JPS6122892B2 - - Google Patents
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- JPS6122892B2 JPS6122892B2 JP54123805A JP12380579A JPS6122892B2 JP S6122892 B2 JPS6122892 B2 JP S6122892B2 JP 54123805 A JP54123805 A JP 54123805A JP 12380579 A JP12380579 A JP 12380579A JP S6122892 B2 JPS6122892 B2 JP S6122892B2
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- JP
- Japan
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- rotation speed
- vibration
- turbine generator
- rpm
- steam turbine
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- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転機器の振動診断方法に係り、特に
回転機器の異常振動を早期に検出することのでき
る異常振動診断方法に関する。
回転機器の異常振動を早期に検出することのでき
る異常振動診断方法に関する。
一般に、蒸気タービン発電機は第１図に示す如
き構成を有している。すなわち、高圧タービン１
に中圧タービン２が設けられており、中圧タービ
ン２の後段に低圧タービン３，４が設けられてい
る。この低圧タービン４に発電機５が設けられて
いる。そして、各タービンおよび発電機の回転軸
には、軸受６，７，８，９，１０，１１がそれぞ
れ設けられている。このような構成を有する蒸気
タービン発電機においては、各タービンおよび発
電機の軸振動の監視が、異常振動によりタービン
の破壊に結び付く関係から運転保守の内で大きな
比重を占めている。
き構成を有している。すなわち、高圧タービン１
に中圧タービン２が設けられており、中圧タービ
ン２の後段に低圧タービン３，４が設けられてい
る。この低圧タービン４に発電機５が設けられて
いる。そして、各タービンおよび発電機の回転軸
には、軸受６，７，８，９，１０，１１がそれぞ
れ設けられている。このような構成を有する蒸気
タービン発電機においては、各タービンおよび発
電機の軸振動の監視が、異常振動によりタービン
の破壊に結び付く関係から運転保守の内で大きな
比重を占めている。
そこで、従来は、回転軸の各軸受６，７，８，
９，１０，１１にそれぞれ第２図に示す如き軸振
動検出器１２を取り付け、この軸振動検出器１２
の軸振動信号を中央制御盤に集め、各軸受毎に順
次走査させメータに振幅値を表示して振動状態の
監視を行なつていた。すなわち、振幅が軸振動許
容値を越えた時に警報を出力し、さらに大きくな
るとタービンをトリツプさせ、その保護を行つて
いる。この場合の振幅の許容値はオーバオールに
よつて定められるため、振動の絶対値が増加しな
ければ、危険周波数成分だけが増加しても異常と
判断しない場合がある。このように、実際には振
動波形の絶対値が増加しなくても特定の周波数成
分が増大すれば、異常が発生している場合があ
る。
９，１０，１１にそれぞれ第２図に示す如き軸振
動検出器１２を取り付け、この軸振動検出器１２
の軸振動信号を中央制御盤に集め、各軸受毎に順
次走査させメータに振幅値を表示して振動状態の
監視を行なつていた。すなわち、振幅が軸振動許
容値を越えた時に警報を出力し、さらに大きくな
るとタービンをトリツプさせ、その保護を行つて
いる。この場合の振幅の許容値はオーバオールに
よつて定められるため、振動の絶対値が増加しな
ければ、危険周波数成分だけが増加しても異常と
判断しない場合がある。このように、実際には振
動波形の絶対値が増加しなくても特定の周波数成
分が増大すれば、異常が発生している場合があ
る。
したがつて、従来の振動診断装置は、第２図に
示す如く、軸振動検出器１２に増幅器１３を接続
して、検出値を増幅し、さらに、増幅器１３に接
続されるＡ／Ｄ変換器１４によつてデジタル値に
変換し、フーリエ分析器１５により周波数成分毎
の変動量により異常の検知を行なつていた。
示す如く、軸振動検出器１２に増幅器１３を接続
して、検出値を増幅し、さらに、増幅器１３に接
続されるＡ／Ｄ変換器１４によつてデジタル値に
変換し、フーリエ分析器１５により周波数成分毎
の変動量により異常の検知を行なつていた。
しかしながら、従来の振動診断装置にあつて
は、異常を検出するに周波数分析を行なうが、各
周波数成分が、過去の異常状態における周波数成
分のどれに該当するか明確でなく比較が甚だ困難
であり、また、過去に生じた異常時の現象を記録
して追跡することになるが、従来、異常の有無を
中央制御盤に振動検出器からの検出を順次走査さ
せて人間が判読していたため甚しき労力を有する
という欠点を有していた。
は、異常を検出するに周波数分析を行なうが、各
周波数成分が、過去の異常状態における周波数成
分のどれに該当するか明確でなく比較が甚だ困難
であり、また、過去に生じた異常時の現象を記録
して追跡することになるが、従来、異常の有無を
中央制御盤に振動検出器からの検出を順次走査さ
せて人間が判読していたため甚しき労力を有する
という欠点を有していた。
また、従来の装置にあつては、過去の異常振動
を生じた時点の運転状態を、現状の運転状態が、
例えば、過去の1000回転時あつたものが現状は
500回転であつた場合といつたように異る場合に
は、厳密な比較は困難であるという欠点を有して
いた。
を生じた時点の運転状態を、現状の運転状態が、
例えば、過去の1000回転時あつたものが現状は
500回転であつた場合といつたように異る場合に
は、厳密な比較は困難であるという欠点を有して
いた。
本発明の目的は、蒸気タービン発電機の運転中
の異常振動を早期に検出し、回転機の異常振動の
徴候を診断することのできる蒸気タービン発電機
の異常振動診断方法を提供することにある。
の異常振動を早期に検出し、回転機の異常振動の
徴候を診断することのできる蒸気タービン発電機
の異常振動診断方法を提供することにある。
蒸気タービン発電機の異常振動は、その発生原
因によつて、 回転周波数およびその調波成分、回転機器の
固有周波数成分の大きさに相違があること。
因によつて、 回転周波数およびその調波成分、回転機器の
固有周波数成分の大きさに相違があること。
軸振動以外のプラント状態など、たとえば、
温度、圧力、流量などに振動原因に対応して、
変化する変数があること。
温度、圧力、流量などに振動原因に対応して、
変化する変数があること。
一般に異常振動が発生した時以外でも、通常
の運転条件の違いで変動するのが普通である。
の運転条件の違いで変動するのが普通である。
という特徴を有している。これらの特徴に着目
し、本発明は検出毎の振動値と、該振動検出時の
振動の調波分析結果とを、各検出時のプラント状
態に対応する比較レベルと比較することにより、
蒸気タービン発電機の異常振動の徴候の診断を行
なおうとするものである。
し、本発明は検出毎の振動値と、該振動検出時の
振動の調波分析結果とを、各検出時のプラント状
態に対応する比較レベルと比較することにより、
蒸気タービン発電機の異常振動の徴候の診断を行
なおうとするものである。
すなわち、本発明は、蒸気タービン発電機の回
転数、負荷、主蒸気温度、高圧タービン１段後内
壁温度を検出し、主蒸気温度と高圧タービン１段
後内壁温度との差であるミスマツチ温度（Ｔ）に
より起動モードを コールドスタート；100Ｔ ウオームスタート；−70＜Ｔ＜100 ホツトスタート；−145＜Ｔ−70 ベリーホツトスタート；Ｔ−145 に区分し、さらに各起動モードに対して、蒸気タ
ービン発電機の回転数を500rpm〜1000rpmと
500rpmきざみに3500rpmまでの６パターンに分
類すると共に、蒸気タービン発電機の負荷を０〜
20％と20％きざみに100％までの６パターンに分
類し、各起動モードの各パターンについて軸振動
信号について予め定められた 一次固有周波数成分 回転数成分／３ 回転数成分／２ 回転数成分 ２×回転数成分 の各周波数成分の大きさを示す周波数スペクトル
信号と、現在の起動モードに対応した蒸気タービ
ン発電機の回転数及び負荷状態の組合せによつて
定まるプラント状態に対応した各周波数スペクト
ル信号とを比較し、該現在の各周波数スペクトル
信号レベルが前記設定されたレベルよりも大きい
ときに異常振動であると診断することを特徴とす
るものである。
転数、負荷、主蒸気温度、高圧タービン１段後内
壁温度を検出し、主蒸気温度と高圧タービン１段
後内壁温度との差であるミスマツチ温度（Ｔ）に
より起動モードを コールドスタート；100Ｔ ウオームスタート；−70＜Ｔ＜100 ホツトスタート；−145＜Ｔ−70 ベリーホツトスタート；Ｔ−145 に区分し、さらに各起動モードに対して、蒸気タ
ービン発電機の回転数を500rpm〜1000rpmと
500rpmきざみに3500rpmまでの６パターンに分
類すると共に、蒸気タービン発電機の負荷を０〜
20％と20％きざみに100％までの６パターンに分
類し、各起動モードの各パターンについて軸振動
信号について予め定められた 一次固有周波数成分 回転数成分／３ 回転数成分／２ 回転数成分 ２×回転数成分 の各周波数成分の大きさを示す周波数スペクトル
信号と、現在の起動モードに対応した蒸気タービ
ン発電機の回転数及び負荷状態の組合せによつて
定まるプラント状態に対応した各周波数スペクト
ル信号とを比較し、該現在の各周波数スペクトル
信号レベルが前記設定されたレベルよりも大きい
ときに異常振動であると診断することを特徴とす
るものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第３図には、本発明の一実施例が示されてい
る。
る。
図において、ロータ２０には、振動検出器２１
が設けられており、この振動検出器２１によつて
検出された軸振動信号２２が、振動検出器２１に
接続されている振動診断装置１００に入力され
る。この振動診断装置１００は、調波分析器１０
１、検波整流器１０２、プラント状態判別器１０
３、レベル比較器１０４、レベル設定器１０５か
らなる。軸振動信号２２は調波分析器１０１に入
力される。この調波分析器１０１には、レベル比
較器１０４が接続されている。また、軸振動信号
２２は、検波整流器１０２にも入力され、この検
波整流器１０２の出力値は、レベル比較器１０４
に入力するよう構成されている。
が設けられており、この振動検出器２１によつて
検出された軸振動信号２２が、振動検出器２１に
接続されている振動診断装置１００に入力され
る。この振動診断装置１００は、調波分析器１０
１、検波整流器１０２、プラント状態判別器１０
３、レベル比較器１０４、レベル設定器１０５か
らなる。軸振動信号２２は調波分析器１０１に入
力される。この調波分析器１０１には、レベル比
較器１０４が接続されている。また、軸振動信号
２２は、検波整流器１０２にも入力され、この検
波整流器１０２の出力値は、レベル比較器１０４
に入力するよう構成されている。
一方、プラント変位検出器２３から出力される
プラント変位より、プラント状態を判別するため
のプラント状態判別器１０３に信号が入力されて
いる。このプリント状態判別器１０３から出力さ
れるプラント状態信号１０８はレベル比較器１０
４に入力される。
プラント変位より、プラント状態を判別するため
のプラント状態判別器１０３に信号が入力されて
いる。このプリント状態判別器１０３から出力さ
れるプラント状態信号１０８はレベル比較器１０
４に入力される。
この調波分析器１０１より出力される調波分析
信号１０６、検波整流器１０２より出力される振
動オーバオール信号１０７、プラント状態判別機
１０３から出力されるプラント状態信号１０８は
レベル比較器１０４に入力されると同時にレベル
設定器１０５にも入力される。このレベル設定器
１０５から出力されるヘルスレベル信号１０９は
レベル比較器１０４に入力され、レベル比較器１
０４において比較される。もし異常であれば、レ
ベル比較器１０４より異常判定信号１１０が出力
される。
信号１０６、検波整流器１０２より出力される振
動オーバオール信号１０７、プラント状態判別機
１０３から出力されるプラント状態信号１０８は
レベル比較器１０４に入力されると同時にレベル
設定器１０５にも入力される。このレベル設定器
１０５から出力されるヘルスレベル信号１０９は
レベル比較器１０４に入力され、レベル比較器１
０４において比較される。もし異常であれば、レ
ベル比較器１０４より異常判定信号１１０が出力
される。
このような構成において、調波分析器１０１
は、従来技術と同様に軸振動計よりの軸振動信号
２２を入力し、周波数成分毎の大きさを出力す
る。
は、従来技術と同様に軸振動計よりの軸振動信号
２２を入力し、周波数成分毎の大きさを出力す
る。
又、それと同時に検波整流器１０２を介して、
振動のオーバオール信号１０７を検出する。又、
調波分析器１０１は全周波数成分に大して分析結
果を出力するのでなく、 一次固有周波数成分 回転数成分／３ 回転数成分／２ 回転数成分 ２×回転数成分 の周波数成分の大きさを示す周波数スペクトル信
号を抽出して出力する。
振動のオーバオール信号１０７を検出する。又、
調波分析器１０１は全周波数成分に大して分析結
果を出力するのでなく、 一次固有周波数成分 回転数成分／３ 回転数成分／２ 回転数成分 ２×回転数成分 の周波数成分の大きさを示す周波数スペクトル信
号を抽出して出力する。
また、プラント状態判別機１０３は、プラント
変数検出器２３により、回転数、負荷、主蒸気温
度、高圧タービン１段後内壁温度を検出し、主蒸
気温度と高圧タービン１段後内壁温度との差であ
るミスマツチ温度（Ｔ）により起動モードを コールドスタート；100Ｔ ウオームスタート；−70＜Ｔ＜100 ホツトスタート；−145＜Ｔ−70 ベリーホツトスタート；Ｔ−145 に区分し、さらに各起動モードに対して、蒸気タ
ービン発電機の回転数を500rpm〜1000rpmと
500rpmきざみに3500rpmまでの６パターンに分
類する。
変数検出器２３により、回転数、負荷、主蒸気温
度、高圧タービン１段後内壁温度を検出し、主蒸
気温度と高圧タービン１段後内壁温度との差であ
るミスマツチ温度（Ｔ）により起動モードを コールドスタート；100Ｔ ウオームスタート；−70＜Ｔ＜100 ホツトスタート；−145＜Ｔ−70 ベリーホツトスタート；Ｔ−145 に区分し、さらに各起動モードに対して、蒸気タ
ービン発電機の回転数を500rpm〜1000rpmと
500rpmきざみに3500rpmまでの６パターンに分
類する。
従つて、プラント状態は、各起動モードに対応
して、回転数及び負荷状態の組合せによつて定め
る。また、レベル設定器１０５は上記のプラント
状態に対応して、上述の各周波数スペクトル信号
に対するレベルをもつ。
して、回転数及び負荷状態の組合せによつて定め
る。また、レベル設定器１０５は上記のプラント
状態に対応して、上述の各周波数スペクトル信号
に対するレベルをもつ。
したがつて、実際の診断は、例えばタービンが
コールドスタートモードで起動されたとすると、
レベル設定器１０５はコールドスタートモードの
設定がなされる。従つて、レベル比較器１０４は
コールドスタートモードに対応して、なおかつ、
回転数、負荷に対応したレベルとの比較を現在の
振動信号と行う。設定されたレベル以上の場合
は、異常振動の徴候有りとして、異常判定信号１
１０を出力する。
コールドスタートモードで起動されたとすると、
レベル設定器１０５はコールドスタートモードの
設定がなされる。従つて、レベル比較器１０４は
コールドスタートモードに対応して、なおかつ、
回転数、負荷に対応したレベルとの比較を現在の
振動信号と行う。設定されたレベル以上の場合
は、異常振動の徴候有りとして、異常判定信号１
１０を出力する。
なお、調波分析器１０１に加えて検波整流器１
０２を設けているのは、調波分析器１０１におい
て調波分析するまでもなく異常状態を現出してい
る場合に早期に対応するためのものである。
０２を設けているのは、調波分析器１０１におい
て調波分析するまでもなく異常状態を現出してい
る場合に早期に対応するためのものである。
以上説明したように、本発明によれば、蒸気タ
ービン発電機の運転中に発生した異常軸振動を、
従来の振幅値により定められた一律の設定値では
なく、運転モードに対応し、なおかつ、周波数ス
ペクトルに対応した、詳細な比較レベルをもつ事
により、異常振動を早期に検出する事が出来る。
ービン発電機の運転中に発生した異常軸振動を、
従来の振幅値により定められた一律の設定値では
なく、運転モードに対応し、なおかつ、周波数ス
ペクトルに対応した、詳細な比較レベルをもつ事
により、異常振動を早期に検出する事が出来る。
このように、本発明によれば、蒸気タービン発
電機の異常振動の早期検出を行ない、回転機の異
常振動の徴候を診断することができる。
電機の異常振動の早期検出を行ない、回転機の異
常振動の徴候を診断することができる。
第１図は蒸気タービン発電機の構成図、第２図
は従来の振動診断装置の回路図、第３図は本発明
の実施例を示す回路図である。 １００……振動診断装置、１０１……調波分析
器、１０２……検波整流器、１０３……プラント
状態判別器、１０４……レベル比較器、１０５…
…レベル設定器。
は従来の振動診断装置の回路図、第３図は本発明
の実施例を示す回路図である。 １００……振動診断装置、１０１……調波分析
器、１０２……検波整流器、１０３……プラント
状態判別器、１０４……レベル比較器、１０５…
…レベル設定器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蒸気タービン発電機の回転数、負荷、主蒸気
温度、高圧タービン１段後内壁温度を検出し、主
蒸気温度と高圧タービン１段後内壁との差である
ミスマツチ温度（Ｔ）により起動モードを コールドスタート；100Ｔ ウオームスタート；−70＜Ｔ＜100 ホツトスタート；−145＜Ｔ−70 ベリーホツトスタート；Ｔ−145 に区分し、さらに各起動モードに対して、蒸気タ
ービン発電機の回転数を500rpm〜1000rpmと
500rpmきざみに3500rpmまでの６パターンに分
類すると共に、蒸気タービン発電機の負荷を０〜
20％と20％きざみに100％までの６パターンに分
類し、各起動モードの各パターンについて軸振動
信号について予め定められた 一次固有周波数成分 回転数成分／３ 回転数成分／２ 回転数成分 ２×回転数成分 の各周波数成分の大きさを示す周波数スペクトル
信号と、現在の起動モードに対応した蒸気タービ
ン発電機の回転数及び負荷状態の組合せによつて
定まるプラント状態に対応した各周波数スペクト
ル信号とを比較し、該現在の各周波数スペクトル
信号レベルが前記設定されたレベルよりも大きい
ときに異常振動であると診断することを特徴とす
る蒸気タービン発電機の異常振動診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12380579A JPS5647719A (en) | 1979-09-28 | 1979-09-28 | Diagnosing device for vibration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12380579A JPS5647719A (en) | 1979-09-28 | 1979-09-28 | Diagnosing device for vibration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5647719A JPS5647719A (en) | 1981-04-30 |
| JPS6122892B2 true JPS6122892B2 (ja) | 1986-06-03 |
Family
ID=14869749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12380579A Granted JPS5647719A (en) | 1979-09-28 | 1979-09-28 | Diagnosing device for vibration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5647719A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60157024A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械の振動監視方法 |
| JPS628024A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 回転機械の診断方法 |
| JPS628023A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 回転機械の診断方法 |
| JPS628025A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 回転機械の診断方法 |
-
1979
- 1979-09-28 JP JP12380579A patent/JPS5647719A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5647719A (en) | 1981-04-30 |
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