一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法技术

本发明专利技术提供一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法，包括1）设定导轴承润滑油正常值、油位正常值、轴瓦最大温度正常值、冷却器传热系数正常值；2）在线获得导轴承轴瓦温度、润滑油温度、润滑油油位、冷却器传热系数；3）计算导轴承轴瓦温度平均值；4）计算导轴承润滑油劣化值；5）由步骤4）计算的导轴承润滑油劣化值>设定导轴承润滑油正常值△T

【技术实现步骤摘要】
一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法
本专利技术涉及一种实时检测水轮机导轴承润滑油劣化故障的方法，属于水轮发电机故障检测

技术介绍
水轮发电机导轴承包括上导轴承、下导轴承、水导轴承、推力轴承，各轴承的作用是承受机组运行中的径向、轴向作用力，并约束水轮发电机大轴。在水轮发电机运行过程中大轴高速转动，各轴承由于受力会使导轴承轴瓦温度升高，导轴承轴瓦并非一个整体，而是由多块单独的瓦片组成。各轴承由于受力会使导轴承轴瓦温度升高，轴瓦浸泡在透平油中，透平油起到润滑作用，并由透平油带走一部分轴瓦热量，以便散热冷却、降低轴瓦温度。润滑油油质的好坏直接影响到水轮机组的安全、稳定运行，导轴承润滑油润滑油劣化会失润滑性能，加剧轴瓦磨损，同时难于有效冷却轴瓦，使其长期运行在高温、磨损状态中而引发事故，威胁电站水轮机组安全稳定运行，造成经济损失。因此对导轴承润滑油润滑油劣化进行检测是尤为重要的。目前，大中型水电厂配置的计算机监控系统仅能对各导轴承轴瓦温度、润滑油温度、油位、冷却器冷却水温、冷却水流量等指标的变化趋势分别进行单独监视，以此间接反映导轴承润滑润滑油劣化，但相关指标个数多、量级大且易受其他因素变化影响，如导轴承冷却器效率、环境温度等，因此难以对导轴承润滑油润滑油劣化快速做出准确检测，只能根据计划检修，在检修期时排油进行油化试验检测、判断，之后再使用滤油机滤油。因此，有必要对现有技术加以改进。
技术实现思路
为避免因导轴承润滑油润滑油劣化而增加设备疲劳损伤度，降低设备使用寿命，本专利技术提供一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法。以便提前制定检修、维护措施，缩短检修工期，节约检修、维护成本，延长设备使用寿命。本专利技术通过下列技术方案实现：一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法，其特征包括下列步骤：1)设定水轮发电机组导轴承润滑油正常值为△T正，导轴承润滑油油位正常值为h正，导轴承轴瓦最大温度正常值为T最大，导轴承冷却器传热系数正常值为K正；2)通过现有的温度传感器、油位计及其相连的计算机，获取导轴承轴瓦温度、润滑油温度、润滑油油位、冷却器传热系数；3)根据步骤2)获取的导轴承轴瓦温度，按下式计算导轴承轴瓦温度平均值(℃)：式中，表示导轴承轴瓦温度平均值，Ti表示对应号的轴瓦温度；4)根据步骤2)获取的润滑油温度及步骤3)计算的导轴承轴瓦温度平均值，按下式计算导轴承润滑油劣化值(℃)：其中：△T表示导轴承润滑油劣化值；表示导轴承轴瓦温度平均值；T油表示导轴承润滑油温度；5)根据步骤2)及4)获得的下列数据与步骤1)的设定数据进行下列比对：51)由步骤4)计算的导轴承润滑油劣化值>设定导轴承润滑油正常值△T正，由步骤2)获取的导轴承润滑油油位>设定导轴承润滑油油位正常值h正，检测出：该水轮发电机组存在导轴承润滑油劣化异常故障；52)由步骤4)计算的导轴承润滑油劣化值>设定导轴承润滑油正常值△T正，由步骤2)获取的导轴承润滑油油位＜设定导轴承润滑油油位正常值h正，需要进行下列计算：根据步骤2)获取的导轴承轴瓦温度，计算导轴承轴瓦温度最大值：式中Tmax表示导轴承轴瓦温度最大值，Ti表示对应的i号轴瓦温度值；计算的导轴承轴瓦温度最大值>设定导轴承轴瓦最大温度正常值T最大；由步骤2)获取的导轴承冷却器传热系数＞设定导轴承冷却器传热系数正常值K正；检测出：该水轮发电机组存在导轴承润滑油劣化异常故障；6)根据步骤51)或步骤52)的检测结果，提前制定检修、维护措施。本专利技术检测方法原理：为了更方便的对导轴承润滑油劣化做出判断，本专利技术引入了“导轴承润滑油劣化”的概念。导轴承润滑油劣化△T：导轴承轴瓦温度与导轴承润滑油温度的差值，单位为摄氏度(℃)，△T＝轴瓦温度-润滑油油温。导轴承润滑油劣化时，润滑油对轴瓦的润滑及冷却效果会变差，导致导轴承润滑油劣化数值变大。但是由于导轴承润滑油劣化为导轴承轴瓦温度与导轴承润滑油温度的差值(△T＝轴瓦温度-润滑油油温)，导致该数值变大的情况分为以下4种：①导轴承轴瓦温度上升，导轴承润滑油温度下降；②导轴承轴瓦温度上升，导轴承润滑油温度不变；③导轴承轴瓦温度相对大幅上升，导轴承润滑油温度相对小幅上升；④导轴承轴瓦温度相对小幅下降，导轴承润滑油温度相对大幅下降。其中②、③有可能为导轴承冷却器冷却效率低导致；④则可能为环境温度降低导致。以上情况均有可能影响导轴承润滑油劣化故障检测的准确性，必须排除，所以还需要引入其他相关指标量做辅助逻辑判断。(1)为排除导轴承冷却器冷却效率低导致的情况②、③对导轴承润滑油劣化故障检测的影响，引入导轴承冷却器传热系数做辅助逻辑判断。传热系数K：指在稳定传热条件下，冷却器两侧温差温差为1℃，单位时间通过单位面积传递的热量，单位为瓦/平方米·摄氏度(W/㎡·℃)，反映了传热过程的强弱。传热系数在电厂计算机内部已进行计算，计算公式如下：其中：K表示冷却器传热系数，单位为W/㎡·℃；C表示流体平均比热容，即水的比热容，4200(J/kg·℃)；Q表示冷却流体流量，即冷却水流量，单位为m3/h；ρ表示流体密度，即水的密度，1000(kg/m3)；Δt表示冷流体温差，即冷却水进出水温度差，单位为℃；A表示传热面积，为固定值，单位为m3；Δtm表示冷却器平均温度差，单位为℃导轴承冷却器传热系数K越小，代表冷却器效率越低，冷却效果越差。所以当导轴承冷却器传热系数K>设定导轴承冷却器传热系数正常值K正时，可排除冷却器冷却效率低情况。(2)为排除环境温度低所导致的情况④(导轴承轴瓦温度相对小幅下降，导轴承润滑油油温相对大幅下降)对导轴承润滑油劣化故障检测的影响，引入导轴承轴瓦温度最大值做辅助逻辑判断。环境温度低时，导轴承轴瓦温度最大值也会较低，所以当导轴承轴瓦温度最大值>设定导轴承轴瓦最大温度正常值T最大时，可排除环境温度低情况。排除了可能影响导轴承润滑油劣化故障检测的情况后，当导轴承润滑油劣化△T>导轴承润滑油劣化正常值△T正时，说明导轴承润滑油劣化。导轴承油系统进水是造成导轴承润滑油劣化的最主要原因，当润滑油中渗进水分时就会与氧气共同作用生成Fe(OH)3及金属皂化物，使水和油成稳定的乳液，即油的乳化。为增强导轴承润滑油劣化故障检测的准确性和灵敏性，额外引入导轴承润滑油油位做辅助逻辑判断。当导轴承油系统进水后，导轴承润滑油油位会上升，所以当导轴导轴承润滑油油位>设定导轴承润滑油油位正常值h正时，说明导轴承油系统进水。由于导轴承油系统进水时影响较大，判定优先级最高，当导轴承润滑油油位高时，不对导轴承轴瓦温度最大值和导轴承冷却器传热系数做判断，只要导轴承润滑油劣化△T>设定导轴承润滑油劣化正常值△T正时，就检测出导轴承润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法，其特征包括下列步骤：/n1)设定水轮发电机组导轴承润滑油正常值为△T

【技术特征摘要】
1.一种实时检测导轴承润滑油劣化故障的方法，其特征包括下列步骤：
1)设定水轮发电机组导轴承润滑油正常值为△T正，导轴承润滑油油位正常值为h正，导轴承轴瓦最大温度正常值为T最大，导轴承冷却器传热系数正常值为K正；
2)通过现有的温度传感器、油位计及其相连的计算机，获取导轴承轴瓦温度、润滑油温度、润滑油油位、冷却器传热系数；
3)根据步骤2)获取的导轴承轴瓦温度，按下式计算导轴承轴瓦温度平均值(℃)：



式中，表示导轴承轴瓦温度平均值，Ti表示对应号的轴瓦温度；
4)根据步骤2)获取的润滑油温度及步骤3)计算的导轴承轴瓦温度平均值，按下式计算导轴承润滑油劣化值(℃)：



其中：
△T表示导轴承润滑油劣化值；

表示导轴承轴瓦温度平均值；
T油表示导轴承润滑油温度；
5)根据步骤2)获得的及4)得到的下列数据与步骤1)的设定数据进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昶宇，郗发刚，禹跃美，邢志江，张兴明，王江，张宏，吴明波，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53