水輪發(fā)電機(jī)組機(jī)械故障的電氣信號特征研究.pdf

1、水輪發(fā)電機(jī)組大概有80％的故障或事故均能夠在振動信號中有所反映，通過監(jiān)測機(jī)組的振動來進(jìn)行故障診斷是目前應(yīng)用最廣的方法。隨著電力行業(yè)對水力發(fā)電機(jī)組設(shè)備安全、可靠性要求的不斷提高，對其振動分析提出了更高的要求，即需要對機(jī)組瞬態(tài)和非平穩(wěn)運行方式下的瞬態(tài)振動及非平穩(wěn)振動信號特征進(jìn)行提取和分析。然而現(xiàn)有的振動信號采集手段頻域較低，且時間常數(shù)較大，無法實現(xiàn)振動信號的快速、準(zhǔn)確采集。因此本文從水輪發(fā)電機(jī)組的振動故障入手，提出了一種從同步發(fā)電機(jī)組定子電

2、氣信號中提取其機(jī)械振動故障特征的新方法，探討了機(jī)械故障與電氣信號之間的關(guān)系，為新的故障診斷方法的提出打下了基礎(chǔ)。
　　本文首先對研究的背景進(jìn)行了相關(guān)分析，提出了電氣量診斷的意義；其次對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子典型振動故障的機(jī)理進(jìn)行研究，分析其故障原因，得出其故障特征，設(shè)計出可實現(xiàn)的故障類型；再次根據(jù)機(jī)電分析動力學(xué)，重點研究分析轉(zhuǎn)子不平衡故障時同步發(fā)電機(jī)的空載電壓的特性，得出理論下的電氣量故障特征；最后在型號為72-54-3的凸極同步發(fā)電試驗樣機(jī)

3、上，設(shè)計轉(zhuǎn)子不平衡故障，F(xiàn)FT分析后，得出其振動量和電氣量特征，與理論結(jié)果對比得出其故障特征。
　　最終定性的分析出了轉(zhuǎn)子不平衡電氣特征是三相電壓波形的頻譜特征為：頻率為二倍頻，幅值與不平衡量G成正比。以頻率為50H Z為例，通過數(shù)據(jù)處理和分析得出實驗結(jié)果與理論分析一致。通過分析其他類型的機(jī)械故障如軸承不對中故障和定子電磁振動故障，可以認(rèn)為從同步發(fā)電機(jī)組定子電氣信號中提取其機(jī)械振動故障特征的新方法是有效的并且和傳統(tǒng)振動量診斷的靈敏