汽輪發(fā)電機組的故障診斷畢業(yè)設(shè)計

1、1摘要汽輪機發(fā)電機組是電力生產(chǎn)重要設(shè)備，由于其設(shè)備結(jié)構(gòu)的復雜性和運行環(huán)境的特殊性，汽輪發(fā)電機組的故障率一直比較高，故障危害性也大。因此，汽輪發(fā)電機組的故障診斷一直是故障診斷技術(shù)應用的一個重要方面。汽輪機振動是影響機組安全運行的一個重要指標。產(chǎn)生振動的原因是多種多樣的，可以是某一個因素引起的，也可以是多方面因素引起的（其中故障更是導致振動異常的主要因素）。且許多故障的征兆很相似，這就給振動分析和故障診斷工作帶來很大困難。汽輪機振動信號中一

2、般含有大量的噪音，要求對振動信號進行消噪，還有對信號處理，快速傅氏變換（FFT），是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。它對傅氏變換的理論并沒有新的發(fā)現(xiàn)，但是對于在計算機系統(tǒng)或者說數(shù)字系統(tǒng)中應用離散傅立葉變換，可以說是進了一大步。然而，快速傅里葉變換的產(chǎn)生，使得傅里葉變換大為簡化，在不犧牲耗電量的條件下提高了系統(tǒng)的運算速度，增強了系統(tǒng)的綜合能力，提高了運算速度，因此快

3、速傅里葉變換在生產(chǎn)和生活中都有著非常重要的作用，對于學習掌握都有著非常大的意義。關(guān)鍵詞：故障診斷振動監(jiān)測汽輪機快速傅里葉變換3第一章緒論1.1汽輪機組振動監(jiān)測與故障診斷的概況振動是直接關(guān)系到汽輪機發(fā)電機組正常運行的一項重要指標。自發(fā)電機組問世以來，振動測試分析、故障診斷與處理技術(shù)就隨之產(chǎn)生。在近一、二十年里，隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了與故障診斷相關(guān)的如下特點：機組日趨大型化、復雜化，自動化程度日益提高，現(xiàn)代電力生產(chǎn)對設(shè)備的可靠性，提

4、出了更高的要求，機組參數(shù)的提高和容量的增加，使得由于軸系振動缺陷造成的機組非計劃停機帶來的經(jīng)濟損失也隨之成倍地增加。所有以上這些，都要求診斷技術(shù)必須迅速發(fā)展，以與生產(chǎn)現(xiàn)狀相匹配。早期的汽輪發(fā)電機組故障診斷方法為人工診斷，這是最原始的，卻也是基本的故障診斷方法。直至70年代它仍是我國電力系統(tǒng)主要的診斷方法。實際上，當今大量的現(xiàn)場實際疑難振動，也還是采用這種人工故障診斷方法進行診斷分析，所不同的則是測量工具和信號分析手段不斷改進和更新。從本

5、世紀70年代起，隨著人工智能理論、電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，為機理振動故障診斷技術(shù)向自動化、智能化發(fā)展提供了重要的先決條件。診斷系統(tǒng)的智能化是指它可以有效地獲取、傳遞、處理并利用相關(guān)信息，對給定環(huán)境下的診斷對象進行自動狀態(tài)識別、故障判斷和狀態(tài)預測。國外的資料表明：故障診斷的效果是明顯的。據(jù)日本統(tǒng)計，在采用診斷技術(shù)后，事故率減少75%，維修費用降低36%左右，英國對2000個企業(yè)進行的調(diào)查表明，診斷技術(shù)的采納使得每年節(jié)省的維修費用達3億

6、英鎊。國內(nèi)外汽輪發(fā)電機組故障自動診斷理論和技術(shù)在近20年得到快速發(fā)。國內(nèi)在大機組振動及狀態(tài)監(jiān)測、分析、故障診斷與處理等方面取得一定的成績?yōu)殡娏Φ陌踩a(chǎn)和保障主設(shè)備安全運行提供了重要的技術(shù)支持。但是現(xiàn)今的狀況仍然不能滿足實際需要振動仍是當前影響大型機組運行的關(guān)鍵技術(shù)之一。1988年曲靖電廠在新機組調(diào)試期間均由于振動缺陷影響了機組順利投運。全國各電網(wǎng)中在役大機組出現(xiàn)振動故障影響電力生產(chǎn)的事更是屢屢發(fā)生。在1988年6月在1個網(wǎng)局曾出現(xiàn)同時

7、有5臺200MW以上的大型機組由于振動原因停機處理的緊急局面。在1988年10月北侖電廠1號600MW東芝機組發(fā)生高壓葉片斷裂重大事故直接損失2400萬元(人民幣)。本文概述了現(xiàn)今國內(nèi)外機組振動故障技術(shù)包括當今故障診斷理論研究現(xiàn)狀、應用開發(fā)情況等并對國內(nèi)在此項技術(shù)發(fā)展中的一些相關(guān)問題進行了粗淺的討論以期對今后的發(fā)展能有所啟發(fā)。1.2汽輪機發(fā)電機組故障診斷處理的意義火力發(fā)電廠中的汽輪機、發(fā)電機都屬于旋轉(zhuǎn)機械，它們在電力生產(chǎn)中處于至關(guān)重要的

8、的地位。汽輪發(fā)電機組一旦出現(xiàn)故障，不僅會帶來經(jīng)濟損失，而且會引起很嚴重的安全隱患，甚至會導致事故的發(fā)生。理論上講，轉(zhuǎn)子的外形是一個軸對稱的旋轉(zhuǎn)體，其轉(zhuǎn)子上面的葉輪、葉片都沿圓周均勻分布在轉(zhuǎn)軸上。但實際上，由于制造水平和裝備的誤差以及材質(zhì)的不均勻，所以轉(zhuǎn)子的幾何中心不重合產(chǎn)生了質(zhì)量的偏差。在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，偏心的質(zhì)量是轉(zhuǎn)子產(chǎn)生離心力，此離心力在任何一個通過旋轉(zhuǎn)中心線的靜止平面上投影是一個周期性簡諧外力，這一簡諧外力就會引起轉(zhuǎn)子振動的激振力。由