[发明专利]汽轮发电机组转子热弯曲不平衡故障实时诊断方法

摘要

本发明公开了属于机械振动状态监测与故障诊断领域的一种汽轮发电机组转子热弯曲不平衡故障实时诊断方法。通过采集汽轮机组转子轴振动信号，对振动数据进行必要的计算分析判断。实时计算存储转子两侧轴相对振动基频振动幅值和相位值，并实时进行轴振基频振动幅值实时验证，判断转子任何一侧的轴振基频振动的振幅是否大于振动幅值阈值。结合最小二乘法，对轴振基频振动数据进行轴振基频振动幅值趋势平缓性验证及轴振基频振动相位趋势平缓性验证等实时定量计算分析。在实时定量计算分析基础上，结合各项验证结果，自动实时在线诊断机组是否发生转子热弯曲不平衡故障。本发明具有方法科学，结论可靠，能够实现自动实时在线监测、诊断故障等优点。

主权项

1. 一种汽轮发电机组转子热弯曲不平衡故障实时诊断方法，其特征是，它包括：(1)数据采集，在转子的A侧、B侧支持轴承及键相齿轮附近放置振动数据采集传感器，振动数据采集传感器采集的振动数据信号由专用振动数据采集调理设备输送到插入工业用微型计算机插槽内的高速振动数据采集卡，实时采集机组转子两侧支持轴承附近测得的的轴相对振动数据以及键相信号；实时采集机组转子两侧支持轴承附近测得的的轴相对振动数据以及键相信号；(2)轴振数据实时运算及存储，针对机组转子两侧的轴相对振动数据，利用FFT频谱分析方法，实时同步计算转子A、B两侧轴相对振动基频振动幅值Ara、Arb和相位Pra、Prb，并存储转子两侧轴相对振动基频振动幅值和相位值，其中FFT为快速傅立叶变换；(3)轴振基频振动幅值实时验证，实时进行当前的轴振基频振动振幅与幅值阈值AT1的比较，如果当前转子任何一侧的轴振基频振动的振幅大于AT1，那么记录此时刻T1并进行后续的计算分析；(4)轴振基频振动幅值趋势平缓性验证，从T1时刻向前截取至T0时刻的基频振动幅值(μm)数据，计算T0时刻至T1时刻的基频振动幅值数据的线性模型最佳拟合斜率，同时进行基频振动幅值数据的四阶多项式最佳拟合分析。根据轴振基频振动幅值线性模型最佳拟合的斜率a及四阶多项式最佳拟合的均方误差e1，判定轴振基频振动幅值趋势平缓性验证是否通过；(5)轴振基频振动相位趋势平缓性验证，从T1时刻向前截取至T0时刻的轴振基频振动相位数据(相位单位为°)，计算T0时刻至T1时刻的基频振动相位数据，进行最佳线性拟合分析；根据轴振基频振动相位数据的线性模型最佳拟合的斜率m及线性模型最佳拟合的均方误差e2，判定轴振基频振动相位趋势平缓性验证是否通过；(6)转子热弯曲不平衡故障判定，结合轴振基频振动幅值实时验证、轴振基频振动幅值趋势平缓性验证及轴振基频振动相位趋势平缓性验证等3项实时同步分析的结果，判断得出大型汽轮发电机组是否发生转子热弯曲不平衡故障。