基于小波包能量谱的汽轮机转子故障识别仿真

《基于小波包能量谱的汽轮机转子故障识别仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第7期计算机仿真2013年7月文章编号：1006—9348(2013)07—0133—04基于小波包能量谱的汽轮机转子故障识别仿真艾瑞波(齐齐哈尔大学理学院，黑龙江齐齐哈尔161006)摘要：研究汽轮机转子故障有效识别问题。针对汽轮机转子工作过程中受热不均导致转子弯曲，引起质量分布的不平衡，造成不平衡引起故障震动信号发生波动，传统的震动信号监测方法在故障信号发生波动的情况下，很难准确的检测故障，提出一种利用小波包能量谱的汽轮机转子的故障识别算法。运用汽轮机转子振动信号的总能量以及不同的频带所对应的能

2、量占总能量的比例的计算结果获得了汽轮机转子的故障类型，排除由于故障信号形变造成的干扰。最后，针对200MW发电机组的汽轮机转子进行了故障诊断，研究结果表明，利用小波包能量谱能够较为准确地获得汽轮机转子的故障类型。关键词：小波包能量谱；汽轮机转子；故障识别中图分类号：1玛93．08文献标识码：BSteamTurbineRotorFaultIdentificationSimulationBasedonWaveletPacketEnergySpectrumAiRui—bo(SchoolOfScience，Qiqi

3、harUniversity，HeilongjiangQiqihar161006，China)ABSTRACT：Thepaperproposedaturbinerotorfaultidentificationalgorithmbasedonwaveletpacketenergyspec—trum．Usingthecalculationresultsofthetotalenergyofturbinerotorvibrationsignalsandtheproportionofdifferentfrequency

4、bandscorrespondingtotheenergyintotalenergy，theturbinerotorfaulttypeswereobtained，andtheinter—ferencecausedbythedeformationofthefaultsignalsWasexcluded．Thesimulationresultshowsthatthealgorithmcanidentifyturbinerotorfaulttypesmoreaccurately．KEYWORDS：Waveletp

5、ackageenergyspectra；Turbinerotor；Faultidentification1引言汽轮机转子发电机组是电力工业中非常重要的设备之一。汽轮机转子的结构以及其运行环境都非常复杂，在工作过程中汽轮机转子的故障是难免的，汽轮机转子发电机组转子属于柔性转子，在高速旋转的过程中，转子将产生挠曲变形；此外，由于制造阶段热处理不当、启动或停止汽轮机转子过程中受热不均、不对中等原因将导致转子弯曲，还有机械加工误差、安装误差都将导致质量分布的不平衡。在不平衡质量导致的不平衡力和挠曲变形引起的不平衡力

6、作用下，转子的平衡状态将发生改变，将发生故障。一旦汽轮机转子发生故障，发电机组将产生振动，严重地影响了汽轮机转子的安全运行，甚至导致设备的损害以及人员的伤亡⋯，因此，汽轮机转子故障诊断是热点的研究课题。汽轮机转子振动信号可以较好地描述汽轮机转子的运行状态，通过对汽轮机转子的振动信号进行分析，能够有效地提取其故障特征，实现汽轮机转子的故障诊断。收稿13期：2013～04—01修回13期：2013—05—02故障特征的提取是汽轮机转子故障诊断的关键，常见的方法有：傅立叶变换法、小波变换法、小波包变换法等。2·j

7、，各种方法都存在着缺陷，比如，傅立叶变换法的时频窗口大小恒定；小波变换虽然时频窗口可以变动，但是在振动信号处理上没有自适应能力，在高频段时频率分辨率比较差，在低频带时，时间分辨率较差；而小波包变换法可以将频段划分为较多的层次，可以把一些没有细分的高频段进行深层次的划分，这样就可以有效地提高时间分辨率和频率分辨率，所以，小波包分解法在进行汽轮机转子故障诊断时间具有较大的优势。当汽轮机转子发生不同类型的故障时，不同的频带内能量的变化也各有不同，利用小波包分解法能够把汽轮机转子的振动信号在不同的频率段内进行进一步

8、的细分，从而可以获得不同频段内振动信号能量的大小，可以准确地诊断出汽轮机转子的故障类型HjJ。提出一种基于小波包能量谱的汽轮机转子的故障识别算法。运用汽轮机转子振动信号的总能量以及不同的频带所对应的能量占总能量的比例的计算结果获得了汽轮机转子的故障类型，排除由于故障信号形变造成的干扰。最后，一】33—针对200MW发电机组的汽轮机转子进行了故障诊断研究，研究结果表明，利用小波包能量谱能够较为准确地获得汽轮机转子的