CN110082103B - 一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，包括：调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机#1～#3轴承的轴振、瓦温数据；根据所采集的数据计算#1～#3轴承瓦温、轴振波动基准值和变化值；建立轴系故障诊断模型；根据所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题。该方法改变了传统的轴系稳定性监测时采用的超限报警机制，引入了新的轴系失稳故障预警机制，实现汽轮机在喷嘴配汽模式下的精确预警功能，有效提升机组安全运行性能。

Description

一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法

技术领域

本发明涉及电网调度通信领域，特别涉及一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法及装置。

背景技术

当前，面对能源日益枯竭及环境污染日益严重等人类共识性难题，大规模开发利用风电、太阳能等新能源、开展节能减排等举措已成为各国重要的能源发展战略。由于火力发电在我国装机构成的主导地位，因此，许多大功率火电机组参与深度调峰变得势在必行，来平抑新能源电力的随机波动特性。并且，各电厂不仅充分挖掘机组的节能潜力，采取各种方法和手段尽可能地降低发电煤耗，以节约发电成本，提高在上网竞争中的优势；而且，对机组进行各种改造。为了提高机组的经济性，汽轮机在实际稳定运行时都采用喷嘴调节方式。但是，近几年随着高参数大容量机组的发展投产，喷嘴配汽故障更为突出。许多文献都曾针对机组在切换过程中出现的各种问题，如高调门的振动、对高压转子的作用力不均匀、转速波动较大等提出了相关的解决方案，并且在实际应用中效果非常显著；也有许多研究者针对单阀/顺序阀切换过程中机组负荷扰动较大的问题，提出了采用适当延长阀门切换时间的办法来消除机组出现的大幅负荷波动。然而，现今正在运行的许多高参数大功率汽轮机由于运行方式偏离原设计模式，从而频繁出现各种轴系失稳故障，目前的大部分研究都集中在如何通过调整各调节阀的重叠度、修正阀门特性曲线等方法来解决机组的安全问题。而用于检验汽轮机高调门喷嘴配汽规律合理性的在线综合评估方法，还没有相关论述。

目前，在机组的监测系统也集成了一些与轴系故障相关的参数实时监测功能，如对瓦温、轴振等数据的在线监测。但是，传统的监测瓦温、轴振的方法是建立瓦温、轴振、负荷的时域曲线或者瓦温－负荷、轴振－负荷之间的变化趋势，当监测值超过设定值时自动报警。但是，汽轮机轴系失稳故障并非突然发生，都存在一定的发展趋势，而超限报警机制没有利用这一趋势实现故障预警功能。因此，现有的超限报警机制和在线监测手段并不利于汽轮机轴系失稳问题的故障诊断，极易忽略掉机组潜在的故障。从本质上考虑，对处在喷嘴调节模式下的汽轮机而言，轴系不稳定性是不平衡气流力造成的汽轮机转子的偏移，产生轴振，由此引发润滑油的不均匀分别造成瓦温的变化。汽轮机调节级产生不平衡气流力的两大主要因素是阀门开启顺序和阀门开度，而由阀门开启顺序问题造成的轴系稳定性问题可以通过优化阀门开启顺序解决。若优化后依旧存在轴系失稳问题，可判定该问题由阀门开度造成的，因此，对喷嘴调节模式下的汽轮机组而言，建立一种涉及不平衡气流力作用汽轮机轴系失稳故障的预警机制就显得尤为重要。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，旨在克服以上问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，包括如下步骤：

S10调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机#1～#3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的 50％、60％、70％、80％、90％、100％，调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力P_min、最大主汽压力P_max、

S20根据S10所采集的数据计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀,T₀和变化值ΔS、ΔT；

S30建立轴系故障诊断模型，其中包括轴承瓦温诊断模型、轴承轴振诊断模型；

S40根据S30所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过 S30所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题。

优选地，所述S20包括：

S201计算＃1～＃3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为S10中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；n表示轴承的数量；

S202计算＃1～＃3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS、ΔT，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为S10中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；

S203由轴承瓦温、轴振波动基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障。

优选地，所述S30包括：

S301建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量；

S302建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为 3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

本发明还公开了一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警装置，用于实现上述方法，其包括：

采集模块，用于调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机#1～#3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的50％、60％、70％、80％、90％、100％，调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力P_min、最大主汽压力P_max、

计算模块，用于根据采集模块所采集的数据计算#1～#3轴承瓦温、轴振波动基准值S₀，T₀和变化值ΔS、ΔT；

建模模块，用于建立轴系故障诊断模型，其中包括轴承瓦温诊断模型、轴承轴振诊断模型；

判断模块，用于根据建模模块所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过建模模块所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题。

优选地，所述计算模块包括：

基准单元，用于计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为采集模块中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]； n表示轴承的数量；

变化单元，用于计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS，ΔT，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为采集模块中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]，

初始判断单元，用于由轴振波动、轴承瓦温基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障。

优选地，所述建模模块包括：

轴承轴振诊断单元，用于建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量。

轴承瓦温诊断单元，用于建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为 3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

为了解决现有的机组轴稳定性在线监测方法存在的故障监测能力较弱，导致一些故障无法监测，从而极大影响机组调峰灵活性的问题，所以提出了一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，本发明的方法改变了传统汽轮机轴系失稳故障的监测机制，利用单阀模式下的安全运行数据建立故障诊断模型，实现对汽轮机轴系失稳问题的故障预警。在数据采集阶段，考虑到了机组不同负荷、不同主汽压力等失稳因素，以该数据作为计算基础，在计算波动基准值X₀体现了汽机转子轴自身的设备特性与蒸汽品质等失稳因素所造成的波动。在实现喷嘴配汽模式下的故障预警功能时，把产生失稳故障的主要因素不平衡气流力作为重点因素，通过波动变化值ΔX和单阀模式/喷嘴配汽模式二者之间的模式差异产生的波动经验值δ体现。其中，在计算波动基准值和变化值时，可以通过计算数据判断机组自身是否存在轴系故障问题。

本发明的有益效果为：

本发明的一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，利用汽轮机单阀模式时不同负荷、不同主汽压力下的运行数据建立喷嘴配汽模式下的故障诊断模型，在运行时把不平衡气流力作为主要失稳因素，但又同时考虑到其它次要失稳因素。该方法改变了传统的轴系稳定性监测时采用的超限报警机制，引入了新的轴系失稳故障预警机制。该方法能够实现汽轮机在喷嘴配汽模式下的精确预警功能，有效提升机组安全运行性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法的流程框图；

图2为机组滑压运行情况示意图；

图3为传统的主蒸汽压力随负荷变化曲线图；

图4为实际运行状态中的轴振轴振时域图；

图5为机组瓦温随机组总阀位指令变化的规律曲线图，

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-5所示，本发明提出的一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，包括如下步骤：

S10调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机#1～#3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的 50％、60％、70％、80％、90％、100％，调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力P_min、最大主汽压力P_max、

S20根据S10所采集的数据计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀,T₀和变化值ΔS、ΔT；

S30建立轴系故障诊断模型，其中包括轴承瓦温诊断模型、轴承轴振诊断模型；

S40根据S30所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过 S30所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题。

优选地，所述S20包括：

S201计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为S10中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；n表示轴承的数量；

S202计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS、ΔT，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为S10中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；

S203由轴承瓦温、轴振波动基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障。

优选地，所述S30包括：

S301建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量。

S302建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为 3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

本发明还公开了一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警装置，用于实现上述方法，其包括：

采集模块，用于调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机＃1～＃3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的50％、60％、70％、80％、90％、100％，调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力P_min、最大主汽压力P_max、

计算模块，用于根据采集模块所采集的数据计算＃1～＃3轴承瓦温、轴振波动基准值X₀和变化值ΔX；

建模模块，用于建立轴系故障诊断模型，其中包括轴承瓦温诊断模型、轴承轴振诊断模型；

判断模块，用于根据建模模块所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过建模模块所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题。

优选地，所述计算模块包括：

基准单元，计算＃1～＃3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为采集模块中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；n 表示轴承的数量；

变化单元，计算＃1～＃3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS、ΔT，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为采集模块中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]，

初始判断单元，用于由轴振波动、轴承瓦温基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障。

优选地，所述建模模块包括：

轴承轴振诊断单元，用于建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量。

轴承瓦温诊断单元，用于建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为 3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

具体实操实例；

步骤一：调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行。采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机＃1～＃3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的50％、60％、70％、80％、90％、100％。调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力P_min、最大主汽压力P_max、

如表 1、表2所示；

表1#1～#3轴承振动数据采集表

表2#1～#3轴承瓦温数据采集表

步骤二：由步骤一中采集的数据计算#1～#3轴承瓦温、轴振波动基准值X₀ (X₀分别表示轴振基准值S₀和瓦温基准值T₀)和变化值ΔX(ΔX分别表示轴振波动变化值ΔS和轴承瓦温变化值ΔT)，具体操作步骤如下：

步骤二一：计算＃1～＃3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为步骤一中采集的各轴承轴振、瓦温数据。i的取值为 1，2，3……n；n表示轴承的数量。

步骤二二：计算＃1～＃3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS、ΔT，计算公式如下：

步骤二三：由轴承瓦温、轴振波动基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障。

步骤三：建立轴系故障诊断模型，具体操作步骤如下：

步骤三一：建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量。

步骤三二：建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为 3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

步骤四：由步骤三所设模型建立轴系失稳故障预警机制，判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，判断方法为：机组相应轴承的运行监测数据(对应轴承的瓦温、轴振数据)是否超过步骤三所求预警值，超过预警值表示机组存在轴系失稳问题。

本实施可以提高喷嘴配汽轴系失稳故障的故障识别精度，提高机组的安全运行性能。实际测试试验验证了该方法的有效性和实际工程应用价值。该方法考虑到机组在单阀运行状态下不平衡气流力对轴系稳定性的影响，在综合考虑多种失稳因素后把不平衡气流力作为重点因素建立故障诊断模型。借助该模型实现对机组轴系故障的预警功能。

本实施方式效果：

本实施方式提出了一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，改变传统的汽轮机轴系故障超限报警机制，引入预警机制，提高了故障诊断精度，有助于机组的安全稳定运行同时，为了突出本方法的实际应用价值，本发明还给出了优化案例。

本实施方式可以实现故障预警功能，同时在数据处理环节还可以通过计算结果检测出汽轮机转子轴自身是否存在故障。实际测试试验验证了该方法的有效性和实际工程应用价值：

(1)该方法综合考虑了多种喷嘴配汽模式下的轴系失稳因素，基于单阀进汽模式的计算数据全面考虑了导致汽轮机轴系失稳问题的各个影响因素，而又突出关注不平衡气流力的作用。不同步骤获取的结论可用于直接判断造成故障的具体原因。

(2)该方法所引入的预警机制可以整合到机组在线监测系统中，实现在线预警功能。因此，具有极大的实际推广应用价值。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

通过步骤一至步骤三完成数据采集和处理，图4为实际运行状态中的轴振轴振时域图，从该图中可以发现，传统的监测手段只是对轴振数据的简单在线监测，无法为轴系失稳故障提供有效的数据，而且监测数据没有规律性，从图中也不能发现潜在的故障，在故障发生后只能借助于超限报警机制提醒运行人员汽轮机轴承存在失稳故障。图5为机组瓦温随机组总阀位指令变化的规律曲线图，该 图直观地展示了机组轴瓦随机组总阀位指令变化的规律曲线。在喷嘴配汽模式运行时，当总阀位指令较小(高调门部分开启)，机组轴瓦振动处于最大状态，此时对轴瓦振动起主要作用的是不平衡气流力。随着总阀位指令的增加(高调门逐渐全开)，机组轴瓦振动逐渐减小，不平衡气流力的作用效果也逐渐减弱。根据上述试验的结果，表明借助于新型的故障诊断模型可以实现喷嘴配汽模式下轴系失稳故障预警功能。多影响因素、区分重要程度的综合分析，可以从基础监测数据中获取有规律的结论，实现对汽轮机轴系失稳故障的检测、预警功能。基于单阀模式的采集数据既能给喷嘴配汽模式下建立诊断模型提供模型参数，又能通过这些参数检测汽轮机设备自身是否存在故障。此外，该方法的所提出的预警机制可以与汽轮机现有在线监测平台整合，实现机组轴系失稳故障的在线预警功能，对汽轮机安全影响性能的提升有很大的帮助。该方法可以有效改善喷嘴配汽模式下的轴系失稳故障监测机制，具有极大的实际推广应用价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (2)

1.一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机#1～#3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的50％、60％、70％、80％、90％、100％，调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力、最大主汽压力；

S20根据S10所采集的数据计算#1～#3轴承瓦温、轴振波动基准值X₀和变化值ΔX；

S30建立轴系故障诊断模型，其中包括轴承瓦温诊断模型、轴承轴振诊断模型；

S40根据S30所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过S30所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题；

其中，所述S20包括：

S201计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为S10中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；n表示轴承的数量；

S202计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS，ΔT，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为S10中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；

S203由轴振波动、轴承瓦温基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障；

所述S30包括：

S301建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量；

S302建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

2.一种汽轮机喷嘴配汽轴系失稳故障预警装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于调整机组运行状态，使机组在单阀模式下运行，采集不同负荷、不同主汽压力下汽轮机#1～#3轴承的轴振、瓦温数据，负荷分别选取为额定负荷的50％、60％、70％、80％、90％、100％，调节级后压力选取为滑压运行方式下允许的最小主汽压力、最大主汽压力；

计算模块，用于根据采集模块所采集的数据计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀和变化值ΔS，ΔT；

建模模块，用于建立轴系故障诊断模型，其中包括轴承瓦温诊断模型、轴承轴振诊断模型；

判断模块，用于根据建模模块所建的轴系故障诊断模型定制轴系失稳故障预警机制，以判断汽轮机是否存在轴系失稳故障，该判断方法：若机组的在线监测数据超过建模模块所求预警值，则表示机组存在轴系失稳问题；

其中，所述计算模块包括：

基准单元，用于计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温基准值S₀，T₀，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为采集模块中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]；n表示轴承的数量；

变化单元，用于计算#1～#3轴振波动、轴承瓦温变化值ΔS，ΔT，计算公式如下：

其中，S_i、T_i分别为采集模块中采集的各轴承轴振、瓦温数据，i∈[1，n]，

初始判断单元，用于由轴振波动、轴承瓦温基准值判断机组是否存在轴系故障，判断基准为S₀不高于100μm，T₀不高于85℃，当超过最大值后，可判定机组存在轴系故障；

所述建模模块包括：

轴承轴振诊断单元，用于建立轴承轴振诊断模型：

S＝S₀+ΔS+δ_S

其中，S₀为轴振波动基准值；ΔS为轴振波动变化值；δ_S＝10μm，为诊断模型轴承振动裕量；

轴承瓦温诊断单元，用于建立轴承瓦温诊断模型：

T＝T₀+ΔT+δ_T

其中，T₀为轴承瓦温基准值；ΔT为轴承瓦温变化值；δ_T的取值范围为3～5℃，为诊断模型轴承瓦温裕量。

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