[发明专利]一种天然气长输管道离心压缩机组智能保护系统

权利要求书

1.一种天然气长输管道离心压缩机组智能保护系统，其特征在于，所述系统包括：

数据采集传感器，所述数据采集传感器包括：键相传感器、轴向振动传感器和轴向位移传感器；所述键相传感器感测键相信号；所述轴向振动传感器设置在驱动机轴的左右两侧每侧设置两组，驱动机轴与压缩机轴连接；以及在压缩机轴的左右两侧每侧设置两组，其中每一侧的两组分别为轴向位移测点A和径向垂直测点V；所述轴向位移传感器在所述驱动机轴的两端部各设置两组，共计四组；

数据处理单元，处理来自于所述数据采集传感器的数据，并根据处理结果提供故障报警信息；首先，分析已知为正常工况条件下由所述数据采集传感器采集得到的数据；对于数据采集传感器的数据进行整合和提取，获取所代表的设备运行的局部特征进行整合和提取，抽取局部数据中多个数据组合后所反映的该设备的某一运行状态特征，所述运行状态特征包括：掉叶片、油膜振荡、碰磨摩擦、质量不平衡、齿轮啮合缺陷、联轴节精度过低或损伤、不对中、喘振、气流激振、油膜涡动、旋转失速、透平带液、支撑松动、轴瓦间隙大、透平不均匀进气、隔板倾斜、轴承支撑刚度垂直水平不等、临近振源影响和测量面缺陷以及交流干扰；然后，计算得到在正常工况下特征数据的数值范围，并将上述数值范围作为特征阈值作为评判设备正常工作的范围，对于运行状态 特征Ai，其报警范围为Amin-Amax；接着，获取实时工况数据，并根据该数据获取计算得到实时 工况下各个运行状态特征的数值，并将其与正常工况下的特征数据进行比较，将实时工况下的特征数值处于正常工况报警范围之外则判断出现相应类型的故障；

停机保护单元，所述停机保护单元综合分析所述报警信息，根据报警信息分析结果执行停机保护；所述停机保护单元采用智能联锁保护的无量纲指数计算模型来判断每一种特征的智能保护无量纲指数，在指数超过预定的范围时才决定停机，所述模型为：其中H(i)为第i种智能保护无量纲指数；V(i)为第i种故障劣化程度无量纲指数；D(i)：第i种故障风险度指数；为计算故障特征数值与报警范围最大值的比；机组当前故障劣化程度无量纲指数V(i)数学模型为：

其中：V(i)为第i种故障劣化程度无量纲指数；f(i,j)为第i种故障第j时刻故障特征值当前值；N(i,j)为第i种故障第j时刻故障特征值正常值，取自机组无故障平稳运行状态数据；F(i,j)为第i种故障第j时刻故障特征值报警值；k(i,j)为第i种故障第j时刻故障特征值的敏感性系数；n为监测周期；

所述数据采集传感器均为电涡流传感器振动传感器；故障风险度系数D(i)包括：掉叶片1；油膜振荡0.97；碰磨摩擦0.95；质量不平衡0.91；齿轮啮合缺陷0.88；联轴节精度过低或损伤0.87；不对中0.85；喘振0.84；气流激振0.84；油膜涡动0.83；旋转失速0.83；透平带液0.81；支撑松动0.81；轴瓦间隙大0.75；透平不均匀进气0.68；隔板倾斜0.68；轴承支撑刚度垂直水平不等0.59；临近振源影响0.42；测量面缺陷0.22；交流干扰0.21。