核电机组振动故障诊断及转子寿命分析系统开发

发布时间：2020-08-05 22:26

【摘要】：大型火力汽轮发电机组是全国电网的主力电源支撑,其安全可靠运行是电网稳定运行的基础,而振动又是影响大型汽轮发电机组安全、稳定运行的重要影响因素。机组轴系振动过大极易引起机组大轴弯曲和轴承乌金损坏等故障,严重时甚至会造成轴系裂纹、断裂等恶性事故。因此,各电厂对振动问题都非常重视,振动监测是汽轮机组状态监测检修工作的重点。目前很多汽轮机组上都装备了机组振动在线监测系统,可以实时、在线自动获取机组实时振动数据。特别是近年来,随着各种配套的数据传输以及故障诊断技术的完善,远程故障诊断专家系统在很多领域得到广泛应用,可将其应用于汽轮机组的故障诊断中。本课题针对现场操作人员年实际需求,开发的汽轮机组远程在线监测及故障诊断系统选择采用B/S架构进行设计,由位于服务器端的振动故障诊断服务和前端WEB服务器两大部分组成。振动故障诊断服务主要包括数据采集和频谱特征提取、转子振动数据分析、诊断知识库、诊断推理机和转子剩余寿命分析等几个重要功能模块组成。该系统通过图形界面向用户提供振动故障诊断服务。本课题中所设计的系统主要功能包括:异常数据报警、故障诊断、已发生异常故障历史查询等。本课题所使用的数据来源于试验台,试验台上共有16个振动测点以及1个转速测点,通过对相关测点振动数据的时域波形信号进行频域转换可以得到用于振动诊断的振动特征值。根据相关国家标准以及运行人员现场实际经验设置阈值,当检测的相关特征值超过阈值时进行报警,同时自动进行诊断,将特征参数通过故障推理得到自动诊断的结果,也可以通过专家辅助系统进行专家人工诊断;同时可以根据知识库设置,向运行人员明示故障发生的原因、后果以及可采取的处理措施。目前本课题设计的软件实现了参数列表功能、对特定机组的报警列表和自动诊断功能、交互式诊断功能、历史数据查询功能。基本实现了瞬态数据管理系统(TDM)中预计需求的所有功能,完整的完成了课题的预设目标。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM623
【图文】：

延长机组运行寿命，对机组进行实时监测，当出现异常状态时作出及时的诊断并给出相关应对策略是有着十分重要的意义的。图1-1 汽轮机组示意图汽轮机状态监测与故障诊断的有效性及实时性对于汽轮机组的稳定安全运行有着重大影响，现代信息处理技术广泛的应用于汽轮机故障诊断系统。汽轮机状态监测与故障诊断的本质是识别机组所处的运行状态，即机组工作于何种模式下，关键部分在于典型故障特征的提取方法研究和故障诊断决策方法确定。现阶段对汽轮机开展故障诊断理论研究以及相关技术的实际应用，符合现场运行人员对于信息的需求特点，是汽轮机故障诊断实用化发展的必然趋势[4]。1.2 国内外研究现状1.2.1 故障机理的研究现状实现汽轮机组故障诊断的基础与关键是对其轴系的相关故障机理有充分全

图 2-1 高中压级转子示意图所需要的轴系数据尺寸可以从上图量得，用到的关于叶片的附加转动惯量和附加质量由汽轮机的生产厂商提供，如下图中的表格 2-2 所示，其中等效外径 D 的计算公式为

转子模拟所需数据列表

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 向玲;鄢小安;;汽轮机转子故障诊断中LMD法和EMD法的性能对比研究[J];动力工程学报;2014年12期

2 王旭慧;江琦;;小波分析在汽轮机振动故障诊断中的应用研究[J];电力学报;2014年01期

3 李舜酩;郭海东;李殿荣;;振动信号处理方法综述[J];仪器仪表学报;2013年08期

4 卢双龙;周忠涛;张才稳;;汽轮发电机组异常振动分析及处理[J];热力发电;2013年06期

5 张景贵;李勇帆;赵晋琴;;基于短时傅里叶变换分析超短光脉冲的传输特性[J];激光技术;2013年01期

6 王国彪;何正嘉;陈雪峰;赖一楠;;机械故障诊断基础研究“何去何从”[J];机械工程学报;2013年01期

7 周晓峰;杨世锡;甘春标;;相关机械振源的盲源分离方法[J];振动与冲击;2012年14期

8 李振兴;;细化FFT的短时傅立叶变换方法[J];四川兵工学报;2010年02期

9 谢秀娟;潘晓文;;基于HHT的信号奇异性分析[J];现代电子技术;2009年15期

10 周东华;胡艳艳;;动态系统的故障诊断技术[J];自动化学报;2009年06期

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1 黄世勇;汽轮机转子热应力及寿命分析[D];哈尔滨工业大学;2007年

本文编号：2781965