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原文传递一种基于振动特征信息的高中压转子裂纹识别方法

专利名称：	一种基于振动特征信息的高中压转子裂纹识别方法
摘要：	本发明公开了一种基于振动特征信息的高中压转子裂纹识别方法，包括以下步骤：1)在高中压转子冷态启动前及热态停机后，当高中压转子的晃度大于等于预设转子裂纹阈值时，则转至步骤2)；2)提取冷态启动和热态停机过程中高中压转子的振动特征值，再根据提取出的高中压转子的振动特征值初步判断高中压转子是否出现裂纹；3)对运行过程中高中压转子的振动特征进行趋势分析及频谱分析，以复核高中压转子是否存在裂纹；4)对变主蒸汽温度及主蒸汽压力试验中的高中压转子振动进行测试，根据变参数试验中高中压转子的振动特征值判断高中压转子是否出现裂纹，该方法能够及时、准确的识别高中压转子的裂纹。
专利类型：	发明专利
申请人：	华能国际电力股份有限公司
发明人：	张学延;何国安;胡相余;杨铖
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T23:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911342420.7
公开号：	CN110988134A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	马贵香
分类号：	G01N29/04;G01N29/44;G01N29/46;G01N29/48;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/04;G01N29/44;G01N29/46;G01N29/48
申请人地址：	100031 北京市西城区复兴门南大街丙2号
主权项：	1.一种基于振动特征信息的高中压转子裂纹识别方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)在高中压转子冷态启动前及热态停机后，检测盘车状态下高中压转子的晃度，然后将检测到的高中压转子的晃度与预设转子裂纹阈值进行比较，当高中压转子的晃度大于等于预设转子裂纹阈值时，则转至步骤2)，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹； 2)对冷态启动和热态停机过程中的高中压转子振动进行测试，提取冷态启动和热态停机过程中高中压转子的振动特征值，再根据提取出的高中压转子的振动特征值初步判断高中压转子是否出现裂纹，当初步判断出的结果为高中压转子出现裂纹时，则转至步骤3)，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹； 3)对运行过程中的高中压转子振动进行测试，并对运行过程中高中压转子的振动特征进行趋势分析及频谱分析，以复核高中压转子是否存在裂纹，当复核结果为高中压转子出现裂纹时，则转至步骤4)，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹； 4)对变主蒸汽温度及主蒸汽压力试验中的高中压转子振动进行测试，提取变参数试验中高中压转子的振动特征值，再根据变参数试验中高中压转子的振动特征值判断高中压转子是否出现裂纹，并将判断结果作为高中压转子是否出现裂纹的最终结果；步骤1)的具体操作为： 11)在高中压转子前端裸露轴上或者与该裸露轴相连接的主油泵轴上设置百分表，在5min-10min内，通过百分表测量冷态启动前及热态停机后高中压转子在盘车状况下的多组晃度数据； 12)计算步骤11)测量得到的多组晃度数据的均值H，并将计算结果作为冷态启动前及热态停机后高中压转子的晃动测量结果； 13)当冷态启动前与热态停机后高中压转子的晃动测量结果之差小于等于冷态启动前高中压转子晃度的30％时，即\|H冷态启动前-H热态停机后\|/H冷态启动前×100％≤30％，则转至步骤2)，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹；步骤2)的具体操作为： 21)利用汽轮发电机组随机配备的TSI系统，通过二次仪表测量冷态启动及热态停机过程中高中压转子的振动数据； 22)对步骤21)测量得到的冷态启动及热态停机过程中高中压转子的振动数据进行频谱分析，提取一倍频分量及二倍频分量； 23)对冷态启动及热态停机过程中高中压转子的振动数据进行分析，提取振动特征指标，所述振动特征指标包括临界转速、临界转速区域的一倍频振动峰值及副临界转速区域的二倍频振动峰值； 24)比较冷态启动与热态停机过程中的振动特征指标，当冷态启动的临界转速ωn与热态停机过程中的临界转速ω′n满足ωn-ω′n>150r/min时、冷态启动临界转速区域的一倍频振幅峰值A1与热态停机过临界转速区域的一倍频振幅峰值A′1满足时或者热态停机过程中的副临界转速区域的二倍频振幅峰值A2超过50μm时，则初步判断得出高中压转子出现裂纹，并转至步骤3)，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹；步骤3)的具体操作为： 31)在机组正常带负荷运行过程中，寻找可稳定运行的最高负荷W工况，保证在该工况下的蒸汽参数处于运行规程规定的标准值； 32)将机组稳定在负荷W下运行8h，保持主蒸汽参数、再热蒸汽参数及排汽缸参数不变，测量该过程中高中压转子的振动数据； 33)对步骤32)测量得到的高中压转子的振动数据进行频谱分析及趋势分析，当振动数据中的一倍频成分超过预设值，且振动存在逐步爬升现象时，则启动设定时间的振动趋势分析； 34)利用汽轮发电机组随机配备的DCS系统或TDM系统，调用最近一个月连续运行的振动数据进行趋势分析，当高中压转子的振动为逐步爬升或一倍频振动相位存在60°以上的不可逆跳变现象时，则表明高中压转子存在裂纹，并转至步骤4)，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹；步骤4)的具体操作为： 41)在机组正常带负荷运行过程中，寻找可稳定运行的最高负荷W工况，并保证在此工况下的蒸汽参数处于运行规程规定的标准值，稳定运行0.5h后，得试验前工况S1； 42)将机组稳定在工况S1下，测试工况S1下的高中压转子0.5h以上的振动数据，并求得振幅平均值 43)将机组稳定在工况S1下，保持其他参数不变，同时在保证蒸汽过热度的前提下，缓慢降低主蒸汽温度5℃，并维持此工况0.5h，得试验工况S2； 44)将机组稳定在工况S2下，测试工况S2下高中压转子0.5h的振动数据，并求得振幅平均值 45)将机组恢复至工况S1下，并保持其他参数不变，缓慢降低主蒸汽压力10％，并维持此工况0.5h，得试验工况S3； 46)将机组稳定在工况S3下，测试工况S3下高中压转子0.5h的振动数据，并求得振幅平均值 47)当或时，则说明高中压转子出现裂纹，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹；步骤5)的具体操作为： 51)将机组稳定在定速工况S下，测试工况S下高中压转子前后轴承的一倍频振动矢量数据A及B； 52)求解高中压转子在一阶临界转速与二阶临界转速之间运行时的一阶振型分量及二阶振型分量 52)根据一阶振型分量及二阶振型分量的大小，在停机期间在高中压转子的两端平衡螺孔中加一阶配重矢量或二阶配重矢量Q； 53)启动机组，并将机组稳定在定速工况S下，测试加重后高中压转子前后轴承的一倍频振动矢量数据A'及B'； 54)计算加重后转子的一阶振型分量及二阶振型分量 55)计算一阶振型影响系数及二阶振型影响系 56)当步骤55)计算得到的一阶振型影响系数超过预设经验影响系数α′150％以上、步骤55)计算得到的二阶振型影响系数超过预设经验影响系数α′250％以上、一阶振型影响系数的角度变化相对于预设一阶振型影响系数的角度超过60°或者一阶振型影响系数的角度变化相对于预设二阶振型影响系数的角度超过60°时，则说明高中压转子出现裂纹，否则，则说明高中压转子没有出现裂纹。 2.根据权利要求1所述的基于振动特征信息的高中压转子裂纹识别方法，其特征在于，步骤4)之后还包括：对高中压转子进行现场动平衡试验，得高中压转子的加重影响系数，然后根据所述高中压转子的加重影响系数进一步校核高中压转子是否存在裂纹。
所属类别：	发明专利