大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術屬于發(fā)電機定子診斷技術領域，具體公開了大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)，包括數據采集模塊

【技術實現步驟摘要】
大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)


[0001]本專利技術涉及發(fā)電機定子診斷
，具體為大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)
。

技術介紹

[0002]發(fā)電機定子端部是發(fā)電機安全運行的最薄弱部位，如何防止運行中定子端部產生故障，已經引起世界范圍內制造
、
運行以及相關科研部門的重視
。
發(fā)電機正常運行時定子繞組端部存在
100Hz
的橢圓型電磁振動
。
若整體存在
100Hz
橢圓振動模態(tài)時，端部將產生強烈共振，其振幅接近正常運行時振幅的十倍，這是引起定子絕緣磨損
、
結構松動
、
線棒股線疲勞斷裂或漏水，最終導致絕緣擊穿或相間短路等惡性事故的主要原因
。
而一般的電氣監(jiān)測和外部部件振動監(jiān)測反映不出這種危險的振動變化，就難以完全避免突然事故的發(fā)生
。
為此研發(fā)加裝繞組端部振動在線監(jiān)測是最經濟有效的解決方法，同時產生此類異常定子繞組端部振動的原因是綜合性的，與機組的運行狀態(tài)也密切相關，因此單純考慮橢圓振動并不全面，易忽略掉產生異常振動的其他因素，為此實現對端部及其相關參數進行全面綜合考察分析，診斷出導致異常振動的真實原因，在定子繞組端部振動監(jiān)測系統(tǒng)中融合有針對性的智能化檢修診斷，構建定子繞組端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)，實現對定子繞組端部振動以及相關部件異常振動的智能檢修診斷，確定異常原因，定位故障部位，給出檢修指導
。

技術實現思路
/>[0003]本專利技術的目的在于提供大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)，以解決上述
技術介紹
中所提出的問題
。
[0004]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)，包括數據采集模塊
、
仿真數據分析模塊
、
分析數據模塊
、
仿真模型建立模塊
、
監(jiān)控仿真模型參數模塊
、
計算模型分析對比模塊；
[0005]所述數據采集模塊用于搜集國內外相關數據以及
1#
機自運行以來的實時數據，其中
1#
機的實時數據包括設備運行數據
、
檢修數據和設備數據，并進行數據預處理，預處理包括設備運行數據
、
檢修數據和設備數據檢索基礎數據預處理過程；
[0006]所述仿真數據分析模塊用于對預處理后的數據進行分析對比，并獲取對比數據；
[0007]所述分析數據模塊用于將獲取的對比數據進行篩選，以此來獲取有用的數據，有用的數據包括
2#
機的設計數據；
[0008]所述仿真模型建立模塊用于依據
2#
機的設計數據通過大數據三維建模系統(tǒng)構建
2#
機的三維立體標準仿真模型；
[0009]所述監(jiān)控仿真模型參數用于監(jiān)控仿真模型
2#
機定子繞組端部的振動形式，以及繞組端部振動與發(fā)電機其他部件振動的相關性，并提取
2#
機定子繞組端部對應的振動參數信息；
[0010]所述計算模型分析對比模塊用于依據從
2#
機定子繞組端部獲取的振動參數信息，
找出主要部件對固有頻率的影響，并對
1#
機定子繞組端部的實時振動參數信息以及歷史振動參數信息進行對比，獲取
1#
機和
2#
機的振動參數誤差，并根據振動誤差系數分析
1#
機定子端部振動的評估預測系數，將評估預測系數與評估系數閾值比對分析，通過對比分析并判斷
1#
機定子端部振動為正常或異常，計算模型分析對比模塊也用于接收數據采集模塊傳輸的
1#
機定子繞組端部的實時振動參數
。
[0011]優(yōu)選的，所述找出主要部件對固有頻率的影響，通過對單件結構進行振動測試推算出來的
。
通過該仿真模型進行固有頻率和振型分析，結合
#
機自運行以往的數據，可找出主要部件對定子繞組端部系統(tǒng)固有頻率的影響程度
。
[0012]優(yōu)選的，所述
1#
機實時數據是通過安裝在定子端部的振動傳感器進行監(jiān)測的，振動傳感器通過將振動參數傳輸至計算模型分析對比模塊進行實時監(jiān)測對比
。
[0013]優(yōu)選的，所述振動傳感器選用光纖振動傳感器，采用光學原理和光纖材料的傳感器可以抵御高電壓
、
強電磁干擾，并且能夠在高度爆炸性氣體等惡劣電氣環(huán)境下穩(wěn)定使用；發(fā)電機定子繞組端部監(jiān)測環(huán)境非常惡劣，目前
300MW
及以上容量的發(fā)電機繞組工作電壓達
20kV
左右，電流1萬安培以上，因此是一個高電壓
、
強交變電磁場的特殊環(huán)境
。
采用常規(guī)的壓電
、
磁電式振動傳感器在強電磁場的作用下，可能產生放電，并且引起磁場分布的變化，干擾自身的工作
。
含鐵磁性材料的傳感器本身還存在劇烈的電磁振動和渦流發(fā)熱，會對線棒絕緣形成嚴重威脅，降低了發(fā)電機安全運行的可靠性，增加了事故的隱患，因此在發(fā)電機定子端部慎用含有金屬結構的振動傳感器
。
[0014]優(yōu)選的，所述判斷
1#
機定子端部振動為正常或異常，
1#
機定子端部振動數據小于
1#
機定子端部振動數據閾值對應的時段標記為正常時段；
1#
機定子端部振動數據大于或等于
1#
機定子端部振動數據閾值對應的時段標記為異常時段
。
[0015]優(yōu)選的，所述對
1#
機定子繞組端部的實時振動參數信息以及歷史振動參數信息進行對比，對可能發(fā)生的故障進行預測，提前預警，提醒運行及維護人員及時采取措施；對已發(fā)生的故障進行快速診斷并提供處理方案，輔助運行及維護人員快速
、
準確地定位設備故障部位及原因，并且在最短的時間內做出正確的處理，實現對機組相關運行狀態(tài)的實時監(jiān)測
。
[0016]與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術申請通過
1#
機以往的機組數據，建立
2#
機仿真模型，并且通過
2#
機仿真模型進行
1#
機定子端部振動的仿真模擬，得出
2#
機定子端部振動的參數，并通過將該參數與
1#
機定子端部振動的實時數據進行對比分析，以此判斷出
1#
機定子端部的振動是否異常，實現快速診斷出定子端部的異常，方便人員及時采取措施
。
附圖說明
[0017]圖1為本專利技術系統(tǒng)結構示意圖
。
具體實施方式
[0018]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)，其特征在于：包括數據采集模塊
、
仿真數據分析模塊
、
分析數據模塊
、
仿真模型建立模塊
、
監(jiān)控仿真模型參數模塊
、
計算模型分析對比模塊；所述數據采集模塊用于搜集國內外相關數據以及
1#
機自運行以來的實時數據，其中
1#
機的實時數據包括設備運行數據
、
檢修數據和設備數據，并進行數據預處理，預處理包括設備運行數據
、
檢修數據和設備數據檢索基礎數據預處理過程；所述仿真數據分析模塊用于對預處理后的數據進行分析對比，并獲取對比數據；所述分析數據模塊用于將獲取的對比數據進行篩選，以此來獲取有用的數據，有用的數據包括
2#
機的設計數據；所述仿真模型建立模塊用于依據
2#
機的設計數據通過大數據三維建模系統(tǒng)構建
2#
機的三維立體標準仿真模型；所述監(jiān)控仿真模型參數用于監(jiān)控仿真模型
2#
機定子繞組端部的振動形式，以及繞組端部振動與發(fā)電機其他部件振動的相關性，并提取
2#
機定子繞組端部對應的振動參數信息；所述計算模型分析對比模塊用于依據從
2#
機定子繞組端部獲取的振動參數信息，找出主要部件對固有頻率的影響，并對
1#
機定子繞組端部的實時振動參數信息以及歷史振動參數信息進行對比，獲取
1#
機和
2#
機的振動參數誤差，并根據振動誤差系數分析
1#
機定子端部振動的評估預測系數，將評估預測系數與評估系數閾值比對分析，通過對比分析并判斷
1#
機定子端部振動為正常或異常，計算模型分析對比模塊也用于接收數據采集模塊傳輸的
1#
機定子繞組端部的實時振動參數
。2.
根據權利要求1所述的大型汽輪發(fā)電機定子端部振動智能檢修診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述找出主要部件對固有頻率的影響，通過對單件結構進行振動測試推算出來的
。
通過該仿真模型進行固有頻率和振型分析，結合
#
機自運行以往的數據，可找出主要...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙則飛，松建飛，張永密，朱昌煜，陳龍，趙磊，潘龍飛，王寶鍵，劉志勇，張明澤，
申請(專利權)人：華電內蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：