基于反时限方法的抽水蓄能机组振动保护模型
发布时间：2021-07-23 01:28
稳定性监测与保护系统是保障抽水蓄能机组安全稳定运行的重要手段。受限于运行水头、有功功率等因素,振动保护系统跳机逻辑呈现日益复杂的趋势,不能实现机组运行异常或故障的可靠跳机。为解决这一问题,考虑材料疲劳曲线,引入电气工程广泛应用的反时限方法并应用到振动保护系统中。介绍反时限方法,在研究并总结抽水蓄能机组典型非稳态过程振动峰峰值特性基础上,提出振动保护的反时限定值整定方法及流程,采用具体电站实际事故验证了反时限方法的有效性。研究表明:按躲过正常过渡过程中出现的最大振动累积量并考虑1.5～2.0的可靠系数能够实现反时限保护的有效整定;基于反时限法的振动保护跳机逻辑简单可靠,能够解决目前振动保护系统逻辑复杂、可靠性差等问题;同时,该方法对于其他类型旋转机械具有参考价值。
【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(18)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
SCP转PO过程中振动峰峰值变化趋势
樾罨?椴捎昧鞒滔拗婆牌?厮?奔湓谥付?数值内，一旦超时，流程终止，启动停机流程。而在这一过程中，机组振动明显超过报警或停机限值，通常稳定性监测与保护系统是通过临时调整限值或增加延时以避免触发振动保护系统导致跳机。2.3发电方向开机带负荷过程水轮机应在推荐的稳定运行区间内运行，但是机组在发电启动带负荷过程中不可避免需要穿越小负荷区和涡带负荷区。而在小负荷及涡带负荷区范围内，机组振动较稳定运行区明显增大，这也是自动发电控制逻辑减少该区域穿越以及避开该区域长时间运行的主要原因。图4给出了案例机组发电开机穿越小负荷区和涡带负荷区时振动波形曲线，图5给出了相应的振动峰峰值趋势。从图4中可见，在小负荷区和涡带负荷区，由于机组运行在非设计工况，导致机组振动幅值较大负荷区明显偏大。如果机组在此工况长时间运行，将造成机组预期寿命折损并可能引发恶劣后果[20]，因此实际机组运行时应避免在此工况长期运行。考虑到机组带负荷过程中必须穿越这一负荷区域，振动保护系统应能可靠避开小负荷区与涡带负荷区。即在短时穿越该区域时振动保护系统应可靠不动作，长时间运行振动超限时能够可靠动作。图4机组发电带负荷过程振动波形图图5机组发电带负荷过程中振动峰峰值变化趋势3振动反时限的整定方法与案例3.1疲劳曲线发电电动机组振动受水力、机械和电气等因素影响[21]，是多因素的耦合结果，其振动信号中包含
停机流程。而在这一过程中，机组振动明显超过报警或停机限值，通常稳定性监测与保护系统是通过临时调整限值或增加延时以避免触发振动保护系统导致跳机。2.3发电方向开机带负荷过程水轮机应在推荐的稳定运行区间内运行，但是机组在发电启动带负荷过程中不可避免需要穿越小负荷区和涡带负荷区。而在小负荷及涡带负荷区范围内，机组振动较稳定运行区明显增大，这也是自动发电控制逻辑减少该区域穿越以及避开该区域长时间运行的主要原因。图4给出了案例机组发电开机穿越小负荷区和涡带负荷区时振动波形曲线，图5给出了相应的振动峰峰值趋势。从图4中可见，在小负荷区和涡带负荷区，由于机组运行在非设计工况，导致机组振动幅值较大负荷区明显偏大。如果机组在此工况长时间运行，将造成机组预期寿命折损并可能引发恶劣后果[20]，因此实际机组运行时应避免在此工况长期运行。考虑到机组带负荷过程中必须穿越这一负荷区域，振动保护系统应能可靠避开小负荷区与涡带负荷区。即在短时穿越该区域时振动保护系统应可靠不动作，长时间运行振动超限时能够可靠动作。图4机组发电带负荷过程振动波形图图5机组发电带负荷过程中振动峰峰值变化趋势3振动反时限的整定方法与案例3.1疲劳曲线发电电动机组振动受水力、机械和电气等因素影响[21]，是多因素的耦合结果，其振动信号中包含
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用[J]. 董超,张彦涛,刘嘉宁,吴炳祥. 电力自动化设备. 2019(03)
[2]考虑一次调频能力的火电机组负荷优化分配[J]. 廖金龙,陈波,丁宁,俞自涛,李蔚,盛德仁. 中国电机工程学报. 2018(S1)
[3]水电机组振动劣化预警模型研究及应用[J]. 桂中华,张浩,孙慧芳,张飞. 水利学报. 2018(02)
[4]智能主轴状态监测诊断与振动控制研究进展[J]. 陈雪峰,张兴武,曹宏瑞. 机械工程学报. 2018(19)
[5]Motor Fault Diagnosis Based on Short-time Fourier Transform and Convolutional Neural Network[J]. Li-Hua Wang,Xiao-Ping Zhao,Jia-Xin Wu,Yang-Yang Xie,Yong-Hong Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(06)
[6]基于VMD-HHT方法的水电机组启动过渡过程振动信号分析研究[J]. 杨华,陈云良,徐永,赵琼. 工程科学与技术. 2017(02)
[7]三峡电厂振摆监测系统应用分析[J]. 杜晓康,李志祥,陈钢,胡军,胡德昌. 水力发电学报. 2016(10)
[8]稳态工况下水电机组主轴摆度峰峰值计算方法研究[J]. 张飞,葛新峰,潘罗平,付婧. 振动与冲击. 2015(21)
[9]水轮发电机组稳定性参数统计特性与监测报警阈值研究[J]. 张飞,潘罗平,安学利. 水力发电学报. 2013(05)
[10]大中型水力发电机组的安全稳定运行分析[J]. 樊世英. 中国电机工程学报. 2012(09)
本文编号：3298309
【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(18)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
SCP转PO过程中振动峰峰值变化趋势
樾罨?椴捎昧鞒滔拗婆牌?厮?奔湓谥付?数值内，一旦超时，流程终止，启动停机流程。而在这一过程中，机组振动明显超过报警或停机限值，通常稳定性监测与保护系统是通过临时调整限值或增加延时以避免触发振动保护系统导致跳机。2.3发电方向开机带负荷过程水轮机应在推荐的稳定运行区间内运行，但是机组在发电启动带负荷过程中不可避免需要穿越小负荷区和涡带负荷区。而在小负荷及涡带负荷区范围内，机组振动较稳定运行区明显增大，这也是自动发电控制逻辑减少该区域穿越以及避开该区域长时间运行的主要原因。图4给出了案例机组发电开机穿越小负荷区和涡带负荷区时振动波形曲线，图5给出了相应的振动峰峰值趋势。从图4中可见，在小负荷区和涡带负荷区，由于机组运行在非设计工况，导致机组振动幅值较大负荷区明显偏大。如果机组在此工况长时间运行，将造成机组预期寿命折损并可能引发恶劣后果[20]，因此实际机组运行时应避免在此工况长期运行。考虑到机组带负荷过程中必须穿越这一负荷区域，振动保护系统应能可靠避开小负荷区与涡带负荷区。即在短时穿越该区域时振动保护系统应可靠不动作，长时间运行振动超限时能够可靠动作。图4机组发电带负荷过程振动波形图图5机组发电带负荷过程中振动峰峰值变化趋势3振动反时限的整定方法与案例3.1疲劳曲线发电电动机组振动受水力、机械和电气等因素影响[21]，是多因素的耦合结果，其振动信号中包含
停机流程。而在这一过程中，机组振动明显超过报警或停机限值，通常稳定性监测与保护系统是通过临时调整限值或增加延时以避免触发振动保护系统导致跳机。2.3发电方向开机带负荷过程水轮机应在推荐的稳定运行区间内运行，但是机组在发电启动带负荷过程中不可避免需要穿越小负荷区和涡带负荷区。而在小负荷及涡带负荷区范围内，机组振动较稳定运行区明显增大，这也是自动发电控制逻辑减少该区域穿越以及避开该区域长时间运行的主要原因。图4给出了案例机组发电开机穿越小负荷区和涡带负荷区时振动波形曲线，图5给出了相应的振动峰峰值趋势。从图4中可见，在小负荷区和涡带负荷区，由于机组运行在非设计工况，导致机组振动幅值较大负荷区明显偏大。如果机组在此工况长时间运行，将造成机组预期寿命折损并可能引发恶劣后果[20]，因此实际机组运行时应避免在此工况长期运行。考虑到机组带负荷过程中必须穿越这一负荷区域，振动保护系统应能可靠避开小负荷区与涡带负荷区。即在短时穿越该区域时振动保护系统应可靠不动作，长时间运行振动超限时能够可靠动作。图4机组发电带负荷过程振动波形图图5机组发电带负荷过程中振动峰峰值变化趋势3振动反时限的整定方法与案例3.1疲劳曲线发电电动机组振动受水力、机械和电气等因素影响[21]，是多因素的耦合结果，其振动信号中包含
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用[J]. 董超,张彦涛,刘嘉宁,吴炳祥. 电力自动化设备. 2019(03)
[2]考虑一次调频能力的火电机组负荷优化分配[J]. 廖金龙,陈波,丁宁,俞自涛,李蔚,盛德仁. 中国电机工程学报. 2018(S1)
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[6]基于VMD-HHT方法的水电机组启动过渡过程振动信号分析研究[J]. 杨华,陈云良,徐永,赵琼. 工程科学与技术. 2017(02)
[7]三峡电厂振摆监测系统应用分析[J]. 杜晓康,李志祥,陈钢,胡军,胡德昌. 水力发电学报. 2016(10)
[8]稳态工况下水电机组主轴摆度峰峰值计算方法研究[J]. 张飞,葛新峰,潘罗平,付婧. 振动与冲击. 2015(21)
[9]水轮发电机组稳定性参数统计特性与监测报警阈值研究[J]. 张飞,潘罗平,安学利. 水力发电学报. 2013(05)
[10]大中型水力发电机组的安全稳定运行分析[J]. 樊世英. 中国电机工程学报. 2012(09)
本文编号：3298309
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