水輪發電機組振動保護的實現方法
2023-06-18 05:53:41 1
專利名稱：水輪發電機組振動保護的實現方法
技術領域：
本發明屬於水輪發電機組不同運行工況下進行振動保護的實現方法。
背景技術：
振動是影響水輪發電機組正常運行和危害機組壽命的主要故障，對振動及 時進行故障診斷，有利於提高水輪發電機組的安全、經濟運行水平，提高水力 機組運行小時數，為我國的水力發電帶來巨大的經濟效益。
振動所造成的原因多樣，主要來源於機械、水力、電磁力不平衡等方面。 其危害主要表現在如下方面
1、 引起機組轉動及固定部分設備的疲勞破壞區的形成和擴大，從而使相 關設備連接鬆動軸向位移產生設備損害。
2、 加速機組轉動部分相互磨損程度。如大軸劇烈擺動可使軸與軸瓦的溫 度升高，使軸瓦燒毀；發電機轉子振動過大增加滑環電刷磨損，使之度升高， 加劇設備老化及損害。
3、 水力不平衡，在尾水管中形成的渦流脈動壓力振動使尾水管壁產生裂 縫，嚴重時使尾水設施遭到破壞。
4、 水輪機組共振引起的後果更加嚴重。如機組設備與廠房的共振，可使 整個設備和廠房遭到不同程度的損壞。
目前對水輪發電機組的振動保護方面尚沒有完整的解決方法，僅限於實現 對數據的採集、定值越限報警、與監控計算機通訊等基本功能，不具備針對在 不同機型和不同工況下實現自學習、振動幅值分析處理、定值越限出口保護等 功能。
發明內容
本發明的目的是解決現有技術不能對不同機型和不同工況下自學習並調 整出力而進行振動保護的問題，提供一種水輪發電機組振動保護的實現方法， 可以根據水輪發電機組的實時數據進行自動進行振動幅值分析並調整機組出 力，避免機組受振動損壞。
本發明的目的通過下述技術方案來實現-
水輪發電機組振動保護的實現方法，其特徵在於，包括如下步驟 a.收集、試驗並整理水輪發電機機組類型和各種運行工況的原始數據；b. 對水輪發電機組振動的實時數據採集後進行分析處理，表徵為機組穩定
性指標的數據格式，同時存儲在資料庫中；
c. 對資料庫中的各類數據進行識別、分類，對振動數據進行提煉和分析，
獲得機組各工況振動的特性和和趨勢，結合機組當前運行方式和運行工 況及實時數據，做出相應的預警及保護處理，並輸入到計算機監控系統 中實時調整機組的出力，避開振動區或停機，減少對機組的危害。
所述步驟c中，根據不同機型、不同工況的水輪發電機組的振動的保護策
略，為用戶提供保護定值設置、制定運行方式和出口保護措施。
所述步驟c中，對水輪發電機組的振動實時幅值進行綜合分析，針對過渡
過程，閉鎖報警及停機保護信號。
所述步驟a中，原始數據包括-各導軸承擺度值、機架振動值； 渦殼、尾水管、頂蓋的壓力脈動值； 機組的功率、開度、水頭、勵磁電流值；
整理原始數據是指，對採集的原始數據進行濾波、波形分析、趨勢分析、 幅值計算，結合關係資料庫的三範式數據建模方法構建分析系統數據模型。
所述步驟c中，根據測試數據及機組特點自動判別機組當前運行方式和運 行工況，也可以由用戶通過監控系統輸入或由控制裝置切換開關自動調整。
本發明採用上述步驟的方法，可以根據水輪發電機組的實時振動數據，結 合其機組類型和運行工況的原始數據，做出相應的提示和預警，實時調整機組 的出力，避開振動區，減少對機組的危害，使機組運行在最大效率區。
可見，採用本發明的方法，可以針對水輪發電機組的振動實現自動調整而 予以保護，避免機組設備損壞，可適用於各種水輪發電機組的運行當中。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
水輪發電機組振動保護的實現方法，包括如下步驟
a. 收集、試驗並整理水輪發電機機組類型和各種運行工況的原始數據，構 建分析系統數據模型；；
b. 對水輪發電機組振動的實時數據採集後進行分析處理，表徵為機組穩定 性指標的數據格式，同時存儲在資料庫中，作為系統處理分析、數據遠 傳的數據來源；a.對資料庫中的各類數據進行識別、分類，對振動數據進行提煉和分析(採
用資料庫査詢語句，對各類數據進行分類、合併、篩選，生成新的數據 源)，獲得機組各工況振動的特性和和趨勢，結合機組當前運行方式和運 行工況及實時數據(運行方式及工況的改變由監控系統或現地控制裝置 的切換開關實現並可作為振動保護分析的判斷條件)，做出相應的預警 及保護處理，並輸入到計算機監控系統中實時調整機組的出力，避開振 動區或停機，減少對機組的危害。
所述步驟c中，根據不同機型、不同工況的水輪發電機組的振動的保護策
略，為用戶提供保護定值設置、制定運行方式和出口保護措施。
所述步驟c中，對水輪發電機組的振動實時幅值進行綜合分析，針對過渡
過程，閉鎖報警及停機保護信號。在外圍元件更換及維護時不會影響系統的正 常運行，不會誤報及誤出口。
所述步驟a中，原始數據包括 各導軸承擺度值、機架振動值； 渦殼、尾水管、頂蓋的壓力脈動值； 機組的功率、開度、水頭、勵磁電流值；
整理原始數據是指，對採集的原始數據進行濾波、波形分析、趨勢分析、 幅值計算，結合關係資料庫的三範式數據建模方法構建分析系統數據模型。
所述步驟c中，根據測試數據及機組特點自動判別機組當前運行方式和運 行工況，也可以由用戶通過監控系統輸入或由控制裝置切換開關自動調整。
本實施例的方法具備相應的運行平臺，包括作業系統、支持軟體、資料庫、 數據分析處理軟體等，能夠為用戶提供多種界面友好、操作方便的數據監視、 參數設置及數據査詢窗口，並為用戶提供實時及離線分析的接口；能夠根據機 組運行情況的變化，並有效地提高設備的可利用率，使用機組運行模式識別技 術了解被控對象特性的變化趨勢，為計算機監控系統提供控制和調節的依據； 結合採用現有的通訊技術、視頻技術，系統與後臺(遠程)狀態分析診斷工作 站組成電站機組狀態監測網絡，實現數據遠傳、遠程維護、遠程診斷功能。
權利要求
1、水輪發電機組振動保護的實現方法，其特徵在於，包括如下步驟a.收集、試驗並整理水輪發電機機組類型和各種運行工況的原始數據；b.對水輪發電機組振動的實時數據採集後進行分析處理，表徵為機組穩定性指標的數據格式，同時存儲在資料庫中；c.對資料庫中的各類數據進行識別、分類，對振動數據進行提煉和分析，獲得機組各工況振動的特性和和趨勢，結合機組當前運行方式和運行工況及實時數據，做出相應的預警及保護處理，並輸入到計算機監控系統中實時調整機組的出力，避開振動區或停機，減少對機組的危害。
2、 如權利要求1所述水輪發電機組振動保護的實現方法，其特徵在於， 所述步驟c中，根據不同機型、不同工況的水輪發電機組的振動的保護策略， 為用戶提供保護定值設置、制定運行方式和出口保護措施。
3、 如權利要求1所述水輪發電機組振動保護的實現方法，其特徵在於， 所述步驟c中，對水輪發電機組的振動實時幅值進行綜合分析，針對過渡過程， 閉鎖報警及停機保護信號。
4、 如權利要求1或2或3所述水輪發電機組振動保護的實現方法，其特 徵在於，所述步驟a中，原始數據包括-各導軸承擺度值、機架振動值； 渦殼、尾水管、頂蓋的壓力脈動值； 機組的功率、開度、水頭、勵磁電流值；整理原始數據是指，對採集的原始數據進行濾波、波形分析、趨勢分析、 幅值計算，結合關係資料庫的三範式數據建模方法構建分析系統數據模型。
5、 如權利要求4所述水輪發電機組振動保護的實現方法，其特徵在於， 所述步驟c中，根據測試數據及機組特點自動判別機組當前運行方式和運行工 況，也可以由用戶通過監控系統輸入或由控制裝置切換開關自動調整。
全文摘要
水輪發電機組振動保護的實現方法，屬於水輪發電機組不同運行工況下進行振動保護的實現方法，目的是解決現有技術不能對不同機型和不同工況下自學習並調整出力而進行振動保護的問題，包括如下步驟a.收集、試驗並整理水輪發電機機型和各種運行工況的原始數據，構建分析系統數據模型；b.對水輪機組的振動的實時數據採集後進行分析處理表徵為機組穩定性指標的數據格式，同時存儲在資料庫中；c.對資料庫中的振動數據進行提煉和分析獲得機組各工況振動的特性和和趨勢，結合機組當前運行方式和運行工況及實時數據，做出相應的預警及保護處理，並輸入到計算機監控系統中實時調整機組的出力，避開振動區或停機，減少對機組的危害。
文檔編號F03B15/00GK101289990SQ200810044720
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月17日 優先權日2008年6月17日
發明者洪 唐, 楊其忠, 王劍鋒, 王春林, 趙國建, 隆元林 申請人:四川中鼎自動控制有限公司