[发明专利]大型发电机组热弯曲故障实时辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于旋转机械振动状态监测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种大型发电机组热弯曲故障实时辨识方法。

背景技术

大型发电机组转子受热后出现的弯曲变形成为热弯曲，热弯曲将导致转子平衡状态的变化，进而影响到发电机组运行的可靠性。发电机组转子热弯曲是一种较为常见的振动现象，引起热弯曲的原因是多种多样的。发电机转子经常由于冷却不均匀、冷却系统故障、内摩擦力、匝间短路等原因引起转子热弯曲。转子还会由于材质不均匀导致受热后膨胀不均匀，引起热弯曲故障。

随着大型汽轮发电机组容量提高，对机组运行的安全性提出了更高的要求。因此，对大型发电机组热弯曲故障的辨识对保证整个大型发电机组的安全性十分重要。通常大型发电机组热弯曲故障辨识分析工作，由具有一定现场运行经验的专业人员完成，由此带来分析工作对专业人员的依赖程度较高、诊断经济成本大、周期长等问题，并且无法做到大型发电机组热弯曲故障实时自动在线监测、分析及判别。因此，提出一种大型发电机组热弯曲故障实时辨识方法就显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种大型发电机组热弯曲故障实时辨识方法，对机组轴系转子热弯曲故障进行实时自动在线监测、分析及判别，提高发电机组热弯曲故障实时辨识效率和准确度。

技术方案是，一种大型发电机组热弯曲故障实时辨识方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

步骤1：设定时长T和步进长度t，并设定步进总长度为t_sum＝0；

步骤2：监测发电机励磁电流大小为0A的时刻；

步骤3：采集当前时刻的发电机组转子一侧支持轴承的轴相对振动数据、转子的转速信号、键相信号和发电机励磁电流数据，利用快速傅立叶变换频谱分析方法，实时同步计算转子一侧支持轴承的轴振工频振幅，存储发电机励磁电流数据和轴振工频振幅；

步骤4：判断步进总长度t_sum是否达到设定时长T，如果是，则执行步骤5；否则，使步进总长度t_sum增加1个步进长度t，返回步骤3；

步骤5：分别按照发电机励磁电流数据和轴振工频振幅存储时间的先后顺序，将每个时刻存储的发电机励磁电流数据排成发电机励磁电流数据序列并将每个时刻存储的轴振工频振幅排成轴振工频振幅数据序列其中，

步骤6：判断发电机励磁电流递增趋势实时检验和轴振工频振幅递增趋势实时检验是否都通过，如果是，则判定发电机组发生转子热弯曲不平衡故障；否则，判定发电机组未发生转子热弯曲不平衡故障，令步进总长度为t_sum＝0并返回步骤2。

所述判断发电机励磁电流递增趋势实时检验是否通过具体是判断发电机励磁电流递增趋势参数与发电机励磁电流报警参数实时检验是否都通过，如果是，则发电机励磁电流递增趋势实时检验通过；否则，发电机励磁电流递增趋势实时检验不通过。

所述判断发电机励磁电流递增趋势参数实时检验是否都通过具体包括：

步骤101：计算发电机励磁电流数据序列的逆序数S^Cex；

步骤102：利用公式计算发电机励磁电流数据递增趋势参数ε^Cex；其中，是发电机励磁电流数据序列的逆序数最大值，

步骤103：如果发电机励磁电流数据的递增趋势参数ε^Cex大于等于第一设定值，则发电机励磁电流递增趋势参数实时检验通过；否则，发电机励磁电流递增趋势参数实时检验不通过。

所述判断发电机励磁电流报警参数实时检验是否通过具体是：判断发电机励磁电流数据序列的最大值和最小值的差值的绝对值是否大于等于第二设定值，如果是，则发电机励磁电流报警参数实时检验通过；否则，发电机励磁电流报警参数实时检验不通过。

所述判断轴振工频振幅递增趋势实时检验是否通过具体是判断轴振工频振幅递增趋势参数和轴振工频振幅报警参数实时检验是否都通过，如果是，则轴振工频振幅递增趋势实时检验通过；否则，轴振工频振幅递增趋势实时检验不通过。

所述判断轴振工频振幅递增趋势参数实时检验是否都通过具体包括：

步骤201：计算轴振工频振幅数据序列的逆序数S^Abf；

步骤202：利用公式计算轴振工频振幅递增趋势参数ε^Abf；其中，是轴振工频振幅数据序列的逆序数最大值，