淺析MMS6000測(cè)量模塊的振動(dòng)方析功能
秦嶺發(fā)電有限公司自2003年起,采用MMS6000系統(tǒng)對(duì)3號(hào)~6號(hào)機(jī)組(4×200MW)原TSI進(jìn)行改造。MMS6000系統(tǒng)是德國(guó)epro(原飛利浦)公司近幾年推出的替代RMS700系統(tǒng)的TSI產(chǎn)品。MMS6000除保留原有產(chǎn)品的所有功能外,還融入了微處理器技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)以及對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析處理功能;除了能將實(shí)際測(cè)量輸入的信號(hào)波形顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上外,還可將時(shí)域振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域振動(dòng)信號(hào),并在屏幕上給出實(shí)際振動(dòng)的頻譜和相位。根據(jù)這些波形和經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的頻域信號(hào)數(shù)據(jù),結(jié)合機(jī)組軸系結(jié)構(gòu)和振動(dòng)理論知識(shí),就可以對(duì)機(jī)組軸系隨時(shí)可能出現(xiàn)的振動(dòng)異?,F(xiàn)象給出合理的評(píng)判和分析,以確保機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行。
火電機(jī)組運(yùn)行中的振動(dòng)大多數(shù)是頻率變化、有一定失真的正弦振動(dòng)(也稱為準(zhǔn)簡(jiǎn)諧振動(dòng))。對(duì)于這種形式的振動(dòng),通常用傅立葉變換法變換為具有一系列頻率的多個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)(諧波分量)之和。諧波分量取的越多,越接近于實(shí)際振動(dòng)。
例如,對(duì)于軸系振動(dòng)可以用函數(shù)x(t)來表述。把它展開成傅立葉級(jí)數(shù)為:
x(t)=A1sinω+A2sin2ωt+......
式中,A1、A2等稱為相應(yīng)諧波分量的幅值,ω,2ω等稱為相應(yīng)諧波分量的頻率。各諧波分量構(gòu)成了振動(dòng)頻譜,在頻率坐標(biāo)上表示為一組離散的直線。
MMS6000系統(tǒng)測(cè)量模塊可以給出數(shù)倍頻的頻譜和相位圖(取決于模塊內(nèi)輸人信號(hào)的上限截止頻率設(shè)置)。排除信號(hào)測(cè)量回路本身可能存在的干擾、誤差等因素后,把這些頻譜圖與機(jī)組相應(yīng)運(yùn)行工況下的歷史圖形進(jìn)行比較,可以了解到此時(shí)機(jī)組軸系發(fā)生的某些變化。一種異常的頻譜圖像往往會(huì)伴隨有多種振動(dòng)故障。因此,在利用FFT評(píng)判機(jī)組振動(dòng)狀況的同時(shí),還必須綜合考慮其它因素,比如機(jī)組檢修時(shí)更換軸瓦或軸封及與軸承振動(dòng)有關(guān)的輔助設(shè)備,振動(dòng)異常時(shí)相鄰軸承振動(dòng)的表征,以及振動(dòng)隨機(jī)組轉(zhuǎn)速或功率變化的發(fā)展趨勢(shì)等。把這些情況相FFT所給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,就可判斷軸系相關(guān)的振動(dòng)故障,采取某些必要的措施。
MMS6000測(cè)量和處理振動(dòng)信號(hào)的頻率范圍較寬,對(duì)于老式TSI裝置無能為力的某些軸系低頻(≤l5Hz)振動(dòng)(某些低頻振動(dòng)對(duì)機(jī)組的設(shè)備安全影響不大,但大多是用于保護(hù)的),MMS6000測(cè)量模塊也可以給出較滿意的處理結(jié)果,使運(yùn)行人員可以清楚地了解到某個(gè)軸承的振動(dòng)異常是由于低頻引起的,并且獲知它的振動(dòng)頻率、幅值、相位等數(shù)據(jù)。對(duì)于機(jī)組存在的某些倍頻振動(dòng)(包括1/2,1,2,3...倍頻引起的不平衡、摩擦或碰撞、汽流激振、油膜振蕩、轉(zhuǎn)子彎曲等等),通過FFT功能,可以詳細(xì)了解到這些倍頻分量的幅值、相位等數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù),綜合機(jī)組當(dāng)前的運(yùn)行工況(參數(shù))、機(jī)組運(yùn)行歷史狀況、相鄰或其它軸承的振動(dòng)表征、振動(dòng)變化的趨勢(shì)等因素,可以對(duì)機(jī)組軸系的運(yùn)行狀況給出大致的評(píng)估。造成機(jī)組振動(dòng)的原因是復(fù)雜多變的,處理和解決振動(dòng)問題需要相關(guān)的振動(dòng)理論知識(shí)和大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。MMS6000系統(tǒng)FFT功能,為分析振動(dòng)原因搭建了一個(gè)了解測(cè)量輸人信號(hào)真實(shí)面目的平臺(tái)。