机组轴系监测与故障诊断系统的开发与应用

论文摘要

汽轮机组故障诊断技术经过过去几十年的发展已经有了较大的进步,但随着电力科技的发展,发电企业对汽轮机组轴系的在线监测与故障诊断技术提出了更高的要求。因此本文在实验的基础上,利用LabVIEW虚拟程序语言,研究开发了一套汽轮机组轴系在线监测与故障诊断系统。论文首先总结了轴系故障的常见类型和其各自对应的故障征兆,并对常见的信号分析方法和故障诊断技术进行了比较,为系统的开发提供了理论基础。论文完成了系统的软硬件整体结构设计,包括对转子实验台、电涡流传感器、数据采集卡等的选择、安装和调试,以及对LabVIEW虚拟仪器语言的选用。论文完成了汽轮机轴系在线监测与数据分析系统模块的开发,主要包括数据连续采集、数据存储、数据的定时读取、数据小波降噪、时域分析和HHT变换分析等程序的模块化开发和系统整体界面的设计,以及适合现场实际应用的轴心轨迹图、频谱图的绘制,完成了对故障征兆的提取。论文研究分析了模糊集合理论,讨论了汽轮机组故障诊断中存在的模糊性,研究了模糊诊断理论的优越性和可行性。应用模糊逻辑诊断理论的最大隶属度原则,依据由汽轮机组常见故障与故障征兆之间因果关系建立的模糊关系矩阵编写了模糊故障诊断系统模块,并用它来诊断机组轴系发生故障的可能性,完成了对汽轮机组轴系常见故障的诊断。最后将各个模块化程序系统组合在一起,完成了整个轴系监测与故障诊断系统的开发。论文针对实际机组,进行了现场测点的布置安装设计,完成了系统在现场实际应用的理论工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景意义
• 1.2 汽轮机组在线监测与故障诊断技术的目的与发展
• 1.2.1 汽轮机组故障诊断的目的
• 1.2.2 国外的发展情况
• 1.2.3 国内发展情况
• 1.3 本文的主要内容
• 第2章 轴系常见故障及一般诊断方法
• 2.1 汽轮机组轴系常见故障
• 2.1.1 转子不平衡
• 2.1.2 转子动静碰磨
• 2.1.3 转子不对中
• 2.1.4 支承松动
• 2.1.5 油膜涡动与油膜振荡
• 2.2 汽轮机组故障信号的处理
• 2.2.1 振动信号的时域统计分析
• 2.2.2 频谱分析方法
• 2.2.3 小波变换
• 2.2.4 Hilbert-Huang 变换
• 2.3 本章小结
• 第3章 系统的整体结构设计
• 3.1 系统硬件组成
• 3.1.1 转子实验台
• 3.1.2 电涡流传感器
• 3.1.3 数据采集卡
• 3.2 软件的总体设计
• 3.2.1 虚拟仪器技术和LabVIEW 语言
• 3.2.2 系统分析的特点
• 3.2.3 LabVIEW 设计虚拟仪器的方法
• 3.3 本章小结
• 第4章 在线监测与数据分析系统
• 4.1 在线监测系统
• 4.2 数据信号分析模块
• 4.2.1 小波降噪
• 4.2.2 信号的时域分析
• 4.2.3 信号的HHT 分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 模糊故障诊断系统的开发
• 5.1 模糊诊断理论
• 5.1.1 模糊集合
• 5.1.2 模糊逻辑诊断原则
• 5.2 故障诊断的模糊综合评判方法
• 5.3 汽轮机组模糊故障诊断的软件实现
• 5.4 系统实际应用
• 5.4.1 机组概况
• 5.4.2 现场测点布置设计
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢
• 详细摘要