汽轮机供油系统的动态分析和故障诊断

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1、哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要汽轮发电机组油系统有两种典型模式，一是润滑油系统与调节系统共用低压透平油源;一是具有独立油源的高压抗燃油电液数字调节系统(DEH)与润滑油系统分开。后一种润滑油系统在启机过程中是一个动态过程，在机组额定转速时润滑油系统特性又相对稳定，其故障具有随机性和突发性，利用计算机仿真技术模拟润滑油系统的特性，对提高系统的可靠性和安全性有重要意义。介绍了国内汽轮机油系统易发生的典型故障事例，综述了国内外汽轮机油系统故障监测与诊断的研究现状，指出了国内在汽轮机油系统故障监测与诊断方面的差距，提出了故障监测与诊断的发展方向。介绍了600MW汽轮机

2、油系统的动态特性，用故障树分析的方法求出了汽轮机润滑油系统的失效模式，并对润滑油系统中存在的故障正反馈回路及其对油系统故障的影响进行了分析。上述分析对提高润滑油系统运行的可靠性具有重要的指导意义。建立了汽轮机润滑油系统主要部件射油器、主油泵及射油器一主油泵装置的特性方程，为汽轮机润滑油系统的设计、仿真和故障分析建立了基础。基于供油部件及系统装置的数学模型对600MW汽轮机供油系统及其主要部件进行了仿真模拟，结果表明所建立的数学模型具有较高的精度。对汽轮机启动过程中润滑油压变化的模拟结果与实测结果基本符合，并对一些润滑油系统典型故障进行了仿真。由于流体机械内部流动的

3、复杂性，本文没有考虑油温变化、逆止阀的动特性以及各部件连接管路的一些特性等等，因此本章所得到的仅是初步结果，有待进一步研究。关键词汽轮机油系统:典型故障;故障树分析;数学模型;特性仿真哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTherearetwotypicalsteamturbineoilsystems:oneisthecommonlowpressureoilsystemforbothlubricationandcontrolofunit,usingturbineoil;theotheroneisalubeoilsystemplusaseparatehigh

4、pressureoilsupplyspecialforthedigitalelectro-hydrauliccontrolsystem(DEH),usingfire-resistantfluid.Theperformanceofthelaterlubeoilsystemisdynamicduringstarting-upandisalsorelativelystablewhiletheunitreachestheratedspeed.Sincethefaultusuallyappearsrandomlyorsuddenly,thecomputersimulatio

5、ntechniquemodelingthelubeoilsystemhasagreatsignificancetoimprovereliabilityandsafetyofthesystem.Thetypicalcasesoffailureeasytoappearwiththeoilsystemindomesticsteamturbinesareintroduced.Thecurrentresearchstateonthefaultmonitoringanddiagnosticsystembothathomeandabroadinreviewedwiththepu

6、rposeoffindingoutourgapandindicatingthedevelopmentdirectioninthisarea.Thedynamiccharacteristicof600MWsteamturbineoilsystemisintroduced.Thefailuremodeloflubeoilsystemisfoundoutbymeansoffaulttreeanalysismethod.Thepositivefeedbackloopsoffailureexistinginthelubeoilsystemanditsinfluencetot

7、hefaultinoilsystemareanalyzed,whichhastheimportantguidancesensetoimprovethereliabilityinoperationoflubeoilsystem.Thecharacteristicequationforsuchkeycomponentsasoilejector,mainoilpump,andoilejector-mainoilpumpblockinlubeoilsystemofsteamturbineisestablishedtoprovidethebasisfordesign,sim

8、ulati