CN104483963B - 一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策的方法。该方法通过建立水电机组轴承瓦温状态分析基础数据库、瓦温故障数据库，远程监测并获取水电机组轴承瓦温等重要参量，采用机组轴承瓦温两段模式分析法，即水电机组开机、运行模式工况下轴承瓦温的变化分析，采用三段趋势分析法，即水电机组开机至稳态运行时间段内，轴承瓦温的瓦温急升段、瓦温缓变段、瓦温稳态段分析，对水电机组轴承瓦温运行时的升温平均速率、瞬时速率、最大速率、稳态瓦温变化率等指标进行综合分析，最终对水电机组轴承瓦温运行状态进行远程分析及诊断决策。
Description
技术领域
本发明属于水力发电设备技术领域，具体涉及一种用于水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策的方法。
背景技术
水轮发电机组安全稳定运行关系到水电厂安全和社会公共安全，水电机组安全运行与否与机组各部轴承的运行状态密切相关，轴承瓦温是直接反映轴承是否安全运行的重要参量。以往由于对轴承瓦温的分析方法过于简单，不能深层次反映水电机组轴承瓦温的变化特点、规律和变化趋势，导致烧瓦事件频繁发生，机组安全运行受到严重影响。
我国水电机组装机容量大，三峡等巨型水电厂成为电网的主力调频调峰电厂，为电网安全稳定运行提供了有力保障。保障水电厂在无人值班、少人值守模式下水电机组轴承的运行安全，急需一种能对水电机组轴承运行安全的远程分析决策技术，而目前在这方面国内尚无有效方法。
发明内容
为实现水电厂“设备数字化、信息网络化、决策实时化”的智能化目标，本发明提出了一种对水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策的方法。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，基于机组运行时轴承瓦温的变化，对机组运行情况进行远程分析，包括以下步骤：
步骤一：建立包括机组运行时瓦温数据正常值的基础数据库；
步骤二：建立包括机组运行时瓦温数据不正常时所对应的故障原因的故障数据库；
步骤三：采用机组瓦温的两段模式分析法、三段趋势分析法，对机组各部轴承瓦温的暂态、稳态变化过程数据进行采集，然后与基础数据库中的数值进行比对，在数值范围内则诊断为正常，超过数值范围，则在故障数据库中进行匹配，匹配成功则诊断为相应的故障。
所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，步骤三中所述的两段模式分析法，是将机组运行工况分为开机2小时内的开机工况和开机2小时后的运行工况；在水电机组开机工况，采集瓦温的上升平均速率、开机2小时时瓦温数值；在运行工况，采集开机2小时后的瓦温稳态变化情况，包括每小时瓦温上升速率、最终稳定后的瓦温数值。
所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，建立的故障数据库中的开机工况中，瓦温上升平均速率、开机2小时时瓦温数值不正常的故障原因为冷却水未投入、瓦面干摩擦、冷却水流量较小、油位较低、瓦受力不均；在运行工况中，开机2小时后每小时瓦温上升速率、最终稳定后的瓦温数值不正常的故障原因为瓦面磨损、瓦面油膜厚度不够、冷却水管堵塞。
所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，所述的三段趋势分析法，即在水电机组开机至瓦温不再变化的稳态运行时间段内，将机组开机至稳态运行时间段分为三段，第一段时间为开机后10分钟内的瓦温急升段，其温度变化速率为K1；第二段时间为开机后第10分钟至第60分钟内的瓦温缓变段，其温度变化速率为K2；第三段时间为开机60分钟后的瓦温稳态段，其温度值为K3。
所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，建立的故障数据库中的K1不正常的故障原因为冷却水未投入、瓦面干摩擦；K2不正常的故障原因为冷却水流量较小、油位较低、瓦受力不均；K3不正常的故障原因为瓦面磨损、瓦面油膜厚度不够。
本发明的技术效果在于，通过建立水电机组轴承瓦温运行状态基础知识库和故障数据库，当机组出现超过基础知识库中记录的正常范围的振动数据时，即可通过故障数据库快速比对查找故障原因，实现了快速定位解决机组故障的目的，提高了故障处理效率，有效的保证了机组正常运行。
具体实施方式
本发明方法包括以下步骤：
步骤1,首先建立水电机组轴承瓦温状态分析基础数据库，基础知识库包括瓦温正常情况下的各种数据，如开机2小时内的开机工况和开机2小时后的运行工况；在水电机组开机工况，采集瓦温的上升平均速率、开机2小时时瓦温数值；在运行工况，采集开机2小时后的瓦温稳态变化情况，包括每小时瓦温上升速率、最终稳定后的瓦温数值。以及水电机组开机至瓦温不再变化的稳态运行时间段内，将机组开机至稳态运行时间段分为三段，第一段时间为开机后10分钟内的瓦温急升段，其温度变化速率为K1；第二段时间为开机后第10分钟至第60分钟内的瓦温缓变段，其温度变化速率为K2；第三段时间为开机60分钟后的瓦温稳态段，其温度值为K3。同时建立了瓦温故障数据库，故障数据库包括产生故障的可能原因、类别等，如开机工况中，瓦温上升平均速率、开机2小时时瓦温数值不正常的故障原因为冷却水未投入、瓦面干摩擦、冷却水流量较小、油位较低、瓦受力不均；在运行工况中，开机2小时后每小时瓦温上升速率、最终稳定后的瓦温数值不正常的故障原因为瓦面磨损、瓦面油膜厚度不够、冷却水管堵塞。以及K1不正常的故障原因为冷却水未投入、瓦面干摩擦；K2不正常的故障原因为冷却水流量较小、油位较低、瓦受力不均；K3不正常的故障原因为瓦面磨损、瓦面油膜厚度不够。
步骤2,远程监测并获取水电机组轴承瓦温各种运行状态数据。
根据步骤1、2采集的信息，采用机组轴承瓦温两段模式分析法，即在水电机组开机、运行工况下，分别对水电机组轴承瓦温运行状态进行远程分析及诊断决策。
4、根据步骤1、2采集的信息，采用机组轴承瓦温三段趋势分析法，即在水电机组开机至稳态运行时间段内，对机组轴承瓦温的瓦温急升段、瓦温缓变段、瓦温稳态段等进行综合分析，对水电机组轴承瓦温运行状态进行远程分析及诊断决策。
5、根据步骤1、2采集的信息，对机组轴承瓦温的升温平均速率、瞬时速率、最大速率、稳态瓦温变化率等指标进行比对和趋势分析，对水电机组轴承瓦温运行状态进行远程分析及诊断决策。
Claims (4)
1.一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，其特征在于，基于机组运行时轴承瓦温的变化，对机组运行情况进行远程分析，包括以下步骤：
步骤一：建立包括机组运行时瓦温数据正常值的基础数据库；
步骤二：建立包括机组运行时瓦温数据不正常时所对应的故障原因的故障数据库；
步骤三：采用机组瓦温的两段模式分析法、三段趋势分析法，对机组各部轴承瓦温的暂态、稳态变化过程数据进行采集，然后与基础数据库中的数值进行比对，在数值范围内则诊断为正常，超过数值范围，则在故障数据库中进行匹配，匹配成功则诊断为相应的故障；
步骤三中所述的两段模式分析法，是将机组运行工况分为开机2小时内的开机工况和开机2小时后的运行工况；在水电机组开机工况，采集瓦温的上升平均速率、开机2小时时瓦温数值；在运行工况，采集开机2小时后的瓦温稳态变化情况，包括每小时瓦温上升速率、最终稳定后的瓦温数值。
2.根据权利要求1所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，其特征在于，建立的故障数据库中的开机工况中，瓦温上升平均速率、开机2小时时瓦温数值不正常的故障原因为冷却水未投入、瓦面干摩擦、冷却水流量较小、油位较低、瓦受力不均；在运行工况中，开机2小时后每小时瓦温上升速率、最终稳定后的瓦温数值不正常的故障原因为瓦面磨损、瓦面油膜厚度不够、冷却水管堵塞。
3.根据权利要求1所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，其特征在于，所述的三段趋势分析法，即在水电机组开机至瓦温不再变化的稳态运行时间段内，将机组开机至稳态运行时间段分为三段，第一段时间为开机后10分钟内的瓦温急升段，其温度变化速率为K1；第二段时间为开机后第10分钟至第60分钟内的瓦温缓变段，其温度变化速率为K2；第三段时间为开机60分钟后的瓦温稳态段，其温度值为K3。
4.根据权利要求3所述的一种水电机组轴承瓦温运行状态远程分析及诊断决策方法，其特征在于，建立的故障数据库中的K1不正常的故障原因为冷却水未投入、瓦面干摩擦；K2不正常的故障原因为冷却水流量较小、油位较低、瓦受力不均；K3不正常的故障原因为瓦面磨损、瓦面油膜厚度不够。
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