[发明专利]抽水蓄能电站水轮机顶盖螺栓工况实时报警方法及系统

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能电站水轮机顶盖螺工况实时报警方法及系统，本发明根据历史健康数据划分不同工况下的阈值区间，根据实时应力所处的告警阈值区间，发出对应的预设告警信息，实现了螺栓工况实时报警，保障了水轮机顶盖及机组运行安全。

技术领域

本发明涉及一种抽水蓄能电站水轮机顶盖螺工况实时报警方法及系统，属于设备状态监测和故障诊断领域。

背景技术

在水电行业中，抽水蓄能电站水轮机顶盖通过螺栓连接，螺柱若未能按照设计的预紧力拧紧，使得螺柱逐渐松动，会导致螺柱产生疲劳裂纹和疲劳断裂，影响抽水蓄能电站水轮机的安全稳定；因此在水电系统中需要一种对抽水蓄能电站水轮机顶盖螺栓工况进行报警的方法。

发明内容

本发明提供了一种抽水蓄能电站水轮机顶盖螺工况实时报警方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

抽水蓄能电站水轮机顶盖螺工况实时报警方法，包括，

采集螺栓监测历史健康数据；

从螺栓监测历史健康数据中提取水轮机运行工况下螺栓历史健康应力范围、停机工况下螺栓历史健康应力范围和泵运行工况下螺栓历史健康应力范围；

根据泵运行工况下螺栓历史健康应力范围，计算泵运行工况下若干告警阈值，划分泵运行工况下的告警阈值区间；

根据停机工况下螺栓历史健康应力范围，计算停机工况下若干告警阈值，划分停机工况下的告警阈值区间；

根据水轮机运行工况下螺栓历史健康应力范围，计算水轮机运行工况下若干告警阈值，划分水轮机运行工况下的告警阈值区间；

采集实时工况和螺栓实时应力；

判断螺栓实时应力所处的对应工况下的告警阈值区间，发出与告警阈值区间对应的预设告警信息。

泵运行工况下告警阈值计算公式为，

g1＝σ×i1

g2＝min1×i1

g3＝max1×i3

其中，g1、g2、g3为泵运行工况下三个告警阈值，i1、i2、i3为参数，σ为螺栓屈服强度，min1为泵运行工况下螺栓历史健康应力范围的下限，max1为泵运行工况下螺栓历史健康应力范围的上限。

螺栓实时应力处于[g2 g3]范围内，则表明螺栓实时应力正常；螺栓实时应力处于[g1 g2]范围内，则表明螺栓实时应力一级异常，发出一级告警；螺栓实时应力超出[g1 g3]范围，则表明螺栓实时应力二级异常，发出二级告警；其中二级异常的严重程度高于一级异常。

水轮机运行工况下告警阈值计算公式为，

g21＝σ×i1

g22＝min2×i21

g23＝max2×i22

其中，g21、g22、g23为水轮机运行工况下三个告警阈值，i1、i21、i22为参数，σ为螺栓屈服强度，min2为水轮机运行工况下螺栓历史健康应力范围的下限， max2为水轮机运行工况下螺栓历史健康应力范围的上限。

螺栓实时应力处于[g22 g23]范围内，则表明螺栓实时应力正常；螺栓实时应力处于[g21 g22]范围内，则表明螺栓实时应力一级异常，发出一级告警；螺栓实时应力超出[g21 g23]范围，则表明螺栓实时应力二级异常，发出二级告警；其中二级异常的严重程度高于一级异常。

停机工况下告警阈值计算公式为，

g31＝σ×i1