[发明专利]基于多特征融合的轴流定桨式发电机组推力轴承保护方法

说明书

本发明公开了一种基于多特征融合的轴流定桨式发电机组推力轴承保护方法，其包括：测算水轮发电机组的动态抬机量、推力头翻转角、推力瓦倾斜度、镜板波浪度和主轴与镜板不垂直度；若出现动态抬机量大于预设的动态抬机量阈值、推力头翻转角大于预设的推力头翻转角阈值、推力瓦倾斜度大于预设的推力瓦倾斜度阈值、镜板波浪度大于预设的镜板波浪度阈值、主轴与镜板不垂直度大于预设的主轴与镜板不垂直度阈值其中任意一种情况，则输出报警信号。本发明更加全面的反映了机组推力轴承运行状态、健康状况，从而可以对推力轴承运行中存在的潜在缺陷和问题进行准确的评估和预判，确保推力轴承运行的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及轴流式水轮发电机组推力轴承领域。更具体地说，本发明涉及一种基于多特征融合的轴流定桨式发电机组推力轴承保护方法。

背景技术

轴流式水轮机是指水流由轴向进入转轮，沿其叶片自轴向流出，将水流能量转换为机械能的反击式水轮机。推力轴承作为轴流式水轮发电机的关键部件，为水轮发电机组的转动部分重量和水推力提供支持，其运行状态直接决定着机组运行的安全性和稳定性。国外水力发电机组故障统计数据表明，因为轴承(推力轴承)运行故障带来机组的事故停机甚为普遍，约占水力机械设备总故障的1/2，把它列为可靠程度最低的重要部件。由于缺乏对于推力轴承的有效监测手段，故无法对故障实现有效的监视、定位和预警。

目前国内外对于推力轴承的监测主要集中在对于推力瓦的监测上，且这种监测还处于初级阶段，大部分的监测系统仅停留在推力瓦温和油温的监测上，对于推力轴承的其他重要运行参数，如镜板波浪度、机组抬机量、推力头镜板配合不当、主轴与镜板不垂直和推力瓦倾斜度及倾斜方位等核心监测参数，目前还处于空白阶段，难以实施在线监测，且仍有待进一步的开发和研究。

因此为满足目前机组的运行稳定性需求研究一种基于多特征融合的轴流定桨式发电机组推力轴承保护方法用于推力轴承在线监测，实现对轴流定桨式水轮发电机推力轴承运行状态的全面监测已经迫在眉睫。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于多特征融合的轴流定桨式发电机组推力轴承保护方法，实现对机组推力轴承运行状态、健康状况的全面实时监测，对推力轴承运行中存在的潜在缺陷和问题进行评估和预判，确保推力轴承运行的稳定性和安全性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于多特征融合的轴流定桨式发电机组推力轴承保护方法，其包括：

测算水轮发电机组的动态抬机量、推力头翻转角、推力瓦倾斜度、镜板波浪度和主轴与镜板不垂直度；

比较动态抬机量与预设的动态抬机量阈值、推力头翻转角与预设的推力头翻转角阈值、推力瓦倾斜度与预设的推力瓦倾斜度阈值、镜板波浪度与预设的镜板波浪度阈值、主轴与镜板不垂直度和预设的主轴与镜板不垂直度阈值；

若出现动态抬机量大于预设的动态抬机量阈值、推力头翻转角大于预设的推力头翻转角阈值、推力瓦倾斜度大于预设的推力瓦倾斜度阈值、镜板波浪度大于预设的镜板波浪度阈值、主轴与镜板不垂直度大于预设的主轴与镜板不垂直度阈值其中任意一种情况，则输出报警信号。

优选的是，测算水轮发电机组的动态抬机量的方法包括：

在推力轴承的镜板下方沿周向均匀间隔的设置3只动态抬机量传感器，用以测量动态抬机量传感器与镜板的间隙值；

获取水轮发电机组被高压油顶起前，动态抬机量传感器与镜板的间隙值D₀₁、D₀₂、D₀₃；

获取水轮发电机组被高压油顶起后，水轮发电机组转速开始增加时，动态抬机量传感器与镜板的间隙值D₁、D₂、D₃；