水电机组状态监测及故障诊断研究

【摘要】： 水电以其在电力行业调峰的重要作用以及巨大的潜在资源,越来越受到人们的重视?随着电力市场的发展,提高水电自身的竞争力已成为行业追求的目标?提高水电机组运行稳定性,发展故障诊断相关的研究技术和实测手段,实施状态检修,是电力改革的必然要求? 本文就水轮机组状态监测与故障诊断问题进行探讨,建立了一套对机组进行状态监测的方法,并在此基础上开发了水电机组在线监测及故障诊断系统,为水电厂开展状态检修及故障诊断奠定了基础? 本论文基于状态检修的概念及其发展现状,针对贵州东风发电厂3号机组进行在线监测,分析水电站机组运行稳定性及能量问题,探讨故障诊断的实施,从工程应用的角度探讨状态检修和故障诊断的发展方向?本文对实际并网运行的机组实施全面的在线实时监测,将信号处理技术,水电机组测量技术,以及网络技术结合起来应用于工业现场,为运行?检修提供帮助? 同时针对水轮发电机组的一般故障及东风水力发电厂3#机组的特性,总结了一套故障诊断数据库,在此基础上对机组进行初步的故障诊断以辅助电厂进行检修决策? 【关键词】：水电机组 状态检修 故障诊断
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TV738
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引 言8-23
• 1.1 课题目的和意义8-9
• 1.2 国际国内研究状况和进展9-17
• 1.2.1 状态监测信号分析与故障诊断技术理论的发展9-12
• 1.2.2 国外的发展现状12-14
• 1.2.3 国内的发展现状14-17
• 1.3 水电站状态检修基本过程17-19
• 1.3.1 在线监测9-17
• 1.3.2 建立诊断专家系统17-19
• 1.3.3 采用预测技术推断机组运行状态及检修时间19
• 1.4 实施状态监测与故障诊断的关键技术19-22
• 1.4.1 监测点的选择与布置19-20
• 1.4.2 传感器的选择和配置20-21
• 1.4.3 信号的采集分析与处理21
• 1.4.4 特征信号的提取与故障类型21-22
• 1.5 论文各部分主要工作22-23
• 第二章 数据处理方法23-34
• 2.1 抽样定理23-22
• 2.2 快速傅立叶变换22-34
• 2.2.1 傅立叶级数和傅立叶变换26-27
• 2.2.2 离散傅立叶变换(DFT)27-28
• 2.2.3 快速傅立叶变换(FFT)28-34
• 第三章 水轮发电机组的稳定性监测基础34-50
• 3.1 周期振动的特征34-37
• 3.2 传感技术和信号测量37-42
• 3.2.1 信号测量的一般原则37-38
• 3.2.2 加速度测量和传感器38-39
• 3.2.3 主轴摆度的测量39-40
• 3.2.4 键相测量40
• 3.2.5 压力脉动测量40-41
• 3.2.6 空化监测41-42
• 3.3 信号数据处理技术42-48
• 3.3.1 振幅的频谱分析43-44
• 3.3.2 振幅频谱与时间分析44-45
• 3.3.3 振幅相位与转速分析45-47
• 3.3.4 时间波形分析47
• 3.3.5 轴心轨迹分析47
• 3.3.6 模态分析47-48
• 3.4 影响振动的因素48-50
• 第四章 东风水电厂3#机组状态监测50-91
• 4.1 工程概况50-51
• 4.2 系统构成51-65
• 4.2.1 测点选取51-55
• 4.2.2 总体结构55-60
• 4.2.3 稳定性实时监测60-61
• 4.2.4 稳定性分析模块61-63
• 4.2.5 能量监测与分析63
• 4.2.6 监测分析模块WEB化63-65
• 4.3 实测数据65-82
• 4.4 数据分析82-91
• 4.4.1 贵州东风发电厂机组结构特点与机组可能故障的关系82
• 4.4.2 3机组当前状态评价82-85
• 4.4.3 3机组潜在可能故障分析与建议85-91
• 第五章 故障诊断专家系统91-99
• 5.1 诊断问题的形式化描述91-92
• 5.2 知识模型92-98
• 结 论98-99
• 参考文献99-102

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