Analýza vibrací lopatek turbín ze signálů relativního rotorového chvění

Bc. Vojtěch VAŠÍČEK

Master's thesis

Turbine blades vibration analysis based on relative rotor vibration signals

Abstract:

Diplomová práce se zabývá monitorováním vibrací lopatek ze signálu relativního rotorového chvění s využitím signálu fázové značky. Konkrétně se jedná o monitorování posledního lopatkového kola nízkotlakého dílu turbíny, kde se vibrace lopatek vzhledem k jejich délce projevují obecně nejvíce. Pro potřeby monitorování těchto vibrací byla navržena časofrekvenční metoda zpracování signálu pokročilá řádová analýza. V prostředí LabVIEW pak byl implementován algoritmus pro korekci Campbellova diagramu. Stejný algoritmus je také základem vytvořené aplikace RAMS CAMCOR, jejíž uživatelské prostředí je v této práci popsáno. Hlavním cílem diplomové práce pak byl návrh algoritmu pro dlouhodobé monitorování lopatkových vibrací. Tento algoritmus byl navržen a testován na provozních datech z TG 660 MW. Spolu s aplikací sloužící ke korekci Campbellova diagramu vznikl pro potřeby diagnostického systému rubbingu RAMS, který je vyvíjen v laboratoři DiagEn na katedře kybernetiky Západočeské univerzity v Plzni a bude sloužit jako alternativa monitorovacího systému BVMS v případě, kdy nebude možná jeho instalace.

Abstract:

This diploma thesis deals with blade vibration analysis based on measurement of relative rotor vibration signals and keyphasor signal on the turbine. The analysis is used to monitor vibrations of the last bladed wheel of the low pressure turbine part. This wheel has the longest blades, so the vibrations have in general the highest level there. Because of monitoring needs, there was developed a new time-frequency signal processing method advanced order analysis in this thesis. In LabVIEW software, there was implemented an algorithm for Campbell diagram correction. This algorithm is implemented in application named RAMS CAMCOR. Graphical user interface of this application is described in this thesis. The main purpose was to develope the algorithm for long-term monitoring of blade vibrations. The developed algorithm was tested on operational data from TG 660 MW. The monitoring algorithm together with the Campbell diagram corretion software were developed for the needs of rub diagnostic system RAMS, which is being developed at department of cybernetics, University of West Bohemia in Pilsen. It will be used instead of monitoring system BVMS in case when the installation of BVMS will not be possible.

Keywords

Frekvenční analýza, spektrogram, řádová analýza, Campbellův diagram, LabView, turbína, vibrace lopatek

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jindřich Liška, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics and Control Engineering