專(zhuān)利名稱(chēng)：水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水輪發(fā)電機(jī)組不同運(yùn)行工況下進(jìn)行振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
振動(dòng)是影響水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行和危害機(jī)組壽命的主要故障，對(duì)振動(dòng)及 時(shí)進(jìn)行故障診斷，有利于提高水輪發(fā)電機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，提高水力 機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)，為我國(guó)的水力發(fā)電帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
振動(dòng)所造成的原因多樣，主要來(lái)源于機(jī)械、水力、電磁力不平衡等方面。 其危害主要表現(xiàn)在如下方面
1、 引起機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)及固定部分設(shè)備的疲勞破壞區(qū)的形成和擴(kuò)大，從而使相 關(guān)設(shè)備連接松動(dòng)軸向位移產(chǎn)生設(shè)備損害。
2、 加速機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分相互磨損程度。如大軸劇烈擺動(dòng)可使軸與軸瓦的溫 度升高，使軸瓦燒毀；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)過(guò)大增加滑環(huán)電刷磨損，使之度升高， 加劇設(shè)備老化及損害。
3、 水力不平衡，在尾水管中形成的渦流脈動(dòng)壓力振動(dòng)使尾水管壁產(chǎn)生裂 縫，嚴(yán)重時(shí)使尾水設(shè)施遭到破壞。
4、 水輪機(jī)組共振引起的后果更加嚴(yán)重。如機(jī)組設(shè)備與廠房的共振，可使 整個(gè)設(shè)備和廠房遭到不同程度的損壞。
目前對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)保護(hù)方面尚沒(méi)有完整的解決方法，僅限于實(shí)現(xiàn) 對(duì)數(shù)據(jù)的采集、定值越限報(bào)警、與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊等基本功能，不具備針對(duì)在 不同機(jī)型和不同工況下實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)、振動(dòng)幅值分析處理、定值越限出口保護(hù)等 功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)不能對(duì)不同機(jī)型和不同工況下自學(xué)習(xí)并調(diào) 整出力而進(jìn)行振動(dòng)保護(hù)的問(wèn)題，提供一種水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法， 可以根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)幅值分析并調(diào)整機(jī)組出 力，避免機(jī)組受振動(dòng)損壞。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)-
水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟 a.收集、試驗(yàn)并整理水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組類(lèi)型和各種運(yùn)行工況的原始數(shù)據(jù)；b. 對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析處理，表征為機(jī)組穩(wěn)定
性指標(biāo)的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；
c. 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、分類(lèi)，對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉和分析，
獲得機(jī)組各工況振動(dòng)的特性和和趨勢(shì)，結(jié)合機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn)行工 況及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的預(yù)警及保護(hù)處理，并輸入到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 中實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)組的出力，避開(kāi)振動(dòng)區(qū)或停機(jī)，減少對(duì)機(jī)組的危害。
所述步驟c中，根據(jù)不同機(jī)型、不同工況的水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)的保護(hù)策
略，為用戶提供保護(hù)定值設(shè)置、制定運(yùn)行方式和出口保護(hù)措施。
所述步驟c中，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)實(shí)時(shí)幅值進(jìn)行綜合分析，針對(duì)過(guò)渡
過(guò)程，閉鎖報(bào)警及停機(jī)保護(hù)信號(hào)。
所述步驟a中，原始數(shù)據(jù)包括-各導(dǎo)軸承擺度值、機(jī)架振動(dòng)值； 渦殼、尾水管、頂蓋的壓力脈動(dòng)值； 機(jī)組的功率、開(kāi)度、水頭、勵(lì)磁電流值；
整理原始數(shù)據(jù)是指，對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、波形分析、趨勢(shì)分析、 幅值計(jì)算，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的三范式數(shù)據(jù)建模方法構(gòu)建分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。
所述步驟c中，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)及機(jī)組特點(diǎn)自動(dòng)判別機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn) 行工況，也可以由用戶通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)輸入或由控制裝置切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)調(diào)整。
本發(fā)明采用上述步驟的方法，可以根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)，結(jié) 合其機(jī)組類(lèi)型和運(yùn)行工況的原始數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的提示和預(yù)警，實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)組 的出力，避開(kāi)振動(dòng)區(qū)，減少對(duì)機(jī)組的危害，使機(jī)組運(yùn)行在最大效率區(qū)。
可見(jiàn)，采用本發(fā)明的方法，可以針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整而 予以保護(hù)，避免機(jī)組設(shè)備損壞，可適用于各種水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行當(dāng)中。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟
a. 收集、試驗(yàn)并整理水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組類(lèi)型和各種運(yùn)行工況的原始數(shù)據(jù)，構(gòu) 建分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型；；
b. 對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析處理，表征為機(jī)組穩(wěn)定 性指標(biāo)的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為系統(tǒng)處理分析、數(shù)據(jù)遠(yuǎn) 傳的數(shù)據(jù)來(lái)源；a.對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、分類(lèi)，對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉和分析(采
用數(shù)據(jù)庫(kù)査詢語(yǔ)句，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、合并、篩選，生成新的數(shù)據(jù) 源)，獲得機(jī)組各工況振動(dòng)的特性和和趨勢(shì)，結(jié)合機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn) 行工況及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(運(yùn)行方式及工況的改變由監(jiān)控系統(tǒng)或現(xiàn)地控制裝置 的切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)并可作為振動(dòng)保護(hù)分析的判斷條件)，做出相應(yīng)的預(yù)警 及保護(hù)處理，并輸入到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)組的出力，避開(kāi)振 動(dòng)區(qū)或停機(jī)，減少對(duì)機(jī)組的危害。
所述步驟c中，根據(jù)不同機(jī)型、不同工況的水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)的保護(hù)策
略，為用戶提供保護(hù)定值設(shè)置、制定運(yùn)行方式和出口保護(hù)措施。
所述步驟c中，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)實(shí)時(shí)幅值進(jìn)行綜合分析，針對(duì)過(guò)渡
過(guò)程，閉鎖報(bào)警及停機(jī)保護(hù)信號(hào)。在外圍元件更換及維護(hù)時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)的正 常運(yùn)行，不會(huì)誤報(bào)及誤出口。
所述步驟a中，原始數(shù)據(jù)包括 各導(dǎo)軸承擺度值、機(jī)架振動(dòng)值； 渦殼、尾水管、頂蓋的壓力脈動(dòng)值； 機(jī)組的功率、開(kāi)度、水頭、勵(lì)磁電流值；
整理原始數(shù)據(jù)是指，對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、波形分析、趨勢(shì)分析、 幅值計(jì)算，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的三范式數(shù)據(jù)建模方法構(gòu)建分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。
所述步驟c中，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)及機(jī)組特點(diǎn)自動(dòng)判別機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn) 行工況，也可以由用戶通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)輸入或由控制裝置切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)調(diào)整。
本實(shí)施例的方法具備相應(yīng)的運(yùn)行平臺(tái)，包括操作系統(tǒng)、支持軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、 數(shù)據(jù)分析處理軟件等，能夠?yàn)橛脩籼峁┒喾N界面友好、操作方便的數(shù)據(jù)監(jiān)視、 參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)査詢窗口，并為用戶提供實(shí)時(shí)及離線分析的接口；能夠根據(jù)機(jī) 組運(yùn)行情況的變化，并有效地提高設(shè)備的可利用率，使用機(jī)組運(yùn)行模式識(shí)別技 術(shù)了解被控對(duì)象特性的變化趨勢(shì)，為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供控制和調(diào)節(jié)的依據(jù)； 結(jié)合采用現(xiàn)有的通訊技術(shù)、視頻技術(shù)，系統(tǒng)與后臺(tái)(遠(yuǎn)程)狀態(tài)分析診斷工作 站組成電站機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程診斷功能。
權(quán)利要求
1、水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟a.收集、試驗(yàn)并整理水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組類(lèi)型和各種運(yùn)行工況的原始數(shù)據(jù)；b.對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析處理，表征為機(jī)組穩(wěn)定性指標(biāo)的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；c.對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、分類(lèi)，對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉和分析，獲得機(jī)組各工況振動(dòng)的特性和和趨勢(shì)，結(jié)合機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn)行工況及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的預(yù)警及保護(hù)處理，并輸入到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)組的出力，避開(kāi)振動(dòng)區(qū)或停機(jī)，減少對(duì)機(jī)組的危害。
2、 如權(quán)利要求1所述水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于， 所述步驟c中，根據(jù)不同機(jī)型、不同工況的水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)的保護(hù)策略， 為用戶提供保護(hù)定值設(shè)置、制定運(yùn)行方式和出口保護(hù)措施。
3、 如權(quán)利要求1所述水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于， 所述步驟c中，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)實(shí)時(shí)幅值進(jìn)行綜合分析，針對(duì)過(guò)渡過(guò)程， 閉鎖報(bào)警及停機(jī)保護(hù)信號(hào)。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特 征在于，所述步驟a中，原始數(shù)據(jù)包括-各導(dǎo)軸承擺度值、機(jī)架振動(dòng)值； 渦殼、尾水管、頂蓋的壓力脈動(dòng)值； 機(jī)組的功率、開(kāi)度、水頭、勵(lì)磁電流值；整理原始數(shù)據(jù)是指，對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、波形分析、趨勢(shì)分析、 幅值計(jì)算，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的三范式數(shù)據(jù)建模方法構(gòu)建分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。
5、 如權(quán)利要求4所述水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于， 所述步驟c中，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)及機(jī)組特點(diǎn)自動(dòng)判別機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn)行工 況，也可以由用戶通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)輸入或由控制裝置切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)調(diào)整。
全文摘要
水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，屬于水輪發(fā)電機(jī)組不同運(yùn)行工況下進(jìn)行振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)不能對(duì)不同機(jī)型和不同工況下自學(xué)習(xí)并調(diào)整出力而進(jìn)行振動(dòng)保護(hù)的問(wèn)題，包括如下步驟a.收集、試驗(yàn)并整理水輪發(fā)電機(jī)機(jī)型和各種運(yùn)行工況的原始數(shù)據(jù)，構(gòu)建分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型；b.對(duì)水輪機(jī)組的振動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析處理表征為機(jī)組穩(wěn)定性指標(biāo)的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；c.對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉和分析獲得機(jī)組各工況振動(dòng)的特性和和趨勢(shì)，結(jié)合機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行方式和運(yùn)行工況及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的預(yù)警及保護(hù)處理，并輸入到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)組的出力，避開(kāi)振動(dòng)區(qū)或停機(jī)，減少對(duì)機(jī)組的危害。
文檔編號(hào)F03B15/00GK101289990SQ200810044720
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者洪 唐, 楊其忠, 王劍鋒, 王春林, 趙國(guó)建, 隆元林 申請(qǐng)人:四川中鼎自動(dòng)控制有限公司