发电设备状态监测与故障诊断.ppt

水电厂泵的远程在线监测系统 水电厂泵的远程在线监测系统 水电厂泵的远程在线监测系统 六、状态监测中的趋势分析方法 趋势分析的定义 趋势分析是指以时间为变量，待分析的量为因变量，对因变量随时间的变化规律进行统计的一种方法，是人类发掘事物本质的最常用的方法之一。在发电设备状态监测过程中，故障的发展一般是渐变的，是一个从量变到质变的过程，而不是突发性的过程。缓慢性故障的这一特性使得趋势分析法是设备故障诊断的最重要手段。使用趋势分析方法，能够达到以下几点目的： 1）了解设备劣化状况； 2）设备未来运行状态的预测与估计； 3）设备故障的预警。 常规趋势分析的缺陷 水轮发电机组是一个涉及到电、磁、机械运动、流体流态等多方面的综合系统，在机组运行，各方面之间存在千丝万缕的耦联关系，水轮发电机某个运动状态或某个故障形式可能不是由一种因素引起的，而是多个方面综合作用的结果，因此，在趋势分析过程中，仅仅对某个信息做简单的常规趋势分析，往往会造成以下问题： 1）故障的误判； 2）不能准确地预测未来机组的运行状态； 3）趋势变化复杂，无法总结变化规律。 关联趋势分析方法 当一个状态量受多项因素影响时，为了发掘该状态量的变化规律的本质特征，因此，当影响因素处于某个特定状态下，对该状态量进行趋势分析，将更有利于发掘事物的本质。关联趋势分析法就是针对这种情况提出来的，适合于水电机组的趋势分析。 关联趋势分析的模型 关联趋势分析方法 1、关联监测量选取 选取对状态量影响最大的相关因素，为了降低分析的复杂度，一般忽略对状态量影响较小的因素。 例如： 机组振摆-机组负荷、水头、励磁电流； 轴瓦温度-机组负荷、环境温度、油膜厚度； 局部放电-绕组温度、机组功率、定子电压； 定子温度-机组视在功率、定子冷却进出口水温。 关联趋势分析方法 2、关联信息稳定状态判别 机组的故障一般表现出渐变性，当发电机处于瞬态过程时，机组的运动形式均为暂态过程，机组的一些重要信息量表现为一定的随机过程，因而不足以反映机组的劣化趋势，也不能以此评价机组运行的健康状态。因此，关联趋势分析应判断关联信息量处于稳定状况内。 例如：振摆的关联信息量稳定过程可由以下判决判定： 1）负荷变化幅度小，在额定值的5%范围内； 2）水头变化幅度小，在0.2m内； 3）励磁电流变化幅度小，在额定值的10%内。 关联趋势分析方法 3、特征计算 计算在关联信息稳定状态下，待分析状态量的统计数据，一般计算待分析信息量的平均值。 关联趋势分析方法 4、关联信息的切分原则 可采用多种方法对关联信息量进行切分，网格划分法最为常见。 关联趋势分析方法 4、关联信息的切分原则 关联监测量的网格式划分策略，具有以下意义和特征： 1）每个网格对应机组的一个特定运行状况，表明机组处于某个特定运行工况，在任何一个网格下，关联监测量对机组振摆信号的影响几乎是一致的。 2）纵向网格群（如图中红色标记部分）为关联信息量1不变时，机组有功出力的连续变化形成的网格群。 3）横向网格群（如图中蓝色标记部分）为关联信息2不变时，机组水头连续变化形成的网格群。 关联趋势分析方法 5、关联趋势分析结论 显然，采用关联分析策略，可得出以下分析结论： 1）任何一个网格下，状态量的时间趋势分析能直接反映机组运行的劣化状态。 2）总结在其他关联信息量处于相当水平时，状态量随某一关联信息量的变化规律。 关联趋势分析方法 关联趋势分析方法 关联趋势分析方法 谢 谢 水轮发电机振摆原因 3电磁力引起的振动 由于发电机某些故障或者设计方面的固有原因，使同步电机转子与定子之间的存在周期性的电磁力，将引发同步电机出现周期性的振动。