[实用新型]一种核电机组轴系扭振在线监测系统

说明书

本实用新型提供了一种核电机组轴系扭振在线监测系统，包括多个数据采集单元、数据集中处理单元和扭振分析主站；所述数据集中处理单元分别与数据采集单元和扭振分析主站通信连接；所述数据采集单元安装于核电机组轴系上；用于采集核电机组的电压和/或电流信号并发送给数据集中处理单元；所述数据集中处理单元，用于对接收的多个电压和电流信号进行分析处理，并将分析处理后的数据上传至所述扭振分析主站；所述扭振分析主站，用于对接收的数据进行分析及显示。本实用新型提供的技术方案解决了原有的同类监测设备安装接线复杂、监测不准确的问题，为分析诱发轴系扭振原因、解决办法等提供数据，为核电机组安全可靠运行提供保障。

技术领域

本实用新型涉及一种核电机组监测系统，具体讲涉及一种核电机组轴系扭振在线监测系统。

背景技术

扭转振动是旋转机械中普遍存在的一种形式的机械振动，它本质上是由于转子并非绝对刚体，而存在弹性，因而在以平均转速的旋转过程中，各弹性部件间会因各种原因而产生不同大小、不同相位的瞬时转速起伏，形成沿旋转方向的来回扭动。若扭转幅度过大，剪切应力超过弹性限度，材料就会开始出现裂纹，裂纹逐渐发展，终将导致材料断裂的恶性事故。

为了提高长距离输电线路的输送能力和稳定极限，电网广泛釆用了串联补偿和高压直流输电技术。当输电线路串联电容补偿后，处于平衡状态的电力系统受到扰动时，在一定条件下电气系统与发电机组相互耦合彼此互激，从而危害发电机轴系安全、造成发电机轴系的疲劳损伤或扭振破坏。另一方面，随着电力工业的迅速发展，单机容量不断增大，轴系长度加长，轴系截面积相对下降，这也较易导致机组轴系扭振现象的发生。机组轴系扭振严重时可使轴系的某些截面产生过大的交变扭应力，导致轴系冲击力或疲劳累积性损坏，直接威胁机组的安全运行。

核能是当前应用最为广泛的新型能源之一，具有清洁无污染、能量密度高、综合成本低、无供电间隙性等优点，且目前技术已相对比较成熟。核电厂相对于普通的发电厂其安全稳定运行的意义更为重大，核电机组和普通的汽轮组机械原理类似，同样存在着轴系扭振的风险，因此及时准确的对核电机组进行轴系扭振在线监测具有非常重要的意义。

现有的机组轴系扭振监测方法按测量信号的不同分为机械量测量和电气量测量两种测量方法。基于机械量测量是通过在发电机轴系两端装设齿轮片的方法实现的，这种方法的原理是利用电磁感应原理快速测量轴系的瞬时速度和轴系的机械位移偏差，从而判断是否发生了轴系扭振。

目前，大型汽轮发电机组普遍采用齿轮式磁电传感器进行机械量发电机转子角速度测量。基于电气量测量的机组轴系扭振监测装置一般测量三相瞬时电流值，测量信号经过滤波处理，得到其中的次同步频段信号。用于机组轴系扭振监测装置在国内外已经有所应用，但是主要存在以下问题：

(1)设备固定安装无法移动，接线不方便，无法用于临时性的试验场景；

(2)在线监测设备因实时性要求计算精度有待提高，离线设备计算量大，两者缺乏互为验证的手段；

(3)仅能实现监测和告警功能，不能实现数据的长期海量存储和精准分析功能。

实用新型内容

基于上述问题本实用新型提供了一种核电机组轴系扭振在线监测系统，用于对核电机组轴系扭振的准确监测，具有海量暂态数据和扭振模态数据的存储和分析功能，为分析诱发轴系扭振原因、解决办法等提供数据，为核电机组安全可靠运行提供保障.

一种核电机组轴系扭振在线监测系统，包括多个数据采集单元、数据集中处理单元和扭振分析主站；所述数据集中处理单元分别与数据采集单元和扭振分析主站通信连接；

所述数据采集单元安装于核电机组轴系上；用于采集核电机组的电压和/或电流信号并发送给数据集中处理单元；

所述数据集中处理单元，用于对接收的多个电压和电流信号进行分析处理，并将分析处理后的数据上传至所述扭振分析主站；