水轮发电机组轴线摆度监测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102168966A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102168966A(43)申请公布日2011.08.31(21)申请号201010552304.0(22)申请日2010.11.22(71)申请人李正才地址064309河北省迁西县潘家口水电厂(72)发明人李正才(51)Int.Cl.G01B21/22(2006.01)G01B21/24(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称水轮发电机组轴线摆度监测系统(57)摘要本发明涉及一种水轮发电机组轴线摆度监测系统。设置三个测点测量镜板摩擦面上不共线的三个位置的轴向位移，在同一方向上设置三个测点测量水轮机轴及发电机轴表面的径向位移，各测点设置在固定部件上，以轴上某点为基准，并设置一个用于确定机组运行过程中该基准点所在方向的角度测量装置，在机组转过一圈的过程中，记录基准点至少在三个方向时各测点的读数，由处理器利用最小二乘法对测点读数进行处理，计算出发电机轴与镜板摩擦面的不垂直度及其倾斜方位、水轮机轴与发电机轴的曲折度及其方位，通过输出设备输出相关结果。输出结果是机组轴线的本质参数，真正反映了轴线质量的好坏，是检修时处理轴线及分配各部轴承间隙的依据。CN102689ACCNN110216896602168971A权利要求书1/2页1.一种水轮发电机组轴线摆度监测系统，其特征在于：在贴近镜板摩擦面且不共线的三个位置及在同一方向上分别贴近水轮机轴及发电机轴表面的三个位置各设置一个测点，各测点设置在固定部件上，以轴上某点为基准，并设置一个用于确定机组运行过程中该基准点所在方向的角度测量装置，在机组转过一圈的过程中，记录基准点至少在三个方向时各测点的读数，由处理器对测点读数进行处理，计算出发电机轴中心线分别与旋转中心线、水轮机轴中心线所成锐角的正切值，旋转中心线在镜板摩擦面中心以下部分、水轮机轴几何中心线上各点的方位角，通过输出设备输出相关结果。2.根据权利要求1所述的水轮发电机组轴线摆度监测系统，其特征在于：在贴近镜板摩擦面且以镜板摩擦面中心为圆心半径为R的圆周上设置三个测点，在发电机轴上设置两个测点，在水轮机轴上设置一个测点，在机组每转过一圈的过程中，计算并输出参数λ、α、ξ、β：其中：θ1、θ2、θ3分别为用于测量镜板轴向位移的三个测点的方向角，a、b分别为发电机轴上的两个测点离两轴法兰结合面的距离，c为水轮机轴上测点离两轴法兰结合面的距离，当基准点4转至ωi(i＝1、2、…、k、k≥3)方向时，上述六个测点的读数对应为zEi、zFi、zGi、xAi、xBi、xCi。3.根据权利要求1所述的水轮发电机组轴线摆度监测系统，其特征在于：在贴近镜板摩擦面且以镜板摩擦面中心为圆心半径为R的圆周上设置三个测点，在发电机轴上设置一个测点，在水轮机轴上设置两个测点，在机组每转过一圈的过程中，计算并输出参数λ、α、ξ、β：2CCNN110216896602168971A权利要求书2/2页其中：θ1、θ2、θ3分别为用于测量镜板轴向位移的三个测点的方向角，b为发电机轴上测点离两轴法兰结合面的距离，c、d分别为水轮机轴上的两个测点离两轴法兰结合面的距离，当基准点4转至ωi(i＝1、2、…、k、k≥3)方向时，上述六个测点的读数对应为zEi、zFi、zGi、xBi、xCi、xDi。4.根据权利要求2或3所述的水轮发电机组轴线摆度监测系统，其特征在于：将机组转过一圈的时间等分为偶数份，在机组达到额定转速后，每间隔一份时间读取各测点读数。3CCNN110216896602168971A说明书1/5页水轮发电机组轴线摆度监测系统技术领域[0001]本发明涉及一种水轮发电机组状态监测系统，尤其涉及一种水轮发电机组轴线摆度监测系统。背景技术[0002]对于立式水轮发电机组，其轴线由发电机轴、水轮机轴的几何中心连线组成，在此未考虑励磁机轴，旋转中心线为垂直于镜板摩擦面且过其中心的直线，由于发电机轴与水轮机轴分别承载质量巨大的转子与转轮，对轴线质量要求很高，当发电机轴与水轮轴的几何中心线连成一条直线且与旋转中心线重合，称该直线为理想轴线，而轴线的实际情况是：镜板摩擦面不与发电机轴绝对垂直，水轮机轴与发电机轴也略有曲折。如果轴线质量不好，机组转动部件在运转中就会产生较大摆动，其所受的外不平衡力也会增大，从而使机组的振动加剧，轴承工作条件变坏，严重威胁机组的安全稳定运行，因此，轴线摆度是水轮发电机组状态监测系统的重要监测对象。目前，相关监测系统对轴线摆度的监测分析及故障诊断是比较粗糙简单的，对监测到的轴线摆度仅做简单处理如计算净摆度、或原封不动的直接输出，根据相关标准判断其是否超标，不能反映出发电机轴与水轮机轴的曲折度，发电机轴相对于镜板摩擦面的倾