水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍

EN8000

水轮机组状态监测

故障诊疗教授系统北京英华达企业水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第1页英华达

——成立于1992年，系英国独资高新技术企业；专业从事机械设备振动监测故障诊疗企业英华达企业振动监测类主要产品：EN3800在线振动监测保护系统EN900便携式旋转机械振动监测故障诊疗仪EN8000旋转机械振动监测故障诊疗教授系统英华达企业质量方针一流产品精湛技术用户满意连续改进水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第2页状态监测必要性与可能性系统层次性

传感器二次仪表振动分析(人工诊疗)教授系统水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第3页本资料起源水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第4页一、状态监测必要性维修制度从事故、定时向视情维修转变设备老化，故障率增加大量新设备投运，容量增大，复杂性增加提升经济效益

二、状态监测可能性

故障诊疗理论、技术不停发展和完善传感器、信号分析和计算机技术发展水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第5页第一层次：传感器

位移传感器：测量轴相对轴承振动速度传感器：测量轴承振动，经过一次软件积分或硬件积分能够得到振动位移加速度传感器：测量轴承振动，经过一次积分能够得到振动速度，再经过一次积分能够得到振动位移。

传感器配置：

小型旋转机械普通只安装速度传感器大型旋转机械安装速度传感器和涡流传感器齿轮和轴承等安装加速度传感器一些习惯做法水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第6页状态监测以组态方式实时显示所监测数据，能自动识别设备状态，出现异常时可自动报警。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第7页第二层次：二次仪表

EN3800在线振动监测保护系统主要特点：丰富显示功效数据统计功效设置功效丰富通道组合功效可靠保护功效

水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第8页丰富多彩显示方法

主画面动态显示每个通道棒图，通道名称，报警值，危险值，实时值以及投保状态等。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第9页丰富多彩显示方法（续）

数字显示:画面以大号阿拉伯数字满屏显示通道实时值，显示清楚醒目。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第10页第三层次：振动分析（人工诊疗）振动三要素：振幅、频率和相位

振幅（A）普通用振动位移、速度或加速度表示。位移普通用微米(μm)表示，现场也有用丝为单位，1丝=10μm；速度普通用mm/s表示，加速度普通用m/s2或重力加速度g表示。振幅普通是计算一段时间内振动波形峰峰值、平均值和均方根值（有效值）。速度有效值称为振动烈度，反应振动能量大小。

水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第11页频率

频率（f）是含有周期性改变规律物理量在单位时间内循环次数。因为振动频率趋向于机器转速整数倍或分数倍，通常表示为机器转速倍数，如：

1X=1×rpm表示振动频率和机器转速相同

0.43X=0.43×rpm表示振动频率是机器转速43％频率是用来分析设备故障主要参数。有些故障通常表现为特定频率，但振动频率和故障之间并不存在简单一一对应关系。

水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第12页相位

相位(φ)是用角度来表示两个信号之间计时关系。振动相位指从键相器信号触发到振动信号第一个正峰值之间角度。相位测量对于确定转子上高点、转子临界转速以及诊疗故障和进行动平衡等都是非常主要。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第13页故障分类

依据故障机理分为强迫振动和自激振动。稳定强迫振动：基频振幅、相位不随运行时间和运行工况改变而改变，如质量不平衡。不稳定强迫振动：如碰摩。A∝Р/Κ式中：A—振幅；P—激振力；Κ—部件动刚度。

自激振动：强迫振动是存在外来扰动力或部件动刚度下降，而自激振动是系统内部存在能量反馈步骤。强迫振动频率与转子工作频率相关，而自激振动频率与固有频率相关。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第14页故障分类（续）依据故障频率分为低频振动、倍频振动和高频振动。低频振动：振动频率<1X，如气蚀。倍频振动：振动频率=1~2X，如不平衡。高频振动：振动频率>=3X，如松动。依据故障特征频率来诊疗故障。水轮机故障频率从低到高次序大致以下：水力原因（尾水管涡动→气蚀）→机械原因（质量不平衡→不对中）→松动→电磁原因（电磁力不平衡）。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第15页波形-频谱-轴心轨迹可动态显示当前振动时域波形、频谱、轴心轨迹，从中可了解机组故障和损坏原因及程度水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第16页轴系仿真图能够依据所监视各轴承振动摆度信号，真实地模拟机组轴系运行过程。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第17页波特图-极坐标图显示振幅及相位随转速改变。从中可确定临界转速及机器状态改变。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第18页级联图显示开停机过程中振动随转速改变，它能够清楚描述开停机过程中机组状态改变。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第19页瀑布图显示振动随转速、电压和导叶开度（负荷）改变，可反应在一定时间内机器状态改变。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第20页相关趋势图可显示振动和过程参数中任意一参数与其它参数之间相互关系。水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第21页动平衡计算

能自动计算影响系数含有多面影响系数动平衡计算程序含有谐分量法动平衡计算程序含有矢量加减功效能估算机组剩下振动水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第22页网络通讯

提供开放网络接口可与各种巡检仪、现场仪表、DCS系统通讯可与电厂MIS系统通讯可经过远程登陆与远方工作站进行远程通讯提供快速、可靠远程服务网络接口水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第23页第四层次：教授系统

含有开放诊疗知识库可对简单振动问题进行自动诊疗，给出发生故障可能原因和置信度对复杂振动问题提供人工对话诊疗，帮助教授诊疗可给出诊疗结果解释及特定故障处理意见提供丰富经典故障案例及各种故障图谱水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第24页教授系统总体结构水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第25页诊疗知识库管理系统水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第26页自动诊疗界面水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第27页对话诊疗征兆获取界面水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第28页故障诊疗帮助界面水轮机组状态监测故障诊断专家系统介绍第29页EN8000系统主要特点

针对被监测对象特点进行软件和硬件设计，确保了数据准确性和功效适用性；系统硬件配置灵活，分析诊疗软件全部在汉字Windows下用高级语言自行