本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)組震動保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種基于諧分量分解的轉(zhuǎn)子振動保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生振動故障時，往往會導(dǎo)致一些不良后果產(chǎn)生，使汽輪機(jī)正常的運(yùn)行和生產(chǎn)受到較大的影響，甚至?xí)?dǎo)致汽輪機(jī)整體發(fā)生毀壞的情況。因?yàn)橐坏┌l(fā)生異常振動，機(jī)組內(nèi)的零部件則會受到較大的動應(yīng)力，極易導(dǎo)致零部件疲勞和損壞的情況發(fā)生，而且在異常振動時機(jī)組內(nèi)的螺栓和螺帽也容易松懈，引發(fā)蒸汽泄漏的情況發(fā)生，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致主軸彎曲。為了保護(hù)汽輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)備安全及運(yùn)行安全，大型發(fā)電機(jī)上大多配備了汽輪發(fā)電機(jī)組監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)TSI，其中一項(xiàng)很重要的保護(hù)設(shè)置就是機(jī)組振動保護(hù)。

目前普遍保護(hù)設(shè)置是在軸瓦上設(shè)置兩個互相垂直的非接觸式電渦流軸振測點(diǎn)，分別設(shè)置為X向和Y向，其通過間隙變化造成的間隙電壓變化來實(shí)時反映機(jī)組軸頸振動的情況，同時在軸瓦上設(shè)置瓦振信號來反映軸瓦的振動情況；軸瓦振動不參與保護(hù)，而軸頸振動保護(hù)設(shè)置則因廠而異，主要的保護(hù)方式有：單點(diǎn)保護(hù)，軸系任一點(diǎn)軸振達(dá)到跳閘值保護(hù)動作；兩點(diǎn)保護(hù)，任一瓦達(dá)到跳閘值與任一瓦達(dá)到報(bào)警相“與”。單點(diǎn)保護(hù)對測點(diǎn)精度及抗干擾能力要求較高，易出現(xiàn)保護(hù)誤動情況；兩點(diǎn)保護(hù)雖有效避免誤動，目前火機(jī)組組汽輪機(jī)趨向于高參數(shù)和高容量，相應(yīng)的汽輪發(fā)電機(jī)組軸系也趨向于更長、更粗、更重，轉(zhuǎn)動慣量更大。對應(yīng)的質(zhì)量不平衡在軸系中的反映也越來越小，在一些百萬千瓦級汽輪機(jī)中，出現(xiàn)斷葉片等故障時，振動最大值也未超過跳閘值，現(xiàn)有的保護(hù)方法不能有效進(jìn)行保護(hù)動作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于諧分量分解的轉(zhuǎn)子振動保護(hù)方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于諧分量分解的轉(zhuǎn)子振動保護(hù)方法，包括以下步驟：

步驟一、采集同一個轉(zhuǎn)子7上前后兩個軸5/6瓦處的軸振數(shù)據(jù)，分別標(biāo)記為和其中是前軸X向振動矢量，是前軸Y向振動矢量，是后軸X向振動矢量，是后軸Y向振動矢量；

步驟二、將和導(dǎo)入振動數(shù)據(jù)分析儀并對其進(jìn)行諧分量分解，得到和其中是X向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量，是Y向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量；

步驟三、跳機(jī)判斷，

當(dāng)且時，或且時，保護(hù)跳機(jī)，

其中，T_X是X軸振動跳閘值、B_X是X軸振動報(bào)警值、T_Y是Y軸振動跳閘值、B_Y是Y軸振動報(bào)警值，其中T_X>B_X、T_Y>B_Y。

作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟一中通過前軸X向軸振傳感器1采集，通過前軸Y向軸振傳感器2采集，通過后軸X向軸振傳感器3采集，通過后軸Y向軸振傳感器4采集，所述前軸X向軸振傳感器1與前軸Y向軸振傳感器2的安裝方向相互垂直，所述后軸X向軸振傳感器3與后軸Y向軸振傳感器4的安裝方向相互垂直。

作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，述前軸X向軸振傳感器1和所述后軸X向軸振傳感器3與水平面的夾角為45°。

作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，

其中，是機(jī)組正常運(yùn)行時X向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量的模在當(dāng)前時間前一個小時內(nèi)的平均值，是機(jī)組正常運(yùn)行時Y向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量的模在當(dāng)前時間前一個小時內(nèi)的平均值。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明是基于諧分量分解方法的一種轉(zhuǎn)子振動監(jiān)測方法，通過對轉(zhuǎn)子兩端軸振測點(diǎn)的諧分量分解反映機(jī)組機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的情況，諧分量的特點(diǎn)是把振動向量分解成對稱分量和反對稱分量，其中對稱分量即為動不平衡分量，通過對動不平衡分量的監(jiān)測和保護(hù)設(shè)置，可以達(dá)到監(jiān)測整個轉(zhuǎn)子振動的目的。同時，本發(fā)明結(jié)合同一轉(zhuǎn)子的兩個軸瓦的軸振值進(jìn)行分段保護(hù)設(shè)置，避免了單點(diǎn)保護(hù)造成的保護(hù)誤動，同時通過設(shè)置諧分量分解得出的同相振動分量能夠更準(zhǔn)確的描述轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)異常造成的振動情況兼顧了對轉(zhuǎn)子振動有效保護(hù)和抗干擾性能，通過對X向和Y向分兩階段預(yù)警和判斷，很好的控制了跳機(jī)的靈敏度，有效避免了誤觸動跳機(jī)的情況，同時也考慮到了大型機(jī)組兩點(diǎn)控制方案中存在的靈敏度度不足，易造成損傷的缺陷。通過這樣的方案能夠兼具單點(diǎn)保護(hù)與兩點(diǎn)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，同時規(guī)避了其缺點(diǎn)。根據(jù)正常時段內(nèi)的數(shù)值的跟蹤，能夠?qū)崟r更新參照基礎(chǔ)，迅速判斷出轉(zhuǎn)子振動的異常情況，并據(jù)此判斷是否跳機(jī)。這樣防止了在一些場合下，由于背景振動的干擾造成機(jī)組過于敏感，頻繁跳機(jī)影響生產(chǎn)的情況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明軸振傳感器的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

一種基于諧分量分解的轉(zhuǎn)子振動保護(hù)方法，包括以下步驟：

步驟一、采集同一個轉(zhuǎn)子上前后兩個軸瓦處的軸振數(shù)據(jù)，分別標(biāo)記為和其中是前軸X向振動矢量，是前軸Y向振動矢量，是后軸X向振動矢量，是后軸Y向振動矢量；

步驟二、將和導(dǎo)入振動數(shù)據(jù)分析儀并對其進(jìn)行諧分量分解，得到和其中是X向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量，是Y向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量；

步驟三、跳機(jī)判斷，

當(dāng)且時，或且時，保護(hù)跳機(jī)，

其中，T_X是X軸振動跳閘值、B_X是X軸振動報(bào)警值、T_Y是Y軸振動跳閘值、B_Y是Y軸振動報(bào)警值，其中T_X>B_X、T_Y>B_Y。

通過上述步驟，兼顧了對轉(zhuǎn)子振動有效保護(hù)和抗干擾性能，通過對X向和Y向分兩階段預(yù)警和判斷，很好的控制了跳機(jī)的靈敏度，有效避免了誤觸動跳機(jī)的情況，同時也考慮到了大型機(jī)組兩點(diǎn)控制方案中存在的靈敏度度不足，易造成損傷的缺陷。通過這樣的方案能夠兼具單點(diǎn)保護(hù)與兩點(diǎn)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，同時規(guī)避了其缺點(diǎn)。

步驟一中通過前軸X向軸振傳感器1采集，通過前軸Y向軸振傳感器2采集，通過后軸X向軸振傳感器3采集，通過后軸Y向軸振傳感器4采集，所述前軸X向軸振傳感器1與前軸Y向軸振傳感器2的安裝方向相互垂直，所述后軸X向軸振傳感器3與后軸Y向軸振傳感器4的安裝方向相互垂直。

所述前軸X向軸振傳感器1和所述后軸X向軸振傳感器3與水平面的夾角為45°。

其中，是機(jī)組正常運(yùn)行時X向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量的模在當(dāng)前時間前一個小時內(nèi)的平均值，是機(jī)組正常運(yùn)行時Y向轉(zhuǎn)子一階振動同相分量的模在當(dāng)前時間前一個小時內(nèi)的平均值。根據(jù)正常時段內(nèi)的數(shù)值的跟蹤，能夠?qū)崟r更新參照基礎(chǔ)，迅速判斷出轉(zhuǎn)子振動的異常情況，并據(jù)此判斷是否跳機(jī)。這樣防止了在一些場合下，由于背景振動的干擾造成機(jī)組過于敏感，頻繁跳機(jī)影響生產(chǎn)的情況。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。