一種水電機組振動多變量遠程預警方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水電機組振動多變量遠程預警方法。該方法通過建立水電機組運行振動基礎知識庫、故障數據庫，遠程監(jiān)測并獲取水電機組運行振動數據，對水電機組運行時的振動進行遠程預警，維護機組安全運行?；A知識庫包括機組振動數據正常范圍和報警范圍信息；機組故障數據庫包括產生故障的可能原因、類別等。本發(fā)明的技術效果在于，通過建立水電機組振動基礎知識庫和故障數據庫，當機組出現超過基礎知識庫中記錄的正常范圍的振動數據時，即可通過故障數據庫快速比對查找故障原因，實現了快速定位解決機組故障的目的，提高了故障處理效率，有效的保證了機組正常運行。
【專利說明】一種水電機組振動多變量遠程預警方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水力發(fā)電設備【技術領域】，具體涉及一種水電機組振動多變量遠程預警方法。

【背景技術】
[0002]水輪發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行關系到水電廠安全和社會公共安全，2009年8月17日，俄羅斯已建最大水電站一薩揚.舒申斯克水電站發(fā)生了國內外水電史上空前的重大事故。共造成75人死亡，13人失蹤，機組和部份廠房被毀，電站設備、設施損失預估約70億盧布，影響難以估量。根據俄方事故調查報告和國內專家分析，本次事故主要是由機組振動過大原因造成的。
[0003]“薩揚”事故暴露出了當前水電廠對影響安全的機組振動超限分析及預警存在嚴重問題，在水電廠日益走向“無人值班，少人值守”的背景下，這些問題將給電廠的安全運行帶來極大隱患。


【發(fā)明內容】

[0004]為及時掌握水電機組振動狀態(tài)，提高水電廠安全防護能力，本發(fā)明提出了一種水電機組振動多變量遠程預警方法，以提高對水電機組的安全運行實時預警及應急響應能力，防止類“薩揚”事故發(fā)生。
[0005]為了實現上述技術目的，本發(fā)明的技術方案是，一種水電機組振動多變量遠程預警方法，基于機組運行時所產生振動信號的幅值、頻率、相位，對機組運行情況進行遠程預警，包括以下步驟:
[0006]步驟一:建立包括機組運行時振動數據正常值和報警值的基礎數據庫；
[0007]步驟二:建立包括機組運行時振動數據不正常時所對應的故障原因的故障數據庫；
[0008]步驟三:將采集的機組各部位振動信號與基礎數據庫中的數值進行比對分析，在數值范圍內則診斷為正常，超過數值范圍，則在故障數據庫中進行匹配分析，匹配成功則診斷為相應的故障。
[0009]所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，所述的步驟一中，建立的基礎數據庫中的數據包括:
[0010]機組各部位振動的規(guī)程標準數值范圍、在不超過標準數值范圍下實際運行中的測量值正常范圍、設置的報警值；
[0011]其中振動數值包括機架振動幅值、頂蓋振動幅值、機架振動頻率、頂蓋振動頻率、大軸水平向振動相位。
[0012]所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，所述的步驟二中，建立的故障數據庫中的數據機架振動幅值不正常的原因包括機架基礎螺栓松動、機架處導軸承故障、機組處于振動區(qū)運行、機組轉動部分存在機械不平衡；頂蓋振動幅值不正常的原因包括尾水管渦帶、機組處于振動區(qū)運行、頂蓋把合螺栓松動。
[0013]所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，所述的步驟二中，建立的故障數據庫中的機架振動頻率不正常的原因為機組在渦帶區(qū)運行；頂蓋振動頻率不正常的原因為機組導葉或葉片開口不均勻。
[0014]所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，所述的步驟二中，建立的故障數據庫中的大軸水平向振動相位不正常的原因包括頂蓋水下部分有碰磨、推力軸承故障
[0015]本發(fā)明的技術效果在于，通過建立水電機組振動基礎知識庫和故障數據庫，當機組出現超過基礎知識庫中記錄的正常范圍的振動數據時，即可通過故障數據庫快速比對查找故障原因，實現了快速定位解決機組故障的目的，提高了故障處理效率，有效的保證了機組正常運行。

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明提出了一種水電機組振動多變量遠程預警方法。該方法如下:
[0017]基于機組運行時所產生振動信號的幅值、頻率、相位，對機組運行情況進行遠程預警，包括以下步驟:
[0018]步驟一:建立基礎數據庫，在基礎數據庫中分類輸入機組各部位振動的規(guī)程標準數值、目前運行實際中的正常測量值(未超過標準值)、設置的報警值；輸入各部位振動的正常頻率值；輸入各部位振動的正常相位值，這些數值構成基礎數據庫。
[0019]步驟二:在故障數據庫中分類輸入機組各部位振動幅值超過正常測量值、規(guī)程標準數值、報警值后，對應的故障原因；監(jiān)測機組機架振動。機組機架水平振動幅值超過正常值或報警值，其故障原因有機架基礎螺栓松動、機架處導軸承故障、機組處于振動區(qū)運行、機組轉動部分存在機械不平衡；監(jiān)測頂蓋振動，頂蓋振動超過標準值，其故障原因有尾水管渦帶、機組處于振動區(qū)運行、頂蓋把合螺栓松動。
[0020]步驟三:在故障數據庫中分類輸入機組各部位振動頻率超過正常值后，對應的故障原因；監(jiān)測機組機架振動頻率，振動頻率低于轉頻，故障原因為機組在渦帶區(qū)運行；監(jiān)測頂蓋振動頻率,機組頂蓋水平振動頻率超過正常值,振動頻率為導葉數與轉頻的乘積，其故障原因為機組導葉或葉片開口不均勻；
[0021]步驟四:在故障數據庫中分類輸入機組各部位振動相位超過正常值后，對應的故障原因；監(jiān)測機組大軸水平向振動相位。機組大軸水平向振動相位超過正常值，其故障原因為頂蓋水下部分有碰磨、推力軸承故障；
[0022]步驟五:將采集的機組各部位振動信號與基礎數據庫中的數值進行幅值、頻率、相位比對分析，在數值范圍內則診斷為正常。超過數值范圍，則在故障數據庫中進行匹配分析，匹配成功則診斷為相應的故障。
【權利要求】
1.一種水電機組振動多變量遠程預警方法，其特征在于，基于機組運行時所產生振動信號的幅值、頻率、相位，對機組運行情況進行遠程預警，包括以下步驟: 步驟一:建立包括機組運行時振動數據正常值和報警值的基礎數據庫； 步驟二:建立包括機組運行時振動數據不正常時所對應的故障原因的故障數據庫； 步驟三:將采集的機組各部位振動信號與基礎數據庫中的數值進行比對，在數值范圍內則診斷為正常，超過數值范圍，則在故障數據庫中進行匹配，匹配成功則診斷為相應的故障。
2.根據權利要求1所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，其特征在于，所述的步驟一中，建立的基礎數據庫中的數據包括: 機組各部位振動的規(guī)程標準數值范圍、在不超過標準數值范圍下實際運行中的測量值正常范圍、設置的報警值； 其中振動數值包括機架振動幅值、頂蓋振動幅值、機架振動頻率、頂蓋振動頻率、大軸水平向振動相位。
3.根據權利要求2所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，其特征在于，所述的步驟二中，建立的故障數據庫中的數據機架振動幅值不正常的原因包括機架基礎螺栓松動、機架處導軸承故障、機組處于振動區(qū)運行、機組轉動部分存在機械不平衡；頂蓋振動幅值不正常的原因包括尾水管渦帶、機組處于振動區(qū)運行、頂蓋把合螺栓松動。
4.根據權利要求2所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，其特征在于，所述的步驟二中，建立的故障數據庫中的機架振動頻率不正常的原因為機組在渦帶區(qū)運行；頂蓋振動頻率不正常的原因為機組導葉或葉片開口不均勻。
5.根據權利要求2所述的一種水電機組振動多變量遠程預警方法，其特征在于，所述的步驟二中，建立的故障數據庫中的大軸水平向振動相位不正常的原因包括頂蓋水下部分有碰磨、推力軸承故障。
【文檔編號】G01H17/00GK104317975SQ201410671054
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權日:2014年11月21日
【發(fā)明者】唐衛(wèi)平 申請人:國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司電力科學研究院