一种大型发电机定转子气隙偏心故障检测方法

摘要

一种大型发电机定转子气隙偏心故障检测方法，用于正确诊断发电机的各种气隙偏心故障并判断故障的严重程度。其技术方案是：它首先利用振动速度传感器采集定子垂向振动速度信号和转子水平振动速度信号，再将这两种信号滤波去噪后采用FFT算法变换为频谱信号，然后将变换后的频谱信号中的不同频率分量与定转子正常振动数据样本中的对应频率分量相比较，从而判断发电机是否存在定转子气隙偏心故障。本发明根据定子垂向振动速度信号和转子水平振动速度信号来诊断大型发电机内部气隙偏心故障，简单易行而且可弥补以转子振动特性为主的传统诊断技术的不足，为发电机的维护和维修提供重要的参考资料。

主权项

1.一种大型发电机定转子气隙偏心故障检测方法，其特征是，它首先利用振动速度传感器采集定子垂向振动速度信号和转子水平振动速度信号，将这两种信号滤波去噪后采用FFT算法变换为频谱信号，然后将变换后的频谱信号中的不同频率分量与定转子正常振动数据样本中的对应频率分量相比较，从而判断发电机是否存在定转子气隙偏心故障，具体步骤如下：a. 采用垂向振动速度传感器测取定子垂向振动速度信号，采用水平振动速度传感器测取转子水平振动速度信号；b. 利用快速傅立叶变换将定子垂向振动速度信号和转子水平振动速度信号变换成频谱信号；c.排除气隙偏心与转子短路外的其它故障；d. 将变换后的频谱信号中的不同频率分量与定转子正常振动数据样本中的对应频率分量相比较，若下列三个条件同时成立，则判断发电机存在定转子气隙偏心故障，否则无定转子气隙偏心故障：① 定子五倍频与六倍频振动速度无增大；② 定子二倍频振动速度无降低；③ 转子四倍频振动速度无增大；定转子气隙偏心故障的种类按下列方法判断：若定子二倍频、三倍频与四倍频振动速度无增大，则定转子气隙偏心故障为定转子气隙静偏心故障；若定子二倍频、三倍频及四倍频振动速度增大且转子二倍频振动速度无增大，则定转子气隙偏心故障为定转子气隙动偏心故障；若定子二倍频、三倍频与四倍频振动速度增大且转子二倍频振动速度增大，则可确定发电机存在定转子气隙动静混合偏心故障；各类定转子气隙偏心故障的故障程度按下列方法计算：首先计算所测定子垂向振动速度信号的振动烈度y_p：，其中，y_pi 为第i个数据点的振动速度，m为采样点数，则定转子气隙静偏心故障的故障程度f_ds由下式计算：；定转子气隙动偏心故障的故障程度f_dd由下式计算：；定转子气隙动静混合偏心故障的故障程度、包括定转子气隙静偏心故障的故障程度f_ds和定转子气隙动偏心故障的故障程度f_dd，由下式计算：，其中，y_s为正常运行时的样本数据定子通频振动烈度，a_1p为实测定子基频振动速度幅值；a_1s为正常运行时的样本基频振动速度幅值，a_2p为实测定子二倍频振动速度幅值；a_2s为正常运行时的样本二倍频振动速度幅值，f_ds1 、f_ds2 、f_dd1 、f_dd2为四个中间变量。