專利名稱：一種汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法
技術領域：
本發(fā)明涉及旋轉機械振動故障診斷與控制領域，具體地說是一種大型汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法。
背景技術：
動靜碰摩是大型汽輪發(fā)電機組啟停和運行中常見的故障。碰摩故障內在機制復雜，振動特征較其它故障呈現多樣性和不確定性，隨碰摩的類型、程度和階段差異很大；還往往受到外部環(huán)境影響，如測點類別、測量分析儀器采樣率、分辨率等。這些導致現場分析診斷比其它故障難度大，認定錯誤和延誤經常發(fā)生。大型汽輪發(fā)電機組碰摩故障發(fā)生的部位不同，其故障的原因差別很大，故障引起的后果也不相同。在不同部位發(fā)生的碰摩故障， 采取的故障處理措施也不相同。例如，發(fā)生在汽缸內部的嚴重摩擦振動，會損壞汽封齒，情況惡劣的需開缸檢修。動靜碰摩輕者會引起汽封磨損，導致汽封漏氣量增大，汽輪發(fā)電機效率降低，重者引起葉片斷裂，主軸彎曲，甚至汽輪發(fā)電機完全損壞。因此快速準確地診斷碰摩故障和碰摩發(fā)生的部位，具有重要的理論價值和工程應用價值。

發(fā)明內容
為了準確辨識轉子汽缸內、外的動靜碰摩故障，本發(fā)明提供一種大型汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法，其通過振動故障矢量變化計算，以及分析碰摩引起振動矢量的振型關系來確定碰摩點的軸向位置。本發(fā)明采用的技術方案為一種汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法，其步驟如下1)依據汽輪發(fā)電機組配套的在線振動監(jiān)測保護系統(tǒng)(TSI)和故障診斷系統(tǒng) (TDM)，連續(xù)監(jiān)測各個軸承2個方向的軸振數據；2)對監(jiān)測的數據進行分析，根據振動(幅值和/或相位)隨時間變化的特征來識別是否存在動靜碰摩故障；3)針對存在動靜碰摩故障的轉子，將轉子的兩側軸承A、B的振動數據作為計算對象，振動波動過程中的極大值和正常情況的振動值差值為動靜碰摩故障引起的故障矢量， 即故障矢量為{AQa=Xa1_Xa° (1)， I^QB _ XBI _ Xbo上式中 和)(B(1為原始不平衡在軸承A和軸承B引起的振動矢量，)(A1和)(B1為摩擦振動使轉子產生熱彎曲，反映在軸承A和軸承B產生新的合成振動，由于摩擦振動產生的振動是個連續(xù)變化的過程，這里)(A1和)(B1可選一個振動波動變化周期里的振動極大值；4)對步驟3得到的故障矢量，進行同相分量(對稱分量)Ad和反相分量(反對稱分量)Af的振型計算，即
權利要求
1.一種汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法，其步驟如下1)依據汽輪發(fā)電機組配套的在線振動監(jiān)測保護系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)，連續(xù)監(jiān)測各個軸承2個方向的軸振數據；2)對監(jiān)測的數據進行分析，根據振動幅值和/或相位隨時間變化的特征來識別是否存在動靜碰摩故障；3)針對存在動靜碰摩故障的轉子，將轉子的兩側軸承A、B的振動數據作為計算對象， 振動波動過程中的極大值和正常情況的振動值差值為動靜碰摩故障引起的故障矢量；4)對步驟3得到的故障矢量，進行同相分量Ad和反相分量Af的振型計算；5)對步驟4得到的振型計算結果，如同相分量應與反相分量成正交準則，通過反相分量和同相分量的比值關系模擬計算摩擦點的軸向位置。
2.根據權利要求1的汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法，其特征在于摩擦點的軸向位置計算公式為W = I(I-I^l)X丄，1 ’ Ad上式中La為轉子末端加重平面位置與摩擦點的軸向距離，L為轉子兩端加重平面位置之間的軸向距離。
3.根據權利要求1或2所述的汽輪發(fā)電機組動靜碰摩軸向位置定位方法，其特征在于， 當轉子碰摩位于轉子中部附近時，通過額定轉速下轉子二階振型的振動變化量和啟停機過程一階臨界轉速的振動變化量來計算動靜碰摩的軸向位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽輪發(fā)電機動靜碰摩軸向位置定位方法。大型汽輪發(fā)電機組碰摩故障發(fā)生的部位不同，其故障的原因差別很大，故障引起的后果也不相同；快速準確地診斷碰摩故障和碰摩發(fā)生的部位，具有重要的理論價值和工程應用價值。本發(fā)明依據振動測試系統(tǒng)得到的機組動靜碰摩轉子兩端軸承的振動，將振動波動過程中的極大值和正常情況的振動的變化量作為動靜碰摩故障引起的故障矢量，通過矢量運算，分解得到故障矢量的同相分量和反相分量。本發(fā)明通過反相分量和同相分量的比值關系來建立摩擦點的軸向位置的計算公式，并通過動靜碰摩故障的矢量判據，從而有效判斷出汽輪發(fā)電機轉子動靜碰摩故障軸向位置。
文檔編號G01M15/00GK102564765SQ20111042953
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者吳文健, 應光耀, 童小忠, 胡松如 申請人:浙江省電力試驗研究院