一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106017903A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610559586.4(22)申请日2016.07.14(71)申请人贵州电网有限责任公司电力科学研究院地址550002贵州省贵阳市解放路32号(72)发明人张世海邓彤天钟晶亮王文强王家胜(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人商小川(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)G01B21/24(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量装置及方法(57)摘要本发明公开了一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量装置及方法，利用电厂汽轮发电机组本身的轴振动、偏心和键相传感器，解决了偏心晃度高点的相位测量问题，同时可以对各轴瓦处汽轮发电机组轴系上各轴瓦处偏心进行监测，计算出各轴瓦处相应偏心晃度高点的相位值，克服目前不能对电厂轴系偏心进行完整监测的难题。CN106017903ACN106017903A权利要求书1/2页1.一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量装置，其特征在于：包括轴承振动传感器、偏心传感器和键相传感器，振动传感器、偏心传感器和键相传感器与TSI卡件相连，TSI卡件与数据采集设备相连，数据采集设备与计算机连接；键相传感器安装于转子或转子延伸轴圆周表面上有测量槽的位置，且键相传感器正对该测量槽所在的转子表面；振动传感器安装在转子各支撑轴承处，与转子表面垂直；偏心传感器安装在接近转子前端位置，与转子表面垂直。2.一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，以键相信号的上升沿或下降沿出现时刻为起始时间t0，以下一次键相信号的上升沿或下降沿出现时刻为终止时间t1，时间间隔Δt，见式(1)；Δt＝t1-t0式(1)步骤2)，求出Δt时间段内各轴承转子振动信号序列Si中的最大值和最小值见式(2)、式(3)，式中i表示轴承标号；求出这段时间内偏心信号序列Sp中数组的最大值和最小值见式(4)、式(5)；步骤3)，计算和之差ΔSi，见式(6)，找出ΔSi中的最大值ΔSn见式(7)；计算和之差ΔSp，见式(8)；ΔSn＝max(ΔSi)式(7)步骤4)，找出出现的时刻以t0为起点，计算时间间隔Δti，见式(9)；找出出现的时刻计算时间间隔Δtp，见式(10)；步骤5)，根据传感器系数k，计算出各轴瓦处偏心ei，见式(11)：ei＝kΔSi式(11)当i＝n时，根据步骤3)中的描述，en就是汽轮发电机组轴系偏心中的最大值，n表示最大偏心发生所在的轴承编号；计算偏心传感器处的偏心ep见式(12)：ep＝kΔSp式(12)步骤6)，如果键相传感器与振动传感器或偏心传感器的夹角为α，当夹角θ与汽轮发电机组转子旋转方向相同时，各轴瓦处偏心的相位即转子最高点在圆周方向的位置θi如式(13)中所示；2CN106017903A权利要求书2/2页偏心传感器处偏心的相位即转子最高点在圆周方向的位置θp如式(14)中所示：当夹角θ与汽轮发电机组转子旋转方向相反时，各轴瓦处偏心的相位即转子最高点在圆周方向的位置θi如式(15)中所示；偏心传感器处偏心的相位即转子最高点在圆周方向的位置θp如式(16)中所示：3CN106017903A说明书1/4页一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量装置及方法技术领域[0001]本发明涉及汽轮发电机组，属于汽轮发电机组安全运行领域。背景技术[0002]汽轮机及发电机是热力发电厂中的主要设备，承担着将热能转化为电能的作用。汽轮机-发电机轴系偏心是一重要数据，能反应出受热应力或重力等因素影响的汽轮机-发电机转子的弯曲程度，是启停机过程中监视的重要参数。根据《电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组》、《火力发电建设工程机组调试技术规范》中关于汽轮发电机组冲转的要求，偏心与原始值偏差不超过0.02mm，原始晃度高点相位应无变化。但目前电厂原有的监测系统只能测量偏心的大小，不能测量偏心晃度高点的相位，不能满足相关技术规范的要求，并且只有单点测量，对汽轮发电机组轴系各轴瓦处偏心不能监测。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是：提供一种汽轮发电机组轴系偏心及其相位测量装置及方法，利用电厂汽轮发电机组本身的轴振动、偏心和键相传感器，解决偏心晃度高点的相位测量问题，同时可以对各轴瓦处汽轮发电机组轴系上各轴瓦处偏心进行监测，计算出各轴瓦处相应偏心晃度高点的相位值，克服目前不能对电厂轴系偏心进行完整监测的难题，符合相关技术规范的要求，对汽轮发电机组故障诊断提供可靠数据，是汽轮发电机组启动的重要依据，也是汽轮发电机组安全运行的重要保障。[0004]本发明的技术方案是：一种汽