发明名称 汽轮发电机组转子振动反相矢量稳态性实时辨识方法
摘要 本发明公开了属于机械振动状态监测与故障诊断领域的一种汽轮机组转子振动反相矢量稳态性实时辨识方法。通过采集汽轮机组转子轴振动信号、转速信号以及键相信号,对振动数据进行实时的计算分析。实时计算并存储转子两侧轴相对振动反相矢量实部、虚部,结合反相矢量实部、虚部的均值、标准偏差等统计量值实时计算,并对反相矢量实部、虚部的均值序列、标准偏差序列进行排序,计算其逆序数。在此基础上,计算反相矢量实部的稳态参数以及虚部的稳态参数。在实时定量计算分析基础上,结合各项验证结果,自动实时在线判别机组轴系转子振动反相矢量是否具备稳态性。本发明具有方法科学,结论可靠,能够实现自动实时在线监测、分析等优点。
申请公布号 CN102052964B 申请公布日期 2013.03.06
申请号 CN201010551133.X 申请日期 2010.11.18
申请人 华北电力大学 发明人 宋光雄
分类号 G01H17/00(2006.01)I 主分类号 G01H17/00(2006.01)I
代理机构 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人 黄家俊
主权项 1.汽轮发电机组转子振动反相矢量稳态性实时辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:-数据采集,实时采集机组转子两侧支持轴承附近测得的轴相对振动数据、转子的转速信号以及键相信号;-反相矢量实时运算及存储,针对所述轴相对振动数据,利用FFT频谱分析方法,实时同步计算转子A、B两侧轴相对振动工频振动幅值a<sup>ra</sup>、a<sup>rb</sup>和相位p<sup>ra</sup>、p<sup>rb</sup>数据;根据转子A、B两侧轴相对振动工频振动幅值a<sup>ra</sup>、a<sup>rb</sup>和相位p<sup>ra</sup>、p<sup>rb</sup>数据,计算转子A、B两侧轴相对振动工频振动的反相矢量<img file="FSB00000944934500011.GIF" wi="71" he="61" />其中<img file="FSB00000944934500012.GIF" wi="301" he="117" /><img file="FSB00000944934500013.GIF" wi="71" he="59" /><img file="FSB00000944934500014.GIF" wi="53" he="79" />分别为转子A、B两侧轴相对振动工频振动矢量;存储转子A、B两侧轴相对振动工频振动的反相矢量<img file="FSB00000944934500015.GIF" wi="43" he="61" />的实部R<sup>real</sup>、虚部R<sup>imagi</sup>;-反相矢量统计量值实时计算,根据已存储的当前时刻T<sub>1</sub>前的转子A、B两侧轴相对振动工频振动反相矢量<img file="FSB00000944934500016.GIF" wi="43" he="62" />的幅值S<sup>amp</sup>数据,从T<sub>1</sub>时刻向前截取至T<sub>0</sub>时刻的转子A、B两侧轴相对振动工频振动的反相矢量<img file="FSB00000944934500017.GIF" wi="43" he="61" />的实部R<sup>real</sup>、虚部R<sup>imagi</sup>数据,按照数据存储时间先后顺序,分别地将反相矢量<img file="FSB00000944934500018.GIF" wi="42" he="60" />的实部R<sup>real</sup>、虚部R<sup>imagi</sup>数据,分为m组,每组n个数据;计算反相矢量<img file="FSB00000944934500019.GIF" wi="44" he="61" />实部R<sup>real</sup>的组内均值<img file="FSB000009449345000110.GIF" wi="454" he="69" />组内标准偏差<img file="FSB000009449345000111.GIF" wi="435" he="70" />及虚部R<sup>imagi</sup>的组内均值<img file="FSB000009449345000112.GIF" wi="475" he="68" />组内标准偏差<img file="FSB000009449345000113.GIF" wi="472" he="69" />将上述数据分别地按照组号排成序列;分别计算反相矢量<img file="FSB000009449345000114.GIF" wi="43" he="61" />实部R<sup>real</sup>的组内均值<img file="FSB000009449345000115.GIF" wi="443" he="74" />序列的逆序数<img file="FSB00000944934500021.GIF" wi="118" he="77" />组内标准偏差<img file="FSB00000944934500022.GIF" wi="434" he="71" />序列的逆序数<img file="FSB00000944934500023.GIF" wi="91" he="73" />及虚部R<sup>imagi</sup>的组内均值<img file="FSB00000944934500024.GIF" wi="446" he="67" />序列的逆序数<img file="FSB00000944934500025.GIF" wi="132" he="73" />组内标准偏差<img file="FSB00000944934500026.GIF" wi="450" he="68" />序列的逆序数<img file="FSB00000944934500027.GIF" wi="129" he="68" />-反相矢量稳态参数实时计算,根据反相矢量<img file="FSB00000944934500028.GIF" wi="41" he="60" />实部R<sup>real</sup>的组内均值<img file="FSB00000944934500029.GIF" wi="429" he="91" />序列的逆序数<img file="FSB000009449345000210.GIF" wi="115" he="75" />组内标准偏差<img file="FSB000009449345000211.GIF" wi="432" he="69" />序列的逆序数<img file="FSB000009449345000212.GIF" wi="86" he="72" />及虚部R<sup>imagi</sup>的组内均值<img file="FSB000009449345000213.GIF" wi="446" he="70" />序列的逆序数<img file="FSB000009449345000214.GIF" wi="134" he="75" />组内标准偏差<img file="FSB000009449345000215.GIF" wi="447" he="67" />序列的逆序数<img file="FSB000009449345000216.GIF" wi="131" he="68" />计算反相矢量<img file="FSB000009449345000217.GIF" wi="43" he="61" />的实部R<sup>real</sup>的稳态参数<img file="FSB000009449345000218.GIF" wi="200" he="86" /><img file="FSB000009449345000219.GIF" wi="84" he="70" />以及虚部R<sup>imagi</sup>的稳态参数<img file="FSB000009449345000220.GIF" wi="129" he="73" /><img file="FSB000009449345000221.GIF" wi="127" he="69" />-轴系转子振动反相矢量稳态性判定,依据上述计算,如果反相矢量<img file="FSB000009449345000222.GIF" wi="44" he="59" />的实部R<sup>real</sup>数据满足条件<img file="FSB000009449345000223.GIF" wi="360" he="90" />及<img file="FSB000009449345000224.GIF" wi="398" he="88" />并且反相矢量<img file="FSB000009449345000225.GIF" wi="43" he="59" />的虚部R<sup>imagi</sup>数据满足条件<img file="FSB000009449345000226.GIF" wi="383" he="87" />及<img file="FSB000009449345000227.GIF" wi="411" he="88" />则判定反相矢量<img file="FSB000009449345000228.GIF" wi="42" he="60" />具备稳态性;否则,反相矢量<img file="FSB000009449345000229.GIF" wi="43" he="61" />不具备稳态性,所述N<sub>1-α/2</sub>(0,1)是概率为(1-α/2)的标准正态分布变量值,设定α/2=2.5%,则N<sub>0.975</sub>(0,1)=1.9604。
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