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常用空气间隙分析工具总结

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:当前国际疫情防控的措施是熔断,但熔断不是人工智能。图7-25定子形貌比较图趋势图以时间为横坐标,以各气隙特征参数为纵坐标,显示各监测参数随时间的变化趋势。通过比较过速前后相同的稳定工况下各气隙特性参数可以发现,过速试验导致了转子磁极形貌发生变化,定转子间气隙有明显减小。图7-27气隙趋势图2

常用空气间隙分析工具总结

1.磁极轮廓线分析

在机组运转过程气隙传感器输出的原始波形信号反映了转子各个磁极的磁极形貌。气隙监测系统可通过快速记录原始的气隙波形信号,并结合键相信号可以将磁极形貌和各个磁极对应起来,通过磁极形貌轮廓线图显示各个磁极的形貌(图7-18)。磁极形貌轮廓线图以趋势图方式显示各监测参数的原始波形数据,横坐标为时间,纵坐标为传感器输出的原始波形数据。

图7-18 磁极形貌轮廓线图

每个磁极对应磁极轮廓信号波形的谷值最小值即为该磁极对应的气隙。结合同步信号和磁极轮廓信号波形,从每个气隙传感器信号上可获取每个磁极的气隙数据,利用上述气隙数据,可获取得到转子磁极形貌、定转子圆图数据、定转子偏心等气隙特征数据。

通过磁极轮廓线,可分析判断气隙原始信号是否正常,该气隙监测数据是否可用。

2.定转子圆度图

如图7-19所示,在图中显示传感器布置位置、转子外缘形貌和定子外缘形貌,从图中可以直观监测定转子圆度特征及定转子偏心位置。

图7-19 定转子圆度图

为了分析比较不同时刻的定转子圆度变化,可通过转子圆度叠加图和定子圆度叠加图将不同时刻的定转子圆度在一个图形上进行显示。

转子圆度叠加图适用于开停机过程或机组热稳定后定子圆度基本不发生变化的运行工况下,用于分析转子圆度的变化。定子圆度叠加图适用于机组热稳定过程等转子圆度基本不发生变化的运行工况下,用于分析定子圆度的变化。

3.磁极形貌棒图

以棒图方式显示各传感器测量得到的各磁极气隙数据和转子磁极形貌数据如图7-20所示,在图中横坐标为磁极号,纵坐标为+X向气隙测点、+X/+Y向气隙测点、+Y向气隙测点、+Y/-X向气隙测点监测得到的各磁极气隙数据。在图形右侧显示最大最小气隙及其磁极号。

图7-20 磁极形貌棒图

通过磁极形貌棒图可以直观掌握转子磁极的形貌,当发电机转子圆度不合格时,利用该形貌可以指导各个磁极的调整,以达到优化转子圆度的目的。

4.磁极形貌曲线

磁极形貌曲线以曲线方式显示各传感器测量得到的各磁极气隙数据和转子磁极形貌数据如图7-21所示,在图中横坐标为磁极号,纵坐标为各磁极气隙数据。所有监测参数在一个坐标图上显示,以便于比较不同测点监测数据的差异。

磁极形貌曲线和磁极形貌棒图实际上显示的是同样的数据,只是以两种不同的显示方式进行显示。

5.转子磁极形貌叠加图和比较图

通过转子磁极形貌叠加图和比较图,可更直观地比较不同时间段或不同工况下磁极形貌的变化规律,掌握各磁极气隙的变化大小,可用于评价机组开停机过程、过速过程、甩负荷过程各磁极的机械特性。在长期运行过程中,可以监测磁极伸长量,预防磁极伸长故障。

转子磁极形貌叠加图以磁极号为横坐标,不同时刻的两组磁极形貌数据为纵坐标。图7-22所示为某发电机过速试验前和过速后同样额定转速下的磁极形貌叠加图,从图上可以看出,过速试验导致各磁极形貌发生永久变化,所有磁极气隙平均减小了1.99mm。(www.xing528.com)

图7-21 磁极形貌曲线

图7-22 转子磁极形貌叠加图

转子磁极形貌比较图以磁极号为横坐标,不同时刻的两组磁极形貌数据差值为纵坐标。图7-23所示为某发电机过速试验后和过速前同样额定转速下的磁极形貌比较图,图中各磁极气隙数据为过速后各磁极的气隙值减去过速前的对应磁极气隙值,从图上可以看出,过速试验导致各磁极形貌发生永久变化,不同磁极变化量各不相同,最大变化量和最小变化量相差了0.84mm,该变化量将导致转子圆度发生变化。

通过转子磁极形貌比较图可检查发电机在长期运行过程中的磁极伸长状态,如变化值较小说明各磁极运行状态稳定,如某磁极变化量超过一定值或持续发生变化,则说明该磁极存在磁极松动缺陷,需要结合其变化趋势制定检修计划。

图7-23 转子磁极形貌比较图

6.定子形貌叠加图和比较图

通过比较不同时刻定子磁极形貌,评价定子各部位变形情况。

定子形貌叠加图以各传感器为横坐标,不同时刻的两组定子形貌数据为纵坐标。图7-24所示为定子形貌叠加图,显示定子热变形前后两组定子形貌数据的叠加,可见在热稳定后各部位的平均气隙比热稳定前均要大,说明在热稳定过程中由于定子的热膨胀导致定子向外膨胀,定转子间气隙随之增大。

图7-24 定子形貌叠加图

定子形貌比较图以磁极号为横坐标,不同时刻的两组定子形貌数据差值为纵坐标。图7-25所示为定子形貌比较图,显示定子热变形前后部位的热膨胀量,可见平均气隙在+Y方位变化最大,为1.43mm,在-X/-Y方位最小,变化0.75mm。由于不同方位定子热变形不一致和不同磁极热膨胀不一致,导致定转子圆度和定转子偏心均发生变化。

图7-25 定子形貌比较图

趋势图以时间为横坐标,以各气隙特征参数为纵坐标,显示各监测参数随时间的变化趋势。曲线图分为共享纵坐标方式(图7-26)和独立的纵坐标方式(图7-27)。

图7-26 气隙趋势图1

图7-26所示为某发电机152%过速过程记录所有气隙传感器平均气隙快速变化趋势,图7-27所示为过速过程记录的转速和所有气隙传感器平均气隙快速变化趋势。从图中可以看到,在机组过速过程中,随着转速开始爬升,由于离心力不断增大,转子开始膨胀,导致各传感器测量得到的气隙急剧减小;随着导叶开始关闭,转速开始减小,转子持续收缩,气隙才逐渐增大。通过比较过速前后相同的稳定工况下各气隙特性参数可以发现,过速试验导致了转子磁极形貌发生变化,定转子间气隙有明显减小。

图7-27 气隙趋势图2

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