一种抽水蓄能机组轴系振动评估系统 |
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| 申请号 | CN201610333642.2 | 申请日 | 2016-05-19 | 公开(公告)号 | CN107402111A | 公开(公告)日 | 2017-11-28 |
| 申请人 | 国家电网公司; 国网新源控股有限公司; 国网新源控股有限公司技术中心; | 发明人 | 桂中华; 樊玉琳; 王勇; 董阳伟; 胡玉梅; 陈瑞; 潘凌; 兰柏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种抽 水 蓄能机组轴系振动评估系统，该系统包括：电 涡流 位移 传感器 ，用于采集抽水蓄能机组大轴径向振动 信号 ；位移型速度传感器，用于采集抽水蓄能机组振动信号；单元控制柜，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号； 数据采集 卡，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度 信号传输 至计算机；所述计算机，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号，与预置的机组相同转速下无故障 波形 及 频谱 进行比较，根据比较结果进行抽水蓄能机组轴系振动评估。本发明可以有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抽水蓄能机组轴系振动评估系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种抽水蓄能机组轴系振动评估系统技术领域背景技术[0002] 抽水蓄能在能源结构优化中发挥重要作用，由于频繁的启停机和工况转换，抽水蓄能机组更易发生故障。如何真实有效地确定机组的运行状态，及时发现机组异常，合理安排检修，是机组向状态检修转变的重要课题。振动是影响机组正常运行及危害机组寿命的主要故障。现有抽水蓄能机组的状态监测系统通过简单比较监测参数的测量值与静态报警阈值来实现报警功能，这种方式忽略了机组不同工况下的机组振动差异，准确性较低。 发明内容[0003] 本发明实施例提供一种抽水蓄能机组轴系振动评估系统，用以有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性，该抽水蓄能机组轴系振动评估系统包括： [0005] 位移型速度传感器，用于采集抽水蓄能机组振动信号； [0006] 单元控制柜，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号； [0008] 所述计算机，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号，与预置的机组相同转速下无故障波形及频谱进行比较，根据比较结果进行抽水蓄能机组轴系振动评估。 [0009] 一个实施例中，该抽水蓄能机组轴系振动评估系统还包括： [0010] 前置放大器，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大后输入至所述数据采集卡。 [0011] 一个实施例中，该抽水蓄能机组轴系振动评估系统还包括： [0012] 信号调理器，用于将所述抽水蓄能机组振动信号进行信号调理后输入至所述数据采集卡。 [0014] 一个实施例中，所述涡流位移传感器采用非接触式涡流位移传感器。 [0015] 一个实施例中，所述涡流位移传感器采用IN-081型电涡流式位移传感器。 [0016] 一个实施例中，所述位移型速度传感器包括十一个位移型速度传感器，分别安装在抽水蓄能机组的上机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子机座中部水平及定子机座上部垂直方向和顶盖的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。 [0017] 一个实施例中，所述位移型速度传感器采用接触式的惯性式速度传感器。 [0018] 一个实施例中，所述位移型速度传感器采用MLS-9低频型速度传感器。 [0019] 一个实施例中，所述抽水蓄能机组轴系振动评估系统应用于水轮机工况开机启动变转速过程，转速由静止状态至额度转速状态。 [0021] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中： [0022] 图1为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的示意图； [0023] 图2为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的一具体实例的示意图； [0024] 图3为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的另一具体实例的示意图； [0025] 图4为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的又一具体实例的示意图。 具体实施方式[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。 [0027] 为了有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性，本发明实施例提供一种抽水蓄能机组轴系振动评估系统，如图1所示，该抽水蓄能机组轴系振动评估系统可以包括： [0028] 电涡流位移传感器101，用于采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号； [0029] 位移型速度传感器102，用于采集抽水蓄能机组振动信号； [0030] 单元控制柜103，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号； [0031] 数据采集卡104，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号传输至计算机105； [0032] 所述计算机105，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号，与预置的机组相同转速下无故障波形及频谱进行比较，根据比较结果进行抽水蓄能机组轴系振动评估。 [0033] 由图1所示结构可以得知，本发明实施例的抽水蓄能机组轴系振动评估系统可以实现变转速条件下抽水蓄能机组轴系振动评估，该系统将虚拟仪器技术与传统的振动信号分析方法相结合，有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性。 [0034] 图2为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的一具体实例的示意图，如图2所示，本例中，图1所示的抽水蓄能机组轴系振动评估系统还可以包括： [0035] 前置放大器201，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大后输入至所述数据采集卡104。 [0036] 图3为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的另一具体实例的示意图，如图3所示，本例中，图1所示的抽水蓄能机组轴系振动评估系统还可以包括： [0037] 信号调理器301，用于将所述抽水蓄能机组振动信号进行信号调理后输入至所述数据采集卡104。 [0038] 图4为本发明实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的又一具体实例的示意图，如图4所示，本例中，图1所示的抽水蓄能机组轴系振动评估系统还可以同时包括前置放大器201和信号调理器301。 [0039] 具体实施时，涡流位移传感器可以为多个，分别在不同方向上采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号。例如，涡流位移传感器可以包括六个电涡流位移传感器，分别安装在水电机组的上导轴承的+X、+Y方向、下导轴承的+X、+Y方向和水导轴承的+X、+Y方向上。在涡流位移传感器包括六个电涡流位移传感器时，六个电涡流位移传感器可以分别连接六个前置放大器对采集到的抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大，也可以是六个电涡流位移传感器均连接至一个前置放大器对采集到的抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大。 [0040] 具体实施时，涡流位移传感器可以采用多种结构形式的涡流位移传感器。例如涡流位移传感器可以采用非接触式涡流位移传感器。在一个具体的实例中，涡流位移传感器例如可以采用IN-081型电涡流式位移传感器(德国申克生产)。 [0041] 具体实施时，位移型速度传感器也可以是多个，分别在不同方向上采集抽水蓄能机组振动信号。例如，位移型速度传感器可以包括十一个位移型速度传感器，分别安装在抽水蓄能机组的上机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子机座中部水平及定子机座上部垂直方向和顶盖的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。在位移型速度传感器包括多个位移型速度传感器(例如十一个)时，多个位移型速度传感器可以均连接至一个信号调理器对采集到的抽水蓄能机组振动信号进行信号调理，或者每个位移型速度传感器分别连接不同的信号调理器对采集到的抽水蓄能机组振动信号进行信号调理。 [0042] 具体实施时，位移型速度传感器可以采用多种结构形式的位移型速度传感器。例如位移型速度传感器可以采用接触式的惯性式速度传感器。在一个具体的实例中，位移型速度传感器例如可以采用MLS-9低频型速度传感器(清华生产)。 [0043] 具体实施时，单元控制柜、数据采集卡、计算机均可以是一个或多个。 [0044] 具体实施时，本发明实施例的抽水蓄能机组轴系振动评估系统可以应用于水轮机工况开机启动变转速过程，转速由静止状态至额度转速状态。 [0045] 综上所述，本发明实施例的抽水蓄能机组轴系振动评估系统可实现虚拟仪器技术和传统的振动信号分析方法的结合，进而有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性。 [0046] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。 [0047] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。 [0048] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。 [0049] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 [0050] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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