核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别方法和设备与流程

本公开的实施例总体涉及核电站海水循环泵系统，并且更具体地涉及一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别方法和设备。

背景技术：

1、核电站所采用的海水循环泵系统通常采用立式泵作为循环水泵。立式泵由电机驱动。海水循环泵系统在工作过程中，容易发生轴系扭振。一旦发生轴系扭振，海水循环泵系统则存在安全隐患。因此，对海水循环泵系统进行轴系扭振监控意义重大。

2、为了对海水循环泵系统是否发生轴系扭振进行监控，通常基于变频器采集的电压、电流等信号，进行分析评估，以便判断海水循环泵系统是否发生轴系扭振。但是，传统的用于对海水循环泵系统是否发生轴系扭振的监控方法，存在检测精度较低的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本公开提供了一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别方法和设备，能够显著提高海水循环泵系统的轴系扭振的识别精度。

2、根据本公开的第一方面，提供一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别方法，该方法包括：基于第一速度检测单元所检测的、关于核电站海水循环泵系统的电机的轴的转动的第一检测数据，生成关于海水循环泵系统的电机的轴的转速的第一速度时间波形信号，第一速度检测单元设置于核电站海水循环泵系统的电机的轴的靠近非驱动端的一侧；基于第二速度检测单元所检测的、关于海水循环泵系统的负载泵端转动的第二检测数据，生成关于负载泵端的转速的第二速度时间波形信号；确定第一速度时间波形信号所对应的第一频率与第二速度时间波形信号所对应的第二频率之间的频率差；以及响应于确定频率差属于预定频率范围，确定海水循环泵系统发生轴系扭振。

3、在一些实施例中，该方法还包括：根据该频率差生成pid控制信号，该pid控制信号用于调节海水循环泵系统的变频器的给定信号输入，以便抑制轴系扭振。

4、在一些实施例中，确定第一速度时间波形信号对应的第一频率与第二速度时间波形信号对应的第二频率之间的频率差包括：对第一速度时间波形信号进行快速傅里叶变换，以便确定第一频率；对第二速度时间波形信号进行快速傅里叶变换，以便确定第二频率；以及确定第一频率与第二频率之间的频率差。

5、在一些实施例中，第一速度检测单元包括第一码盘；第二速度检测单元包括设置于海水循环泵系统的负载泵端的第二码盘。

6、在一些实施例中，第一码盘的轴线与核电站海水循环泵系统的电机的轴的轴线重合。

7、在一些实施例中，第二码盘的轴线与核电站海水循环泵系统的电机的轴的轴线重合。

8、在一些实施例中，控制单元设置于海水循环泵系统的变频器内，第一码盘以及第二码盘包括以下至少一种：增量式编码盘、绝对值编码盘和旋变编码盘。

9、在一些实施例中，第一码盘以及第二码盘包括以下至少一种：电磁式码盘和光电式码盘。

10、在一些实施例中，对第一速度时间波形信号进行快速傅里叶变换，以便确定第一频率包括：对第一速度时间波形信号进行快速傅里叶变换，以便确定第一速度时间波形信号所对应的多个频率分量，确定多个频率分量中对应幅值最大的频率分量为第一频率。

11、在一些实施例中，控制单元还被配置为根据第一频率与第二频率之间的频率差，依据双惯量模型，生成用于调节海水循环泵系统的变频器的给定信号输入的pid控制信号。

12、根据本公开的第二方面，提供一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别设备。该设备包括：第一速度检测单元，被配置为检测关于核电站海水循环泵系统的电机的轴的转动的第一检测数据，以便生成关于海水循环泵系统的电机的轴的转速的第一速度时间波形信号，第一速度检测单元设置于核电站海水循环泵系统的电机的轴的靠近非驱动端的一侧；第二速度检测单元，被配置为检测关于海水循环泵系统的负载泵端转动的第二检测数据，以便生成关于负载泵端的转速的第二速度时间波形信号；控制单元，分别与第一速度检测单元以及第二速度检测单元通信连接，被配置为确定第一速度时间波形信号所对应的第一频率与第二速度时间波形信号所对应的第二频率之间的频率差，以及响应于确定频率差属于预定频率范围，确定海水循环泵系统发生轴系扭振。

13、在一些实施例中，控制单元还被配置为根据该频率差生成pid控制信号，该pid控制信号用于调节海水循环泵系统的变频器的给定信号输入，以便抑制轴系扭振。

14、在一些实施例中，第一速度检测单元包括第一码盘；第二速度检测单元包括设置于海水循环泵系统的负载泵端的第二码盘。

15、根据本公开的第三方面，提供一种核电站的海水循环泵系统。该系统包括：电机，用于驱动负载泵端；负载泵端；变频器，用于驱动电机；以及根据本公开的第一方面的设备。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定第一速度时间波形信号对应的第一频率与第二速度时间波形信号对应的第二频率之间的频率差包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一速度检测单元包括第一码盘；第二速度检测单元包括设置于海水循环泵系统的负载泵端的第二码盘。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第一码盘的轴线与核电站海水循环泵系统的电机的轴的轴线重合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对第一速度时间波形信号进行快速傅里叶变换，以便确定第一频率包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述频率差生成pid控制信号包括：

8.一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别设备，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，控制单元还被配置为根据所述频率差生成pid控制信号，所述pid控制信号用于调节海水循环泵系统的变频器的给定信号输入，以便抑制轴系扭振。

10.一种核电站的海水循环泵系统，其特征在于，包括：

技术总结
本公开的实施例涉及一种核电站海水循环泵变倍率运行的轴系扭振识别方法和设备。其中方法包括：基于第一速度检测单元所检测的、关于核电站海水循环泵系统的电机的轴的转动的第一检测数据，生成关于海水循环泵系统的电机的轴的转速的第一速度时间波形信号；基于第二速度检测单元所检测的、关于海水循环泵系统的负载泵端转动的第二检测数据，生成关于负载泵端的转速的第二速度时间波形信号；确定第一速度时间波形信号所对应的第一频率与第二速度时间波形信号所对应的第二频率之间的频率差；以及响应于确定频率差属于预定频率范围，确定海水循环泵系统发生轴系扭振。本公开的实施例的方案能够显著提高海水循环泵系统的轴系扭振的识别精度。

技术研发人员：陆金琪,竺伟,姚学良,阎晓伟,何文斌,马春雷,张必文
受保护的技术使用者：上海阿波罗机械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15