[发明专利]一种泵的性能评估方法

说明书

本发明涉及一种泵的性能评估方法，该方法采集泵在关停过程中与泵连接的电机轴承的振动加速度信号，提取振动加速度信号中瞬态冲击数据，以自由衰减振动力学模型为依据，对瞬态冲击数据进行非线性数据拟合，得到最优冲击响应参数，以最优冲击响应参数的大小评估泵的性能；提取出能够表达泵在瞬态工况下性能的数据，能够更加准确、更加全面的给出泵在关停过程中的状态信息，并将该状态信息用于泵的性能评估，评估更加准确；尤其是在多个泵的开停切换过程中，经过上述方法的监测和分析，能够给设备维护人员提供及时的、准确的性能评估结果。

技术领域

本发明涉及一种泵的性能评估方法。

背景技术

换流站是直流输电系统中安全稳定且高质量的完成直流电和交流电转变的站点，是特高压直流输电工程的重要节点。在换流站中，设备之间的关系联系密切，设备运行负荷大，其中冷却系统是保证换流站各设备的安全可靠运行的关键因素。换流站冷却系统中的动力系统一般两台主循环泵组成，这两台主循环泵互为备用，即两台主循环泵以非工作贮备模型的旁联模型提供安全保证。两台主循环泵中的工作主循环泵发生故障时，转换控制装置将即时切换启动另一台非工作备用的主循环泵。除此之外，两台主循环泵仍然定期切换，转换工作状态和非工作备用的角色。在两台主循环泵切换过程中，主循环泵的电机、水泵均产生巨大的振动和噪音等冲击，这种巨大的冲击容易对主循环泵系统中电机和水泵的对中性等工作性能产生重要影响。

目前对主循环泵系统的性能评估主要集中于稳态运行工况分析，采集稳定工作状态的主循环泵的振动加速度、计算其有效值等数据进行性能评估。这种评估方法没有考虑主循环泵在关停、启动过程中的性能表现，也不能体现切换过程对主循环泵的影响，不利于主循环泵的监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种泵的性能评估方法，用以解决现有技术对泵的监测及分析不全面导致性能评估不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种泵的性能评估方法，包括以下步骤：

1)采集泵在关停过程中与泵连接的电机轴承的振动加速度信号，提取振动加速度信号中瞬态冲击数据，瞬态冲击数据为以振动加速度最大值为起点及其后连续N个数据点的加速度值构成的时域幅值序列和以振动加速度最大值为时间零点及其后N个数据点对应的时间构成的时间序列；

2)以自由衰减振动力学模型为依据，对瞬态冲击数据进行非线性数据拟合，得到最优冲击响应参数，以最优冲击响应参数的大小评估泵的性能，其中，最优冲击响应参数包括振幅和/或相对阻尼系数。

有益效果是，本发明通过检测泵在关停过程中的振动加速度，并提取出能够表达泵在瞬态工况下性能的数据，能够更加准确、更加全面的给出泵在关停过程中的状态信息，并将该状态信息用于泵的性能评估，评估更加准确；尤其是在多个泵的开停切换过程中，经过上述方法的监测和分析，能够给设备维护人员提供及时的、准确的性能评估结果。

进一步地，为了避免安全事故的发生，严格的要求泵的性能，当振幅大于设定振幅阈值时，判定为性能不良；或者当相对阻尼系数大于设定系数阈值时，判定为性能不良。

进一步地，为了简单实现拟合，非线性数据拟合的方法为最小二乘法。

附图说明

图1是本发明的主循环泵振动加速度信号检测点的示意图；

图2是本发明的一种主循环泵的性能评估方法的流程图；

图3是本发明的处于正在关停状态的性能良好组的主循环泵电机轴承水平方向振动加速度信号时域波形图；

图4是本发明的处于正在关停状态的性能下降组的主循环泵电机轴承水平方向振动加速度信号时域波形图；

图5是本发明的性能良好组的电机轴承水平方向振动加速度信号的拟合函数波形图；

图6是本发明的性能下降组的电机轴承水平方向振动加速度信号的拟合函数波形图；