[发明专利]一种测量水力机组振动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水力机组振动测量和分析领域，具体而言，涉及一种基于反装支架测量水力机组振动的系统及方法。

背景技术

由于水力机组特性，其振动频率与机组的转频有关，往往呈现出低于10赫兹的超低频振动特点，现有测量水力机组振动的方法是采用振动速度传感器或振动加速度传感器，而这两类传感器在检测水力机组超低频振动信号时正好处于频响的其非线性区或非线性区到线性区的过渡区域，并且其测量值范围往往处于这两类传感器量程的50％以下范围，灵敏度误差较大，因而直接影响超低频的水力机组振动的准确有效的测量。

同时，针对采用速度或加速度传感器测量水力机组超低频振动的缺陷，采用位移传感器测量水力机组超低频振动的现有方式是在基坑壁上安装刚性的测量支架，在机架另一端安装位移传感器测量振动部位的振动波形。这种测量方式的问题是在机组运行时影响机组的巡回检查，检修时必须将支架和位移传感器拆除，在机组检修完毕回装时，重新安装支架和位移传感器，且必须由具有相关经验的专业人员来进行。这个过程繁杂和耗时长且日常的维护工作量大，如果位移传感器的安装调整不当还会直接影响测量的准确性和数据的有效性。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种测量水力机组振动的方法，既可以克服速度或加速度传感器测量呈现超低频特点的水力机组振动存在的缺陷，又可以克服采用传统方式安装测量支架方式测量水力机组振动存在的使用、维护复杂的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种测量水力机组振动的方法，在于在水力机组轴承座上安装测量支架(以下简称反装支架)将机组轴承座的振动传递至基础壁附近，通过固定安装在基础壁的位移传感器测量所述反装支架端部的振动位移值，从而获得所述水力机组轴承座的振动波形。

作为选择，所述反装支架安装在水力机组上机架、下机架和顶盖内部的轴承座上。该方案中，优选的反装支架安装位置不会对机组的运行、检修和维护带来不利影响，且与机组上机架、下机架和顶盖构成一个整体，检修时随机组上机架、下机架和顶盖整体拆装；同时在机组上机架、下机架和顶盖整体回装就位后，位移传感器不必重新安装和调整。

作为进一步选择，所述反装支架安装于机架内部靠近其中一个机架支腿。该方案中，优选反装支架的安装位置使得其能够最佳地获得所需的振动波形。

作为选择，所述反装支架满足相关国标要求，其固有频率应大于机组转频的10倍以上。这样，反装支架的固有频率远大于机组轴承座的振动频率，使两者不发生波形叠加，仅以载波的方式传递，使反装支架的自身振动能够被容易的识别、滤波和屏蔽，不在机组振动监测波形中呈现，有利于后续的振动分析处理。

作为选择，当所述反装支架不在测量水平面的X和Y方向时，在测量时进行相位补偿。

作为选择，通过将所述反装支架和所述位移传感器测量的水力机组的振动换算处理，获得所述振动的速度和加速度波形值，用于水力机组机械振动的评定依据。

作为选择，通过对所述反装支架和所述位移传感器测量的水力机组的水平振动值与同方位轴承处的大轴相对摆度值进行叠加，获得机组大轴在各轴承座的相对于基础的大轴绝对摆度值，作为判断机组轴承运行状况的分析依据。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：

1.解决了速度传感器和加速度传感器测量水力机组振动存在的测量不准确的问题。

2.克服了基于基坑安装测量支架检测水力机组振动信号存在的问题，当水力机组检修后回装时不再需要专业人员再次对位移传感器重新校对，因为位移传感器一旦安装完毕后就不再移动。

3.通过将所述反装支架和所述位移传感器测量的水力机组的振动换算处理，获得所述振动的速度和加速度波形值，用于水力机组机械振动的评定依据。

4.通过对所述反装支架同方位的水平振动波形与轴承处的相对大轴摆度(轴振动)波形进行叠加，获得机组大轴在各轴承处的相对于基础的绝对大轴摆度(轴振动)波形，可以作为判断机组轴承运行状况的分析依据。

5.水力机组振动的准确测量是水力机组振动事故停机保护停机的必要条件，该发明为水力机组振动事故停机保护停机的实现奠定了坚实的基础。