Page 93 - 水利学报2021年第52卷第4期
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幅值/μm
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图 8 正常状态振动信号小波重构分解系数
表 4 正常运行状态下奇异值特征向量及健康聚类中心
奇异值向量
信号序列 健康聚类中心
σ σ σ σ σ
1 2 3 4 5
1 1232 601 479 208 123
2 1257 535 407 196 121
3 1251 504 383 197 125 （1265，523，428，207，125）
… … … … … …
190 1268 585 408 205 119
号标准差与峰峰值的健康值，求取与实际值之间的相对误差，代入式（18）得到机组时域劣化指标
T ；另一方面，运用小波奇异值理论对每组信号进行分解，提取奇异值特征向量，计算与表 4 健康聚
t
类中心之间的相对欧式距离，根据式（19）得到机组频域劣化度指标 R 。将 T 与 R 代入式（20），最
t
t
t
终得到反映 3 号机组当前健康状态的综合劣化评估指标 D 。
t
图 9 为 3 号机组综合劣化评估指标随时间的变化趋势图，可以看出，随着时间的推移，机组状态
劣化趋势明显，呈曲折上升态势，反映了机组由正常到故障的演变过程。通过与电站运行人员交流
并查看机组在该时间段内的运行检修记录，发现在 2015 年 8 月 15 至 8 月 20 号运行期间，机组轴系各
部位的振动、摆度、温度、气隙等各种运行参数幅值均处于正常水平，振摆信号的频率成分均无异
常，且机组在运行时无异常响动，处于正常运行状态，从图 9 也可以看出，在该时段内机组综合劣化
指标一直维持在较低水平且波动平稳。点 C 处的综合劣化度首次突破 0.2，可认为是机组故障开始的
标志。根据该电站的事后分析报告，3 号机组在 2015 年 8 月 28 日开机过程中，机组上机架、水车
室、蜗壳以及尾水管等处均有明显异常声音，通过检修处理发现故障。而根据图 9 的评估分析可以看
出，该机组早在 8 月 23 日前后即出现发生故障的趋势，因此通过综合劣化评估指标可更好地实现机
图 9 机组状态劣化评估结果
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