[发明专利]汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识方法

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，尤其涉及一种汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识方法。

背景技术

大型汽轮发电机组转动部件与静止部件的碰摩是运行中常见的故障。随着大型机组对效率要求不断提高，动静间隙变小，碰摩故障发生的可能性增加。碰摩使转子产生非常复杂的运动，轻者使机组出现强烈振动，严重的可造成转轴永久性弯曲，甚至整个轴系毁坏。大型汽轮发电机组在工作转速下发生碰摩故障时，其振幅变化形式有所不同。其中，波动型碰摩故障的振幅在一定范围波动，可以持续很长时间。这属于连续的、轻微的碰摩故障。碰摩振动故障的准确分析诊断对确保机组安全稳定运行，防止重大事故发生具有重要意义。

通常，大型汽轮发电机组波动型碰摩故障分析工作，由具有一定现场运行经验的专业人员通过分析振动数据完成，由此带来分析工作对专业人员的依赖程度较高的问题，并且无法做到汽轮发电机组碰摩故障实时自动在线监测、分析辨识。因此，提出一种汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识方法就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识方法，通过采集机组运行中转子的轴承座通频振动数据，对机组波动型碰摩故障实时自动在线监测、分析辨识，提高汽轮发电机组波动型碰摩故障分析的效率和准确性。

技术方案是，一种汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：设定第一时长T₁、第二时长T₂、步进长度t，并令步进总长度t_sum＝0；

步骤2：实时采集机组转子一侧轴承座振动数据，计算并存储通频振动幅值数据A^dct；

步骤3：判断步进总长度t_sum是否大于等于第一时长T₁，如果是，则执行步骤4；否则，令步进总长度t_sum增加1个步进长度t，返回步骤2；

步骤4：获取步骤2中存储的所有通频振动幅值数据A^dct的最大值A^md并存储；

步骤5：判断是否达到第二时长T₂，如果是，则执行步骤6；否则，令步进总长度t_sum＝0，返回步骤2；

步骤6：按照存储时间的先后顺序，将通频振动幅值数据A^dct的最大值A^md排成通频振动幅值极值序列其中，

步骤7：计算通频振动幅值极值序列的极值点，并将所有极值点组成极值点序列k＝1，2，...，p，p为极值点序列的数据个数；

步骤8：将极值点序列中的数据按大小顺序排列，得到最终极值点序列

步骤9：计算最终极值点序列的前q项均值μ_f、后q项均值μ_b以及μ_f和μ_b的差值的绝对值d^fb，其中[·]代表取整运算；

步骤10：判定机组轴系是否发生波动型碰摩故障。

所述计算通频振动幅值极值序列的极值点包括：

步骤101：利用公式计算通频振动幅值极值序列的一阶差分其中，j＝1，2，3，…，m-1，

步骤102：如果满足条件且或者满足条件则为通频振动幅值极值序列的极值点。

所述计算最终极值点序列的前q项均值μ_f采用公式

所述计算最终极值点序列的后q项均值μ_b采用公式

所述判定机组轴系是否发生波动型碰摩故障具体是，如果同时满足下列条件：

(1)最终极值点序列的前q项均值μ_f和后q项均值μ_b的差值的绝对值d^fb大于第一设定值；

(2)极值点序列的数据个数p大于第二设定值并且小于第三设定值；

则判定机组轴系发生波动型碰摩故障；否则，判定机组轴系不发生波动型碰摩故障。

所述第一设定值为12μm。

所述第二设定值为5。

所述第三设定值为17。

本发明实现了机组轴系转子轴承座振动数据的实时自动在线监测、分析和计算，提高了汽轮发电机组波动型碰摩故障实时分析的效率和准确性。

附图说明

图1是汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识方法流程图；

图2是汽轮发电机组波动型碰摩故障实时辨识示意图；

图3是通频振动幅值序列数据图；