一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法与流程

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一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法与流程

技术特征:
1.一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:被诊断汽轮发电机组每次启动运行后,采用参数检测装置(1)对被诊断汽轮发电机组启动和运行过程中的相关工作参数进行实时检测并将检测信息同步传送至振动故障诊断装置(2)进行振动故障自动诊断;所述参数检测装置(1)包括对被诊断汽轮发电机组中各转子的工作状态进行实时检测的转子工作状态检测单元、对被诊断汽轮发电机组的转速进行实时检测的转速检测单元(1-3)、对被诊断汽轮发电机组的有功功率进行测量的有功功率测量单元(1-6)、对被诊断汽轮发电机组进行键相测量的键相测量单元(1-5)和对被诊断汽轮发电机组的转子电流进行实时检测的电流检测单元(1-4);所述转子工作状态检测单元的数量与被诊断汽轮发电机组中转子的数量相同,所述转子工作状态检测单元包括对转子的轴振幅值进行实时检测的轴振检测单元(1-1)和对转子的瓦振幅值进行实时检测的瓦振检测单元(1-2);所述振动故障诊断装置(2)包括数据处理器(2-1)、对参数检测装置(1)所传送检测信息进行同步存储的数据存储器(2-2)以及分别与数据处理器(2-1)连接的参数设置单元(2-3)、显示单元(2-4)和时钟电路(2-5);所述轴振检测单元(1-1)、瓦振检测单元(1-2)、转速检测单元(1-3)、电流检测单元(1-4)、键相测量单元(1-5)和有功功率测量单元(1-6)均与数据处理器(2-1)连接;所述振动故障诊断装置(2)进行振动故障自动诊断时,所述数据处理器(2-1)根据参数检测装置(1)所传送的检测信息对被诊断汽轮发电机组的振动故障进行逐级诊断,过程如下:步骤一、轴振晃摆值诊断:所述数据处理器(2-1)根据转速检测单元(1-3)所检测转速信号,对当前状态下被诊断汽轮发电机组的转速n进行判断:当判断得出n10≤n≤n11时,数据处理器(2-1)调用轴振晃摆值诊断模块并根据轴振检测单元(1-1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组的振动故障进行诊断;其中,n10和n11分别为通过参数设置单元(2-3)预先输入的采用轴振晃摆值诊断模块进行诊断时的转速下限值和上限值;n10=300r/min~400r/min,n11=550r/min~650r/min;步骤二、启动过程振动故障诊断:所述数据处理器(2-1)根据转速检测单元(1-3)所检测转速信号,对当前状态下被诊断汽轮发电机组的转速n进行判断:当n11<n<n20时,数据处理器(2-1)调用启动过程振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组启动过程中的振动故障进行诊断;其中,n20为通过参数设置单元(2-3)预先输入的采用启动过程振动故障诊断模块进行诊断时的转速上限值,n20=3000r/min;步骤三、空负荷运行振动故障诊断:所述数据处理器(2-1)对转速检测单元(1-3)所检测转速信号与有功功率测量单元(1-6)所检测信息进行分析判断:当判断得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的转速n=n20且有功功率测量单元(1-6)所检测的有功功率P=0时,数据处理器(2-1)调用空负荷运行振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组空负荷运行过程中的振动故障进行诊断;步骤四、带负荷运行振动故障诊断:所述数据处理器(2-1)对转速检测单元(1-3)所检测转速信号、电流检测单元(1-4)所检测电流信号和有功功率测量单元(1-6)所检测信息进行分析判断:当判断得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的转速n=n20、有功功率测量单元(1-6)所检测的有功功率P>0且被诊断汽轮发电机组的转子电流I大于0时,数据处理器(2-1)调用带负荷运行振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组带负荷运行过程中的振动故障进行诊断;被诊断汽轮发电机组每次启动运行后,所述振动故障诊断装置(2)对参数检测装置(1)传送的检测信息进行同步接收,并采用数据处理器(2-1)对参数检测装置(1)传送的检测信息和检测时间进行同步记录,且对每次启动的启动时间和当前状态下被诊断汽轮发电机组的总启动次数分别进行记录。2.按照权利要求1所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤一中当n10≤n≤n11时,被诊断汽轮发电机组处于轴振晃摆值诊断阶段;当被诊断汽轮发电机组处于轴振晃摆值诊断阶段时,被诊断汽轮发电机组的转速n从n10逐渐上升至n11;步骤二中当n11<n<n20时,被诊断汽轮发电机组处于启动过程振动故障诊断阶段;当被诊断汽轮发电机组处于启动过程振动故障诊断阶段时,被诊断汽轮发电机组的转速n从n11逐渐上升至n20;步骤三中当n=n20且P=0时,被诊断汽轮发电机组处于空负荷运行振动故障诊断阶段;被诊断汽轮发电机组处于空负荷运行振动故障诊断阶段的时间为0.5h~60h;步骤四中当n=n20、P>0且被诊断汽轮发电机组的转子电流I大于0时,被诊断汽轮发电机组处于带负荷运行振动故障诊断阶段。3.按照权利要求1或2所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:所述数据存储器(2-2)内存储有故障解决方案数据库,所述故障解决方案数据库内存储有多种不同类型振动故障所采用的振动故障解决方案;步骤一至步骤四中所述数据处理器(2-1)调用所述轴振晃摆值诊断模块、所述启动过程振动故障诊断模块、所述空负荷运行振动故障诊断模块和所述带负荷运行振动故障诊断模块诊断出当前状态下被诊断汽轮发电机组出现的振动故障类型后,所述数据处理器(2-1)均调用故障解决方案匹配模块从所述故障解决方案数据库内匹配出与当前所出现振动故障类型相对应的振动故障解决方案,并通过显示单元(2-4)对当前所出现振动故障类型与匹配得出的振动故障解决方案进行同步显示。4.按照权利要求1或2所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:所述振动故障诊断装置(2)包括对被诊断汽轮发电机组投入使用后出现的各次振动故障的故障类型与发生时间进行记录的振动故障记录单元(2-6),所述振动故障记录单元(2-6)与数据处理器(2-1)连接。5.按照权利要求1或2所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤一中所述数据处理器(2-1)调用轴振晃摆值诊断模块并根据轴振检测单元(1-1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组的振动故障进行诊断时,所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振通频幅值A分别进行判断:当各转子的轴振通频幅值A均不大于A1时,说明各转子的轴振幅值正常,被诊断汽轮发电机组不存在振动故障诊断;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障;其中,A1为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振通频幅值第一判断阈值且A1=30μm~50μm;步骤二中数据处理器(2-1)调用启动过程振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组启动过程中的振动故障进行诊断时,所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对通频幅值或通频幅值变化量进行判断;其中,步骤二中对通频幅值进行判断时,所述数据处理器(2-1)对当前状态下各转子的轴振通频幅值A或瓦振通频幅值A’分别进行分析判断:当各转子的轴振通频幅值A均不大于A2或各转子的瓦振通频幅值A’均不大于A1’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常且其不存在振动故障;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障;其中,A2为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振通频幅值第二判断阈值且A2=75μm~125μm;A1’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振通频幅值第一判断阈值且A1’=30μm~70μm;步骤二中对通频幅值变化量进行判断时,所述数据处理器(2-1)对当前状态下各转子的轴振通频幅值变化量ΔA或瓦振通频幅值变化量ΔA’分别进行分析判断:当各转子的轴振通频幅值变化量ΔA均不大于ΔA1或各转子的瓦振通频幅值变化量ΔA’均不大于ΔA1’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常且其不存在振动故障;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障;其中,轴振通频幅值变化量ΔA为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振通频幅值A与上一次启动过程中相同转速时该转子的轴振通频幅值A之间的差值;瓦振通频幅值变化量ΔA’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振通频幅值A’与上一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振通频幅值A’之间的差值;ΔA1为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振通频幅值变化量判断阈值且ΔA1=30μm~50μm;ΔA1’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振通频幅值变化量判断阈值且ΔA1’=20μm~35μm;步骤三中所述数据处理器(2-1)调用空负荷运行振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组空负荷运行过程中的振动故障进行诊断时,所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振通频幅值A或瓦振通频幅值A’分别进行分析判断:当各转子的轴振通频幅值A均不大于A3或各转子的瓦振通频幅值A’均不大于A2’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常且其不存在振动故障;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障;其中,A3为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振通频幅值第三判断阈值且A3=90μm~120μm;A2’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振通频幅值第二判断阈值且A2’=40μm~60μm;步骤四中数据处理器(2-1)调用带负荷运行振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组带负荷运行过程中的振动故障进行诊断时,所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振通频幅值A或瓦振通频幅值A’分别进行分析判断:当各转子的轴振通频幅值A均不大于A3或各转子的瓦振通频幅值A’均不大于A2’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常且其不存在振动故障;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障。6.按照权利要求5所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤一中所述数据处理器(2-1)调用轴振晃摆值诊断模块并根据轴振检测单元(1-1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组的振动故障进行诊断时,过程如下:步骤101、振动故障诊断启动判断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振通频幅值A分别进行判断:当判断得出当前状态下各转子的轴振通频幅值A均不大于A1时,说明被诊断汽轮发电机组的轴振幅值正常,无需进行振动故障诊断;否则,需进行振动故障诊断,进入步骤102;步骤102、轴振晃摆值诊断:先判断当前状态下被诊断汽轮发电机组是否为首次启动:当被诊断汽轮发电机组为首次启动时,所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息得出当前状态下各转子的轴振一倍频幅值A1,并对各转子的轴振一倍频幅值A1分别进行判断:当判断得出被判断转子的轴振一倍频幅值A1≤A11时,说明当前状态下该转子的振动故障类型为转子转轴轴振测点处材质内应力分布不均;否则,当被判断转子的轴振一倍频幅值A1>A11时,说明当前状态下该转子的振动故障类型为转子转轴轴振测点处加工精度差;其中,A11为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值第一判断阈值且A11=15μm~30μm;当被诊断汽轮发电机组不是首次启动时,所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息得出当前状态下各转子的轴振一倍频幅值A1与轴振一倍频幅值变化量ΔA1,并对各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1分别进行判断:当各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1均不大于ΔA11时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的振动故障类型为轴振幅值过大;否则,找出当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障转子,所述故障转子为当前状态下轴振一倍频幅值变化量ΔA1最大的转子,所述故障转子的振动故障类型为转子存在弯曲、转轴裂纹或附近联轴器产生错位;其中,轴振一倍频幅值变化量ΔA1为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与上一次启动过程中相同转速时该转子的轴振一倍频幅值A1之间的差值;ΔA11为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值变化量第一判断阈值且ΔA11=15μm~30μm。7.按照权利要求6所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤102中找出当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障转子后,还需对所述故障转子的振动故障类型进行进一步诊断:所述数据处理器(2-1)对当前状态下所述故障转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’进行判断:当ΔA1≥ΔA12或ΔA1’≥ΔA12’时,说明当前状态下故障转子的振动故障类型为转子存在裂纹或转轴弯曲,并且当转子存在裂纹时裂纹处于转子中部;否则,当ΔA11<ΔA1<ΔA12或ΔA11’<ΔA1’<ΔA12’时,说明当前状态下故障转子的振动故障类型为转子存在裂纹或附近联轴器产生错位,并且当转子存在裂纹时裂纹处于转子端部;其中,瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与上一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;所述数据处理器(2-1)根据瓦振检测单元(1-2)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的瓦振一倍频幅值A1’;ΔA12为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12=35μm~50μm;ΔA11’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振一倍频幅值变化量第一判断阈值且ΔA11’=15μm~25μm;ΔA12’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12’=28μm~35μm。8.按照权利要求5所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤二中数据处理器(2-1)调用启动过程振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组启动过程中的振动故障进行诊断时,过程如下:步骤201、振动故障诊断启动判断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对通频幅值或通频幅值变化量进行判断;其中,对通频幅值进行判断时,所述数据处理器(2-1)对当前状态下各转子的轴振通频幅值A或瓦振通频幅值A’分别进行分析判断:当判断得出各转子的轴振通频幅值A均不大于A2或各转子的瓦振通频幅值A’均不大于A1’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常,无需进行振动故障诊断;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障,需进行振动故障诊断,进入步骤202;对通频幅值变化量进行判断时,所述数据处理器(2-1)对当前状态下各转子的轴振通频幅值变化量ΔA或瓦振通频幅值变化量ΔA’分别进行分析判断:当各转子的轴振通频幅值变化量ΔA均不大于ΔA1或各转子的瓦振通频幅值变化量ΔA’均不大于ΔA1’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常,无需进行振动故障诊断;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障,需进行振动故障诊断,进入步骤202;步骤202、启动过程振动故障诊断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’分别进行判断:当各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1均不大于ΔA12或各转子的瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’均不大于ΔA12’时,找出当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障转子,所述故障转子为当前状态下轴振一倍频幅值变化量ΔA1最大或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’最大的转子,所述故障转子的振动故障类型为存在原始不平衡量偏大或转子热不平衡;否则,被诊断汽轮发电机组的振动故障类型为存在突发性不平衡;其中,轴振一倍频幅值变化量ΔA1为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与上一次启动过程中相同转速时该转子的轴振一倍频幅值A1之间的差值;瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与上一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的轴振一倍频幅值A1;所述数据处理器(2-1)根据瓦振检测单元(1-2)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的瓦振一倍频幅值A1’;ΔA12为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12=35μm~50μm;ΔA12’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12’=28μm~35μm。9.按照权利要求8所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤202中判断出被诊断汽轮发电机组的振动故障类型为存在突发性不平衡时,还需根据转速检测单元(1-3)所检测转速信号,对当前状态下被诊断汽轮发电机组的转速n进行判断:当P=nnj时,被诊断汽轮发电机组处于暖机运行阶段,nnj为预先设定的被诊断汽轮发电机组的暖机转速;当P=nlj时,被诊断汽轮发电机组处于临界转速运行阶段,nlj为预先设定的被诊断汽轮发电机组的临界转速;当n≠nnj≠nlj时,被诊断汽轮发电机组处于非临界转速区运行阶段;其中,当被诊断汽轮发电机组处于暖机运行阶段时,先找出当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障转子,所述故障转子为当前状态下轴振一倍频幅值变化量ΔA1最大或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’最大的转子;再结合当前状态下的响应时滞时间t,对当前状态下所述故障转子的振动故障类型进行进一步诊断:当t≤t1时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子转动部件损坏或飞脱;当t2<t≤t3时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子与水或冷汽接触;当t>t3时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子转轴发生碰摩;其中,响应时滞时间t为所述故障转子的轴振一倍频幅值A1从开始增大至达到峰值时经历的时间;其中,t1为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第一判断阈值且t1=0.1s~0.5s;t2为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第二判断阈值且t2=1.5min~2.5min;t3为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第三判断阈值且t3=3min~25min;当被诊断汽轮发电机组处于临界转速运行阶段时,对当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的振动增长值ΔA1分别进行判断,并根据判断结果对各转子的振动状态进行诊断;各转子的振动状态诊断方法均相同;对被诊断汽轮发电机组中任一个转子的振动状态进行诊断时,对该转子的振动增长值ΔA1进行判断:当ΔA1≥ΔA11时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为转子一阶不平衡;否则,说明该转子的振动正常且其不存在振动故障;其中,振动增长值ΔA1为当被诊断汽轮发电机组的转速增长率为25rpm/min~35rpm/min时,每分钟内转子的轴振一倍频幅值A1的增长量;被诊断汽轮发电机组的转速增长率为每分钟内被诊断汽轮发电机组的转速增长量;ΔA11为通过参数设置单元(2-3)预先输入的振动增长值第一判断阈值且ΔA11=40μm/min~250μm/min;当被诊断汽轮发电机组处于非临界转速区运行阶段时,对当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的振动增长值ΔA1分别进行判断,并根据判断结果对各转子的振动状态进行诊断;各转子的振动状态诊断方法均相同;对被诊断汽轮发电机组中任一个转子的振动状态进行诊断时,对该转子的振动增长值ΔA1进行判断:当ΔA1≥ΔA11时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为转子转动部件损坏或飞脱;当ΔA12<ΔA1<ΔA11时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为转子转轴发生碰摩或者转子与水或冷汽接触;当ΔA1≤ΔA12时,说明该转子的振动正常且其不存在振动故障;其中,ΔA12为通过参数设置单元(2-3)预先输入的振动增长值第二判断阈值且ΔA12=10μm/min~30μm/min。10.按照权利要求8所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤202中当各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1均不大于ΔA12或各转子的瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’均不大于ΔA12’时,还需对所述故障转子的ΔA1N或ΔA1N’进行判断:当所述故障转子的ΔA1N>40μm或所述故障转子的ΔA1N’>30μm时,说明所述故障转子的振动故障类型为原始不平衡量偏大;否则,还需对所述故障转子的ΔA1N-1或ΔA1N-1’进行判断:当所述故障转子的ΔA1N-1>ΔA12或所述故障转子的ΔA1N-1’>ΔA12’时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子热不平衡;其中,ΔA1N为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1之间的差值;ΔA1N’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;ΔA1N-1为上一次启动过程中被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1之间的差值;ΔA1N-1’为上一次启动过程中被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;其中,n≥1。11.按照权利要求5所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤三中所述数据处理器(2-1)调用空负荷运行振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组空负荷运行过程中的振动故障进行诊断时,过程如下:步骤301、振动故障诊断启动判断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振通频幅值A或瓦振通频幅值A’分别进行分析判断:当判断得出各转子的轴振通频幅值A均不大于A3或各转子的瓦振通频幅值A’均不大于A2’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常,无需进行振动故障诊断;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障,需进行振动故障诊断,进入步骤302;步骤302、空负荷运行振动故障诊断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振一倍频幅值A1或瓦振一倍频幅值A1’分别进行判断:当各转子的轴振一倍频幅值A1均不大于A12或各转子的瓦振一倍频幅值A1’均不大于A11’时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障类型为轴瓦发生自激振动;否则,对当前状态下各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’分别进行判断,并找出当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障转子:当各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1均不大于ΔA12或各转子的瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’均不大于ΔA12’时,所述故障转子的振动故障类型为存在原始不平衡量偏大或转子热不平衡;否则,所述故障转子的振动故障类型为存在突发性不平衡;所述故障转子为当前状态下轴振一倍频幅值变化量ΔA1最大或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’最大的转子;其中,轴振一倍频幅值变化量ΔA1为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与上一次启动过程中相同转速时该转子的轴振一倍频幅值A1之间的差值;瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与上一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的轴振一倍频幅值A1;所述数据处理器(2-1)根据瓦振检测单元(1-2)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的瓦振一倍频幅值A1’;其中,A12为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值第二判断阈值且A12=70μm~125μm;A11’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振一倍频幅值第一判断阈值且A11’=50μm~70μm;ΔA12为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12=35μm~50μm;ΔA12’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12’=28μm~35μm。12.按照权利要求11所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤302中当各转子的轴振一倍频幅值A1均不大于A12或各转子的瓦振一倍频幅值A1’均不大于A11’时,还需对当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的Af1和Af2分别进行判断,并根据判断结果对各转子的振动状态分别进行诊断;各转子的振动状态诊断方法均相同;对被诊断汽轮发电机组中任一个转子的振动状态进行诊断时,对该转子的Af1和Af2分别进行判断:当Af1≥A10时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为低频振动分量最大的轴瓦发生半速涡动;当Af2≥A20时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为低频振动分量最大的轴瓦发生油膜振荡;其中,Af1为被诊断汽轮发电机组的轴振频率或瓦振频率为fp/2时转子的轴振或瓦振振幅,Af2为被诊断汽轮发电机组的轴振频率或瓦振频率为(0.8~0.95)fk时转子的轴振或瓦振振幅;fk为被诊断汽轮发电机组一阶临界转速对应的频率,fp为被诊断汽轮发电机组的工作频率;A10为通过参数设置单元(2-3)预先输入的转子振幅第一判断阈值且A10=25μm~35μm;A20为通过参数设置单元(2-3)预先输入的转子振幅第一判断阈值且A20=35μm~45μm;待当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的Af1和Af2分别进行判断完成后,再对当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障类型进行判断:当判断得出当前状态下被诊断汽轮发电机组中至少存在一个发生半速涡动的故障转子或至少存在一个发生油膜振荡的故障转子时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障类型为轴瓦发生自激振动;步骤302中当判断出所述故障转子的振动故障类型为存在突发性不平衡时,还需结合当前状态下的响应时滞时间t,对当前状态下所述故障转子的振动故障类型进行进一步诊断:当t≤t1时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子转动部件损坏或飞脱;当t2<t≤t3时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子与水或冷汽接触;当t>t3时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子转轴发生碰摩;其中,响应时滞时间t为所述故障转子的轴振一倍频幅值A1从开始增大至达到峰值时经历的时间;t1为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第一判断阈值且t1=0.1s~0.5s;t2为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第二判断阈值且t2=1.5min~2.5min;t3为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第三判断阈值且t3=3min~25min。13.按照权利要求11所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤302中当各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1均不大于ΔA12或各转子的瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’均不大于ΔA12’时,还需对所述故障转子的ΔA1N或ΔA1N’进行判断:当所述故障转子的ΔA1N>ΔA12或所述故障转子的ΔA1N’>ΔA12’时,说明所述故障转子的振动故障类型为原始不平衡量偏大;否则,还需对所述故障转子的ΔA1N-1或ΔA1N-1’进行判断:当所述故障转子的ΔA1N-1>ΔA12或所述故障转子的ΔA1N-1’>ΔA12’时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子热不平衡;其中,ΔA1N为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1之间的差值;ΔA1N’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;ΔA1N-1为上一次启动过程中被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1之间的差值;ΔA1N-1’为上一次启动过程中被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与n周前最后一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;其中,n≥1。14.按照权利要求5所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤四中数据处理器(2-1)调用带负荷运行振动故障诊断模块并根据参数检测装置(1)所检测信息对被诊断汽轮发电机组带负荷运行过程中的振动故障进行诊断时,过程如下:步骤401、振动故障诊断启动判断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振通频幅值A或瓦振通频幅值A’分别进行分析判断:当判断得出各转子的轴振通频幅值A均不大于A3或各转子的瓦振通频幅值A’均不大于A2’时,说明被诊断汽轮发电机组的振动正常,无需进行振动故障诊断;否则,说明被诊断汽轮发电机组存在振动故障,需进行振动故障诊断,进入步骤402;步骤402、带负荷运行振动故障诊断:所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)或瓦振检测单元(1-2)所检测信息,对当前状态下各转子的轴振一倍频幅值A1或瓦振一倍频幅值A1’分别进行判断:当各转子的轴振一倍频幅值A1均不大于A12或各转子的瓦振一倍频幅值A1’均不大于A11’时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障类型为轴瓦发生自激振动;否则,对当前状态下各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’分别进行判断,并找出当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障转子:当各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1均不大于ΔA12或各转子的瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’均不大于ΔA12’时,所述故障转子的振动故障类型为存在原始不平衡量偏大或转子热不平衡;否则,所述故障转子的振动故障类型为存在突发性不平衡;所述故障转子为当前状态下轴振一倍频幅值变化量ΔA1最大或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’最大的转子;其中,轴振一倍频幅值变化量ΔA1为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的轴振一倍频幅值A1与上一次启动过程中相同转速时该转子的轴振一倍频幅值A1之间的差值;瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’为当前状态下被诊断汽轮发电机组中转子的瓦振一倍频幅值A1’与上一次启动过程中相同转速时该转子的瓦振一倍频幅值A1’之间的差值;所述数据处理器(2-1)根据轴振检测单元(1-1)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的轴振一倍频幅值A1;所述数据处理器(2-1)根据瓦振检测单元(1-2)所检测信息,得出当前状态下被诊断汽轮发电机组的瓦振一倍频幅值A1’;ΔA12为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12=35μm~50μm;ΔA12’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振一倍频幅值变化量第二判断阈值且ΔA12’=28μm~35μm。15.按照权利要求14所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤402中当各转子的轴振一倍频幅值A1均不大于A12或各转子的瓦振一倍频幅值A1’均不大于A11’时,还需对当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的Af1和Af2分别进行判断,并根据判断结果对各转子的振动状态进行诊断;各转子的振动状态诊断方法均相同;对被诊断汽轮发电机组中任一个转子的振动状态进行诊断时,对该转子的Af1和Af2分别进行判断:当Af1≥A10时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为低频振动分量最大的轴瓦发生半速涡动;当Af2≥A20时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为低频振动分量最大的轴瓦发生油膜振荡;其中,Af1为被诊断汽轮发电机组的轴振频率或瓦振频率为fp/2时转子的轴振或瓦振振幅,Af2为被诊断汽轮发电机组的轴振频率或瓦振频率为(0.8~0.95)fk时转子的轴振或瓦振振幅;fk为被诊断汽轮发电机组一阶临界转速对应的频率,fp为被诊断汽轮发电机组的工作频率;A10为通过参数设置单元(2-3)预先输入的转子振幅第一判断阈值且A10=25μm~35μm;A20为通过参数设置单元(2-3)预先输入的转子振幅第一判断阈值且A20=35μm~45μm;待当前状态下被诊断汽轮发电机组中各转子的Af1和Af2分别进行判断完成后,再对当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障类型进行判断:当判断得出当前状态下被诊断汽轮发电机组中至少存在一个发生半速涡动的故障转子或至少存在一个发生油膜振荡的故障转子时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的故障类型为轴瓦发生自激振动;步骤402中当各转子的轴振一倍频幅值A1均不大于A12或各转子的瓦振一倍频幅值A1’均不大于A11’时,还需结合对有功功率测量单元(1-6)测量得出的当前状态下被诊断汽轮发电机组的有功功率P,对被诊断汽轮发电机组中1#瓦的轴振振幅Af1-1与Af1-2和2#瓦的轴振振幅Af2-1与Af2-2分别进行判断:当Af1-1≥A20、Af1-2≥A20、P≥0.7NH且Af1-1和Af1-2均与P呈正比例关系时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的振动故障类型为汽机高压转子发生汽流激振,其中NH为被诊断汽轮发电机组的额定功率;当Af2-1≥A20且Af2-2≥A20时,说明当前状态下被诊断汽轮发电机组的振动故障类型为汽轮机高压转子发生随机振动;其中,Af1-1为轴振频率为(0.8~0.95)fk时1#瓦的轴振振幅,Af1-2为轴振频率为(0.8~0.95)fk时2#瓦的轴振振幅,fk为被诊断汽轮发电机组的转速为临界转速时对应的频率;Af2-1为轴振频率为0.5Hz~30Hz时1#瓦的轴振振幅,Af2-2为轴振频率为0.5Hz~30Hz时2#瓦的轴振振幅;1#瓦为被诊断汽轮发电机组中沿主蒸汽的流动方向位于最前侧的轴瓦,2#瓦为被诊断汽轮发电机组中位于1#瓦后侧且与1#瓦相邻的轴瓦;A20为通过参数设置单元(2-3)预先输入的转子振幅第一判断阈值且A20=35μm~45μm。16.按照权利要求14所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤402中当判断出所述故障转子的振动故障类型为存在突发性不平衡时,还需结合当前状态下的响应时滞时间t,对当前状态下所述故障转子的振动故障类型进行进一步诊断:当t≤t1时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子转动部件损坏飞脱、轴瓦相邻的联轴器产生错位或转子永久弯曲;当t2<t≤t3时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子与水或冷汽接触;当t>t3时,说明所述故障转子的振动故障类型为转子转轴发生碰摩;其中,响应时滞时间t为所述故障转子的轴振一倍频幅值A1从开始增大至达到峰值时经历的时间;t1为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第一判断阈值且t1=0.1s~0.5s;t2为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第二判断阈值且t2=1.5min~2.5min;t3为通过参数设置单元(2-3)预先输入的响应时滞时间第三判断阈值且t3=3min~25min。17.按照权利要求14所述的一种基于正向推理的汽轮发电机组振动故障诊断方法,其特征在于:步骤402中对当前状态下各转子的轴振一倍频幅值变化量ΔA1或瓦振一倍频幅值变化量ΔA1’分别进行判断时,还需对各转子的轴振振动热变量At或瓦振振动热变量At’分别进行判断,且各转子的判断方法均相同;对被诊断汽轮发电机组中任一个转子的轴振振动热变量At或瓦振振动热变量At’进行判断时:当判断出该转子的轴振振动热变量At≥At1或瓦振振动热变量At’≥At1’且转速相同条件下稳定运行时间T后振动趋于稳定时,说明该转子为故障转子且其振动故障类型为转子热弯曲;其中,T≤2h;其中,轴振振动热变量At为由于转子温度升高使转子平衡状态发生变化引起的转子轴振一倍频幅值变化量,瓦振振动热变量At’为由于转子温度升高使转子平衡状态发生变化引起的转子瓦振一倍频幅值变化量;At1为通过参数设置单元(2-3)预先输入的轴振振动热变量判断阈值且At1=50μm~70μm;At1’为通过参数设置单元(2-3)预先输入的瓦振振动热变量判断阈值且At1’=30μm~50μm。
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