水輪發(fā)電機組機械故障的電氣信號特征研究.pdf

1、水輪發(fā)電機組大概有80％的故障或事故均能夠在振動信號中有所反映，通過監(jiān)測機組的振動來進行故障診斷是目前應用最廣的方法。隨著電力行業(yè)對水力發(fā)電機組設(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、準確采集。因此本文從水輪發(fā)電機組的振動故障入手，提出了一種從同步發(fā)電機組定子電

2、氣信號中提取其機械振動故障特征的新方法，探討了機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)電機轉(zhuǎn)子典型振動故障的機理進行研究，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)機電分析動力學，重點研究分析轉(zhuǎn)子不平衡故障時同步發(fā)電機的空載電壓的特性，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

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械故障如軸承不對中故障和定子電磁振動故障，可以認為從同步發(fā)電機組定子電氣信號中提取其機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