核电汽轮机组降速过程振动特性测试分析

摘要

发展清洁能源，降低煤炭消耗，是推动生态文明建设，践行可持续发展的必然选择，也是实现美丽中国梦的重要前提。核电作为清洁能源的一种，在能源供应、发电成本、特别是环境保护产生的减排效应方面，蕴含着巨大的发展优势。核电的发展，凝聚着清洁能源的希望，也牵动着人们“恐核”的不安。汽轮机作为核电站最重要的组成部分之一，保障其安全稳定运行意义重大。
　　本文对核电汽轮机组的结构和常用的控制与保护系统进行了简要介绍，并且以一台1430MW的核电半转速汽轮机组为研究对象，详细分析了其时域特征和频域特征。同时，又截取了两段具有代表性的振动信号，一段是机组正常转速下即1500转/分时的短信号;一段是降速过程中转速为1223转/分时的振动信号，此时对应的频率恰好是2号轴承振动出现峰值时的频率。文中对这两段信号的轴心轨迹和频谱进行了分析，说明了降速过程对轴心轨迹和频谱的影响。
　　另外，本文以仿真信号为例，对比了不同时频分析方法的特点和优劣。同时以实际测量的机组降转速运行状态下的振动信号为例，结合时频分析方法对机组相对轴振信号和绝对瓦振信号进行分析，并且从不同的角度进行比较，分析机组的稳定性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 我国核电厂安全监督管理现状

1．2．1 核电厂安全管理规则

1．2．2 核安全技术原则

1．2．3 核安全法规标准

1．3 汽轮发电机组的振动监测研究现状

1．3．1 汽轮发电机组轴系振动特-性研究现状

1．3．2 汽轮发电机组振动监测系统和故障诊断系统的研究现状

1．4 本文主要内容

第2章 核电基本介绍

2．1 核电原理及系统

2．2 核电汽轮机组介绍

2．2．1 压水堆核电站汽轮机的主要特点

2．2．2 半转速汽轮机的主要特点

2．2．3 典型汽轮机的结构特点

2．3 核电汽轮机的控制与保护

2．3．1 汽轮机调节系统(GRE)

2．3．2 汽轮机保护系统(GSE)

2．4 核电汽轮机组振动

2．4．1 轴系振动特性的评判与影响因素

2．4．2 轴系稳定性的分析

第3章 核电机组降速过程振动信号分析

3．1 机组及振动测试简介

3．1．1 机组简介

3．1．2 振动测试

3．1．3 振动测量系统

3．2 降速过程振动信号时域特征

3．2．1 降速过程振动变化特征

3．2．2 振动信号轴心轨迹分析

3．3 降速过程振动频谱分析

3．3．1 机组降速信号功率谱分析

3．3．2 振动信号频谱分析

3．4 本章小结

第4章 基于Wigner-Ville分布方法的时频分析方法

4．1 引言

4．2 线性时频分析方法概述

4．3 双线性时频分析方法介绍及仿真

4．3．1 Wigner-Ville分布(wvD)

4．3．2 Cohen类时频分布

4．3．3 Affine类时频分布

4．4 降速过程振动信号的时频分析

4．5 本章小结

第5章 降速过程轴系振动稳定性分析

5．1 概述

5．2 降速过程轴系振动稳定性分析

5．2．1 分段频谱分析方法

5．2．2 短时傅里叶(STFT)方法

5．2．3 Wigner-Ville分布(WVD)方法

5．2．4 伪Wigner-Ville(PWV)方法

5．2．5 平滑伪WVD(SPWV)方法

5．2．6 Choi-Williams(CW)方法

5．3 时频分析参数的影响

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢