1引言在電網(wǎng)擾動或承受沖擊載荷的情況下,汽輪發(fā)電機組會因受到不平衡轉(zhuǎn)矩的作用而激發(fā)軸系扭振如果扭振振幅超過允許值,就會導(dǎo)致軸系的疲勞損傷,甚至造成惡性事故因此,對汽輪發(fā)電機組軸系扭振進(jìn)行介線監(jiān)測勾分析,足關(guān)系到汽輪發(fā)電機組安令運亍的重大課之。 木文介紹新近研制的汽輪發(fā)電機組軸系扭振作線監(jiān)測與分析系統(tǒng),在分析時間脈沖法測量旋轉(zhuǎn)軸系扭振的原理及信號處理方法之后,詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和功能分析2時間脈沖法扭振測量的原理與信號處理獲取安裝在軸1的等分或不UM等分齒輪產(chǎn)生的系列脈沖串,從中分析得到軸系扭振信號的方法采用晶振發(fā)生數(shù),確定每脈沖間隔的時間,并與無扭振時平穩(wěn)角速度的脈沖間隔進(jìn)行比較,從s1fflSSJSJas而獲得轉(zhuǎn)軸的扭振信息為消除彎曲振動對扭振測量的干擾,可采用雙傳感器拾振的方法1給出了時間脈沖法測量轉(zhuǎn)軸扭振的原理祖設(shè)軸系旋轉(zhuǎn)1周的,間為則均角違度為叫。 時間則在時間內(nèi)向前或向后的扭角為2.1時間脈沖法扭振測量原理離散化處理后得脈沖時序法就是將傳感器的輸出信號限幅整形,離散化成疏密相間的矩形波,利用單片機的51部件。在內(nèi)部時鐘的作用下,連續(xù)對矩形波進(jìn)廳計數(shù)假設(shè)計數(shù)脈沖的時1間隔為,則1=人。=7 2.2扭振信號的處理與分析22.1扭振采樣倍號的特點及處理扭振信號中包含與轉(zhuǎn)速同頻率或倍頻的成分,但般扭振成分的頻率與轉(zhuǎn)速不相關(guān),故不能對各扭振分量整周期截取為減少頻譜分析時的柵欄效應(yīng),可增加信號的采樣數(shù);由于汽輪發(fā)電機組軸系的扭振頻率般較低此此并不要很高的采樣速卓瞬態(tài)拙辰是個逐漸衰減的過程,如果把衰減扭振過程的信號分段并作1分析,并比較各段間同頻率分量的幅值變化可算出各頻率下的振幅衰減系數(shù),進(jìn)而得出模態(tài)阻尼比22.2脈沖下擾的數(shù)字剔除通過平均差值法,可剔除并替換受千擾值先將采樣數(shù)據(jù)相鄰點兩兩相減,求其絕付位之和,然后將該和值除以求和點數(shù),得到平均差值么設(shè)定某閾值必,如果某相鄰兩點的差值超過了該閾值,即為噪聲,此時可將信號中另幾個周期中同相位點的平均值代替該點。此外,對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波,也能,以較好的效果22.3量化誤差的分析至企業(yè)級賈8服務(wù)器上,就可實現(xiàn)汽輪發(fā)電機組軸系扭振的遠(yuǎn)程監(jiān)視與專家會診4系統(tǒng)的功能分析4.1傳感器部分傳感器部分負(fù)貴生產(chǎn)現(xiàn)場位的拾取和傳送統(tǒng)的測量信號包括高中缸溫度壓力發(fā)電機相電流電壓發(fā)電機勵磁電流和扭振,號等4.2數(shù)據(jù)采集部分?jǐn)?shù)據(jù)采集部分主要對來自現(xiàn)場的各種信號進(jìn)行實時采集和初步的數(shù)據(jù)處理,并將某些特征參數(shù)定時送往數(shù)據(jù)庫服務(wù)器當(dāng)扭角幅值成狀態(tài)參數(shù)允午范內(nèi)變動時,數(shù)據(jù)采集站只負(fù)責(zé)實時采集計算扭矩扭角,將某些特征參數(shù)定時送往數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,并保存定時間長度的實時數(shù)據(jù);而旦扭角幅值或狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾位。數(shù)據(jù)采集站就會動采集設(shè)度的實時數(shù)據(jù),在與狀態(tài)改變前的實時數(shù)據(jù)合并后送往數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,交由工程師站負(fù)責(zé)處理故障事件4.3服務(wù)器部分服務(wù)器部分包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和界6服務(wù)器。 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)全廠各機組的扭振數(shù)據(jù),包括實時數(shù)椐和歷史數(shù)據(jù)從服務(wù)器主要負(fù)貨扭振實時數(shù)據(jù)和故障分析納汜的乍廠發(fā)布。 4.4工程師站部分工程師站是整個系統(tǒng)的分析計算中心,旦扭振故障發(fā)卞,工程師站的分析軟忭隨即幻動,其分析數(shù)椐來自十?dāng)?shù)據(jù)庫跟蘇器在用時間脈沖法測量扭振過程中,利用內(nèi)部時鐘對齒輪脈沖串進(jìn)行計數(shù)來確定轉(zhuǎn)過某齒的時間,不5結(jié)束語丁避免地存作吊北誤差,其相對誤差為本系統(tǒng)基于分布式設(shè)計思想,利用現(xiàn)場總線和叫絡(luò)技術(shù)構(gòu)建了扭振在線監(jiān)測與分析的實時網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)1扭振數(shù)據(jù)的全廠共享隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的日益廣泛,3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工將汽輪發(fā)電機組軸系扭振監(jiān)測與分析系統(tǒng)推向網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)秤監(jiān)擰,必將是今后的發(fā)展趨勢,大型汽輪發(fā)電機組軸系扭振破壞的嚴(yán)重性頻發(fā)程師站賈8服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等按照分布式設(shè)計思想,傳感器系統(tǒng)負(fù)責(zé)現(xiàn)場口的袷取和傳送,它勾數(shù)椐采集系統(tǒng)起纟1.成現(xiàn)場過!控制級程師站8服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器共同組成現(xiàn)場管理級,以性及潛伏性,己逐步被國內(nèi)外電力系統(tǒng)的同行所認(rèn)識和重視友為沿,1人屯1人機組運穩(wěn)定忭和可靠忭處于起步階段,當(dāng)務(wù)之急是要解決電磁轉(zhuǎn)矩和軸系扭振響應(yīng)的計算,研究機組結(jié)構(gòu)的扭應(yīng)力壽命曲線和扭應(yīng)力校核辦法,確定壽命損耗與各種影響因素間的復(fù)LAN方式組網(wǎng)。將系統(tǒng)掛接到企業(yè)局域網(wǎng),組成企業(yè)網(wǎng)的個子網(wǎng),以實現(xiàn)扭振相關(guān)數(shù)據(jù)的全廠共享;如果將局域網(wǎng);1戌相連。將,1;服務(wù)器的內(nèi)耗移雜耦合關(guān)糸沿敏感光纖傳播,山于光纖微小程度的起伏波動,將引起很小部分光脈沖能量在敏感光纖的任何位置發(fā)生以瑞利散射為主的散射。,這凋散射分為前散射和后向,射兩種。前1散射光將會沿著光纖前傳播,而后向,射光沿著光纖返到敏感光纖的入射端,過耦合器。后向,射光將進(jìn)入,19,光電檢測器被檢測出,沿著光纖上向,射光返回的起始位置由1式確定2其以光脈沖從光纖注入端到位進(jìn)2傳播的時延這樣。擎,只技術(shù)的分布式光纖微彎應(yīng)變傳感器系統(tǒng)通過1根敏感光纖。多個微斤傳感器,就可以對大橋結(jié)構(gòu)應(yīng)變場進(jìn)廳實時在線監(jiān)測。,某些點8,8處出現(xiàn)大應(yīng)變。根據(jù)返,射光功率損耗曲線,即尺儀的波形曲線。就,以知道大應(yīng)變發(fā)生地點和應(yīng)變的大小,應(yīng)變超過閾值時,由6級處理屯路給出報警信號如果大橋結(jié)構(gòu)在某處斷裂從而引起敏感光纖斷裂。8中光纖在1000,1處有斷點,可以報據(jù)爪波形曲線迅速找到纟構(gòu)斷點,為工程結(jié)構(gòu)的維護(hù)提供了依據(jù)和方便5結(jié)論設(shè)計了適合各種應(yīng)變測量傳感器新結(jié)構(gòu)試騎得到傳感器應(yīng)變光功率損耗曲線基于0技術(shù)的大橋結(jié)構(gòu)分布應(yīng)變場監(jiān)測系統(tǒng)的模擬試驗取得良好的試驗結(jié)果=上接第270頁2張曉玲,唐錫寬。轉(zhuǎn)軸扭角及扭振測試技術(shù)研宄。清華大學(xué)3顧煜炯,楊昆,何成兵;诙司W(wǎng)絡(luò)法的汽輪發(fā)電機扭振特性仿真。中國機械工程,1999,105540542.