-0.982952  0.942462-0.951507  0.930666-0.936527  200≤P≤299  1.063811-1.075349  0.992794-1.016546  0.957634-0.963840  0.936527-0.942462  300≤P≤499  1.083182-1.115686  0.992794-1.023542  0.970128-0.982952  0.942462-0.951507  500≤P≤749  1.112426-1.145332  1.004231-1.055563  0.972696-0.991375  0.940219-0.948859  750≤P≤1000  1.153865-1.198510  1.020778-1.073860  0.991375-1.004231  0.940219-0.957660

第八步：计算汽轮发电机强迫停运率FOR：

使用计算机软件计算汽轮发电机的强迫停运率FOR

FOR＝k_i·(1-A_k·A_O1·A_O2·A_O3·A_O4·A_O5)

第九步：结果评价：

只有计划小修年份汽轮发电机的强迫停运率FOR＜0.0125，汽轮发电机设计的可靠性达到优良值，可靠性设计评价结束；

第十步：改进设计：

当只有计划小修年份的汽轮发电机强迫停运率FOR≥0.0125时，重新进行结构设计、强度设计、振动设计和寿命设计并进行设计可靠性评价，直到只有小修年份汽轮发电机的强迫停运率FOR＜0.0125达到优良值为止。