模糊理论在水电机组振动故障诊断系统中应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第12期水利电力机械Vo1．29No．122007年12月WATERC0NSERVANCY&ELECTRICPOWERMACHINERYDec．2o07模糊理论在水电机组振动故障诊断系统中的应用Applicationoffuzzytheoryinvibrationfaultdiagnosissystemforhydropowerunit秦建明，吴杰，范鑫QINJian．ming。，WUJie，FANXin(1．河南工业大学电气工程学院，河南郑州450007；2．河南电力试验研究院，河南郑州45

2、0052)(1．SchoolofElectricalEngineeringofHenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450007，China；2．HenanElectricPowerResearchInstitute，Zhengzhou450052，China)摘要：振动是影v向水力机组正常运行和危害机组寿命的主要故障。论述了模糊理论在水力机组振动故障诊断中的应用以及振动识别方法和特征信号的提取，并给出了振动频率与故障征兆关系表。在此基础上，建立了水力机组模糊理论振动故障诊断模型。关键词：水力机组；振动；故障诊断

3、；模糊理论中图分类号：TM312文献标识码：A文章编号：1006—6446(2007)12—0028—02Abstract：Vibrationisthemainfaultwhichaffectstheregularrtlnandendangersthelife—spanofhydropowerunit．Thispaperdiscussesmainlyontheapplicationoffuzzytheoryinvibrationfaultdiagnosisofhydropowerunit．Identifi—cationmethodsofvibrat

4、ionandextractionoffeaturesignalareexpounded，andreferencetablebetweenvibrationfre．quencyandfaultsignalisoffered．Thediagnosticmodelofvibrationfaultwithfuzzytheoryandneuralnetworkarees—tablishedrespectively．Keywords：hydropowerunit；vibration；faultdiagnosis；fuzzytheory力等)携带了有关机器状态的

5、丰富信息。经典的诊0引言断方法是通过信息的处理，从时域和频域上得到反反映水力机组运行状态的主要参数有温度、振映不同物理意义的特征参数(如均值、幅度、自相关动、摆度、定转子电流、电压等，但在很多水电厂的监函数等)。然而，用这些参数来识别和评价机器所处控系统和诊断系统中却没有设置振动与摆度的监测的状态或故障存在着不确定现象，这种不确定现象和故障诊断系统或者系统功能设置不全。实时在线主要表现在随机性和模糊性2个方面。在复杂设备监测系统只能提供直观的参数，一旦机组发生故障，或系统的故障诊断中，故障原因和征兆之间大多不监{贝0系统不能直接给出故障发生的原因、

6、部位以及是一一对应关系，从而导致诊断决策时出现了多义严重程度。而故障诊断系统则不同，它是建立在很性。处理这类问题主要是依靠经验，因而很多问题多领域的专家知识及现场工作人员经验的基础上，不能得到很好地解决。通过分析在线监测所得到的信号，由系统自动诊断随着模糊数学理论的产生和发展，使得长期以出故障发生的原因、部位乃至严重程度，作出是否停来人们的故障诊断经验得以数学化地表达，并能够机检修的判断。在计算机中进行处理，从而使计算机也能接受和处理模糊信息，对模糊事物进行推理、判断并作出决1故障诊断的模糊理论策，这正是模糊诊断的目的所在。机器在运行过程中的动态信

7、号(振动、噪声、压模糊故障诊断的诊断原则主要有2种：最大隶收稿日期：2007—09—09作者简介：秦建明(1977一)，女，山西忻州人，河南工业大学电气工程学院讲师，工学硕士，从事发电机组运行状态方面的教学和研究工作。维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第12期秦建明，等：模糊理论在水电机组振动故障诊断系统中的应用·29·属度原则和阈值原则。由于最大隶属度原则考虑的叶及转轮中的水力不平衡所引起的机组振动；若上信息量太少，而阈值原则采用唯一的阈值水平，所以机架处振动较为明显，则振动原因多半来自于机组仅仅依靠一种诊断原则，其诊断精度

8、不高。因此在推力轴承(悬式机组)、上导轴承缺陷、机组轴线有实际应用中，有时将最大隶属度原则与阈值原则结曲折或电磁振动等。合