一种水电机组振动多变量远程预警方法
【专利摘要】本发明公开了一种水电机组振动多变量远程预警方法。该方法通过建立水电机组运行振动基础知识库、故障数据库，远程监测并获取水电机组运行振动数据，对水电机组运行时的振动进行远程预警，维护机组安全运行。基础知识库包括机组振动数据正常范围和报警范围信息；机组故障数据库包括产生故障的可能原因、类别等。本发明的技术效果在于，通过建立水电机组振动基础知识库和故障数据库，当机组出现超过基础知识库中记录的正常范围的振动数据时，即可通过故障数据库快速比对查找故障原因，实现了快速定位解决机组故障的目的，提高了故障处理效率，有效的保证了机组正常运行。
【专利说明】一种水电机组振动多变量远程预警方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水力发电设备【技术领域】，具体涉及一种水电机组振动多变量远程预警方法。
【背景技术】
[0002]水轮发电机组安全稳定运行关系到水电厂安全和社会公共安全，2009年8月17日，俄罗斯已建最大水电站一萨扬.舒申斯克水电站发生了国内外水电史上空前的重大事故。共造成75人死亡，13人失踪，机组和部份厂房被毁，电站设备、设施损失预估约70亿卢布，影响难以估量。根据俄方事故调查报告和国内专家分析，本次事故主要是由机组振动过大原因造成的。
[0003]“萨扬”事故暴露出了当前水电厂对影响安全的机组振动超限分析及预警存在严重问题，在水电厂日益走向“无人值班，少人值守”的背景下，这些问题将给电厂的安全运行带来极大隐患。
【发明内容】
[0004]为及时掌握水电机组振动状态，提高水电厂安全防护能力，本发明提出了一种水电机组振动多变量远程预警方法，以提高对水电机组的安全运行实时预警及应急响应能力，防止类“萨扬”事故发生。
[0005]为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种水电机组振动多变量远程预警方法，基于机组运行时所产生振动信号的幅值、频率、相位，对机组运行情况进行远程预警，包括以下步骤:
[0006]步骤一:建立包括机组运行时振动数据正常值和报警值的基础数据库；
[0007]步骤二:建立包括机组运行时振动数据不正常时所对应的故障原因的故障数据库；
[0008]步骤三:将采集的机组各部位振动信号与基础数据库中的数值进行比对分析，在数值范围内则诊断为正常，超过数值范围，则在故障数据库中进行匹配分析，匹配成功则诊断为相应的故障。
[0009]所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，所述的步骤一中，建立的基础数据库中的数据包括:
[0010]机组各部位振动的规程标准数值范围、在不超过标准数值范围下实际运行中的测量值正常范围、设置的报警值；
[0011]其中振动数值包括机架振动幅值、顶盖振动幅值、机架振动频率、顶盖振动频率、大轴水平向振动相位。
[0012]所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，所述的步骤二中，建立的故障数据库中的数据机架振动幅值不正常的原因包括机架基础螺栓松动、机架处导轴承故障、机组处于振动区运行、机组转动部分存在机械不平衡；顶盖振动幅值不正常的原因包括尾水管涡带、机组处于振动区运行、顶盖把合螺栓松动。
[0013]所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，所述的步骤二中，建立的故障数据库中的机架振动频率不正常的原因为机组在涡带区运行；顶盖振动频率不正常的原因为机组导叶或叶片开口不均匀。
[0014]所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，所述的步骤二中，建立的故障数据库中的大轴水平向振动相位不正常的原因包括顶盖水下部分有碰磨、推力轴承故障
[0015]本发明的技术效果在于，通过建立水电机组振动基础知识库和故障数据库，当机组出现超过基础知识库中记录的正常范围的振动数据时，即可通过故障数据库快速比对查找故障原因，实现了快速定位解决机组故障的目的，提高了故障处理效率，有效的保证了机组正常运行。
【具体实施方式】
[0016]本发明提出了一种水电机组振动多变量远程预警方法。该方法如下:
[0017]基于机组运行时所产生振动信号的幅值、频率、相位，对机组运行情况进行远程预警，包括以下步骤:
[0018]步骤一:建立基础数据库，在基础数据库中分类输入机组各部位振动的规程标准数值、目前运行实际中的正常测量值(未超过标准值)、设置的报警值；输入各部位振动的正常频率值；输入各部位振动的正常相位值，这些数值构成基础数据库。
[0019]步骤二:在故障数据库中分类输入机组各部位振动幅值超过正常测量值、规程标准数值、报警值后，对应的故障原因；监测机组机架振动。机组机架水平振动幅值超过正常值或报警值，其故障原因有机架基础螺栓松动、机架处导轴承故障、机组处于振动区运行、机组转动部分存在机械不平衡；监测顶盖振动，顶盖振动超过标准值，其故障原因有尾水管涡带、机组处于振动区运行、顶盖把合螺栓松动。
[0020]步骤三:在故障数据库中分类输入机组各部位振动频率超过正常值后，对应的故障原因；监测机组机架振动频率，振动频率低于转频，故障原因为机组在涡带区运行；监测顶盖振动频率,机组顶盖水平振动频率超过正常值,振动频率为导叶数与转频的乘积，其故障原因为机组导叶或叶片开口不均匀；
[0021]步骤四:在故障数据库中分类输入机组各部位振动相位超过正常值后，对应的故障原因；监测机组大轴水平向振动相位。机组大轴水平向振动相位超过正常值，其故障原因为顶盖水下部分有碰磨、推力轴承故障；
[0022]步骤五:将采集的机组各部位振动信号与基础数据库中的数值进行幅值、频率、相位比对分析，在数值范围内则诊断为正常。超过数值范围，则在故障数据库中进行匹配分析，匹配成功则诊断为相应的故障。
【权利要求】
1.一种水电机组振动多变量远程预警方法，其特征在于，基于机组运行时所产生振动信号的幅值、频率、相位，对机组运行情况进行远程预警，包括以下步骤: 步骤一:建立包括机组运行时振动数据正常值和报警值的基础数据库； 步骤二:建立包括机组运行时振动数据不正常时所对应的故障原因的故障数据库； 步骤三:将采集的机组各部位振动信号与基础数据库中的数值进行比对，在数值范围内则诊断为正常，超过数值范围，则在故障数据库中进行匹配，匹配成功则诊断为相应的故障。
2.根据权利要求1所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，其特征在于，所述的步骤一中，建立的基础数据库中的数据包括: 机组各部位振动的规程标准数值范围、在不超过标准数值范围下实际运行中的测量值正常范围、设置的报警值； 其中振动数值包括机架振动幅值、顶盖振动幅值、机架振动频率、顶盖振动频率、大轴水平向振动相位。
3.根据权利要求2所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，其特征在于，所述的步骤二中，建立的故障数据库中的数据机架振动幅值不正常的原因包括机架基础螺栓松动、机架处导轴承故障、机组处于振动区运行、机组转动部分存在机械不平衡；顶盖振动幅值不正常的原因包括尾水管涡带、机组处于振动区运行、顶盖把合螺栓松动。
4.根据权利要求2所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，其特征在于，所述的步骤二中，建立的故障数据库中的机架振动频率不正常的原因为机组在涡带区运行；顶盖振动频率不正常的原因为机组导叶或叶片开口不均匀。
5.根据权利要求2所述的一种水电机组振动多变量远程预警方法，其特征在于，所述的步骤二中，建立的故障数据库中的大轴水平向振动相位不正常的原因包括顶盖水下部分有碰磨、推力轴承故障。
【文档编号】G01H17/00GK104317975SQ201410671054
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】唐卫平 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院