【正文】 1 摘要 汽輪機發(fā)電機組是電力生產(chǎn)重要設備，由于其設備結構的復雜性和運行環(huán)境的特殊性，汽輪發(fā)電機組的故障率一直比較高，故障危害性也大。因此，汽輪發(fā)電機組的故障診斷一直是故障診斷技術應用的一個重要方面。 汽輪機振動是影響機組安全運行的一個重要指標。產(chǎn)生振動的原因是多種多樣的，可以是某一個因素引起的，也可以是多方面因素引起的（其中故障更是導致振動異常的主要因素）。且許多故障的征兆很相似，這就給振動分析和故障診斷工作帶來很大困難。 汽輪機振動信號中 一般含有大量的噪音，要求對振動信號進行消噪，還有對信號處理， 快速傅氏變換（ FFT），是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。它對傅氏變換的理論并沒有新的發(fā)現(xiàn)，但是對于在計算機系統(tǒng)或者說數(shù)字系統(tǒng)中應用離散傅立葉變換，可以說是進了一大步。然而，快速傅里葉變換的產(chǎn)生，使得傅里葉變換大為簡化，在不犧牲耗電量的條件下提高了系統(tǒng)的運算速度，增強了系統(tǒng)的綜合能力，提高了運算速度，因此快速傅里葉變換在生產(chǎn)和生活中都有著非常重要的作用，對于學習掌握都有著非 常大的意義。 關鍵詞：故障診斷 振動監(jiān)測 汽輪機 快速傅里葉變換 2 ABSTRACT: KEYWORD: 目錄 3 摘要 ABSTRACT 第一章 緒論 4 汽輪機組振動監(jiān)測與故障診斷的概況 ................................................................... 4 汽輪機發(fā)電機組故障診斷處理的意義 ................................................................... 4 國內外汽輪機組故障診斷處理發(fā)展狀況 ............................................................... 5 快速傅 立葉變換（ FFT）應用于汽輪機故障診斷的簡介 ........................................ 5 第二章 汽輪發(fā)電機組常見的故障診斷技術 ................................................................... 7 汽輪機組常見的故障類型及產(chǎn)生的原因 ............................................................... 7 常見故障診斷技術與方法的介紹 .......................................................................... 8 故障診斷的步驟 ................................................................................................... 9 第三章 簡介幾種信號處理方法 .............................................................................11 ........................................................................................................11 ....................................................................................................... 16 ................................................................................................... 25 ....................................................................................................... 30 .............................................................................. 30 1 短時傅立葉變換 ................................................................................................... 30 2 WignerVille 分布 ............................................................................................. 30 3 小波分析 ............................................................................................................. 30 基于經(jīng)驗的模式分解及其希爾伯特變換譜 ................................................. 31 1 瞬時頻率與希爾伯特變換 ..................................................................................... 31 2 基于經(jīng)驗的模式分解 (EMD)及希爾伯特時頻譜 ....................................................... 32 3 該方法研究的有關問題 ........................................................................................ 33 4 希爾伯特譜的邊界譜特性 .............................................................................. 34 第四章 快速 傅里葉變換 ............................................................................................ 35 引言 ................................................................................................................. 35 傅立葉分析的類別及其聯(lián)系 ............................................................................... 36 連續(xù)非周期信號的傅立葉變換 .................................................................. 36 離散周期信號的傅立葉級數(shù) ...................................................................... 36 離散非周期信號的傅立葉變換 .................................................................. 37 離散傅立葉變換 ....................................................................................... 37 快速傅立葉變換的算法分析 ............................................................................... 37 快速傅立葉變換提出的原因 ...................................................................... 38 快速傅立葉變換的原理 ............................................................................. 38 FFT 的特點和規(guī)律 ................................................................................. 38 基 2 快速傅立葉算法分析 .............................................................................. 39 快速傅立葉算法的實現(xiàn) ...................................................................................... 39 FFT的實際應用 ................................................................................................. 41 總結 .................................................................................................................. 44 第五章 結論 ............................................................................................................. 45 參考文獻 ........................................................................................................................ 46 4 第一章 緒論 汽輪機組振動監(jiān)測與故障診斷的概況 振動是直接關系到汽輪機發(fā)電機組正常運行的一項重要指標。自發(fā)電機組問世以來，振動測試分析、故障診斷與處理技術就隨之產(chǎn)生。在近一、二十年里，隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了與故障診斷相關的如下特點：機組日趨大型化、復雜化，自動化程度日益提高，現(xiàn)代電力生產(chǎn)對設備的可靠性，提出了更高的要求，機組參數(shù)的提高和容量的增加，使得由于軸系振動缺陷造成的機組 非計劃停機帶來的經(jīng)濟損失也隨之成倍地增加。所有以上這些，都要求診斷技術必須迅速發(fā)展，以與生產(chǎn)現(xiàn)狀相匹配。 早期的汽輪發(fā)電機組故障診斷方法為人工診斷，這是最原始的，卻也是基本的故障診斷方法。直至 70 年代它仍是我國電力系統(tǒng)主要的診斷方法。實際上，當今大量的現(xiàn)場實際疑難振動，也還是采用這種人工故障診斷方法進行診斷分析，所不同的則是測量工具和信號分析手段不斷改進和更新。 從本世紀 70年代起，隨著人工智能理論、電子技術和計算機技術的發(fā)展，為機理振動故障診斷技術向自動化、智能化發(fā)展提供了重要的先決條件。診斷系統(tǒng)的智能 化是指它可以有效地獲取、傳遞、處理并利用相關信息，對給定環(huán)境下的診斷對象進行自動狀態(tài)識別、故障判斷和狀態(tài)預測。 國外的資料表明：故障診斷的效果是明顯的。據(jù)日本統(tǒng)計，在采用診斷技術后，事故率減少 75%，維修費用降低 36%左右，英國對 2021個企業(yè)進行的調查表明，診斷技術的采納使得每年節(jié)省的維修費用達 3 億英鎊。 國內外汽輪發(fā)電機組故障自動診斷理論和技術在近 20 年得到快速發(fā)。 國內在大機組振動及狀態(tài)監(jiān)測、分析、故障診斷與處理等方面取得一定的成績 , 為電力的安全生產(chǎn)和保障主設備安全運行提供了重要的技術支持。 但是 , 現(xiàn)今的狀況仍然不能滿足實際需要 , 振動仍是當前影響大型機組運行的關鍵技術之一。 1988 年 ,曲靖電廠在新機組調試期間 , 均由于振動缺陷影響了機組順利投運。全國各電網(wǎng)中在役大機組出現(xiàn)振動故障影響電力生產(chǎn)的事更是屢屢發(fā)生。在 1988 年 6 月 , 在 1 個網(wǎng)局曾出現(xiàn)同時有 5 臺 200MW 以上的大型機組由于振動原因停機處理的緊急局面。在 1988 年 10 月 , 北侖電廠 1 號 600MW 東芝機組發(fā)生高壓葉片斷裂重大事故 , 直接損失 2400 萬元 ( 人民幣 ) 。 本文概述了現(xiàn)今