[发明专利]一种消除电机转速扰动对疲劳累计影响的方法

说明书

本申请公开了一种消除电机转速扰动对疲劳累计影响的方法，包括如下步骤：S1、信号收集，收集发电机转速信息；S2、滤波处理，转速信号收集后，用低通滤波器滤波，留下基频附近及以下的转速信号；S3、在转速信号正常处理的基础上，还要把发电机电压、电流作为发电机运行的条件纳入考量；S4、在发电机运行过程中，如果转速信号远超过正常运行的范围，监测装置作转速异常的报警，不再进行扭振疲劳累计。本发明通过对转速信号的处理，排除了高频信号、以及信号电路干扰造成的误差；降低了因为各种操作或干扰引起的疲劳累计误叠加，增强了系统疲劳计算值的准确性，降低了电机因误报而引起的停运、检查的成本。

技术领域

本申请涉及电气工程及其自动化技术领域，尤其涉及一种消除电机转速扰动对疲劳累计影响的方法。

背景技术

输电线路的串联电容补偿、直流输电、加装不当的电力系统稳定器、发电机励磁系统、可控硅控制系统和电液调节系统的反馈作用等，均有可能诱发次同步机电共振。由于汽轮机和发电机转子惯性较大，对轴系本身的低阶扭转模态十分敏感，呈低周高应力的受力状态，这种机电共振直接威胁机组安全可靠运行，因此,扭振监控设备应运而生。

目前能够实现实时持续监视扭振的设备，主要是通过测齿法，测量汽轮机的转速，通过转速变化来计算汽轮机的低频振荡状态。根据汽轮机的电压、电流计算截面的应力，根据轴系的物理构造建立轴系模型，来计算各种扭振状态对电机轴系的疲劳损耗程度。将每一次扰动引起的疲劳损耗累计起来，当这一累计值达到危险状态时，监控设备会发出对汽轮机的报警或停机保护提醒。

然而目前应用在工程中的扭振监控设备，用转速信号计算出疲劳值后，都是直接进行疲劳累计，却忽略了高频的信号干扰，以及在转速超出基频范围后，由异常的转速信号算出的扭振值，并不再适用于当前基于基频建立的发电机轴系模型。造成了疲劳值错误累计，缩短了发电机停运检查的时间，降低了效益，增加了成本，因此，我们提出一种消除电机转速扰动对疲劳累计影响的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种消除电机转速扰动对疲劳累计影响的方法，本发明通过对转速信号的处理，排除了高频信号、以及信号电路干扰造成的误差；以发电机运行状态作为扭振累计计算的必要条件，完全去除了在发电机停运状态下，任何状况引起的干扰，也避免了电机启动时，转速阶跃变化引起的大幅度疲劳值叠加；利用转速范围的限定，排除了转速信号传播路径故障、人为操作异常的影响，并对用户起到提醒的作用；降低了因为各种操作或干扰引起的疲劳累计误叠加，增强了系统疲劳计算值的准确性，降低了电机因误报而引起的停运、检查的成本。

本申请实施例采用下述技术方案：

一种消除电机转速扰动对疲劳累计影响的方法，包括如下步骤：

S1、信号收集，收集发电机转速信息；

S2、滤波处理，转速信号收集后，用低通滤波器滤波，留下基频附近及以下的转速信号；

S3、在转速信号正常处理的基础上，还要把发电机电压、电流作为发电机运行的条件纳入考量；

S4、在发电机运行过程中，如果转速信号远超过正常运行的范围，监测装置作转速异常的报警，不再进行扭振疲劳累计。

优选的，步骤S2中所述的滤波处理主要采用扭振监控设备针对次同步震荡，高频的谐波不适用于针对低频振荡建立的轴系扭振模型，除去高频信号的影响，同时防止了从转速信号采样到使用过程中存在的高频干扰。

优选的，步骤S3中，在发电机未运行时，如果有虚拟的信号、干扰进入信号处理系统，依然有扭振疲劳累计，由于汽轮没有运转，就不会有任何真实的疲劳累计，将发电机发出与额定状态相当的电压、电流，并持续一段时间，作为发电机正常运行的标志，纳入信号处理逻辑，防止了停机状态中，任何因维修、测试或干扰引起的影响。