作为发电系统的主要生产设备,汽轮发电机组的安全稳定运行在整个发电流程中,扮演着不可或缺的角色。随着单元机组容量的增大和机组结构的更加复杂,设备的故障类别和故障率显著增加,并且故障产生的后果更加严重。轴系扭转振动就是其中一个还没有得到较好解决的问题。轴系扭振故障在早期具有一定隐秘性,使得准确监测和判别扭振故障成为一项很困难的事;现有的轴系扭振检测手段存在实时性不强、设备成本高,监测结果准确度不高的问题。因此,对于轴系扭振监测技术的研究很有必要。本文旨在探寻一种设备成本低、现场测试方便、监测结果准确可靠的新型扭振监测方法,并以此开发出一套适用于工程实际的扭振监测与诊断系统。本文研究工作主要包括如下三个方面:(1)基于转轴振动与轴瓦振动之间的关系,提出了一种从轴承座振动信号提取扭振成分的汽轮发电机组轴系扭振监测方法;以幅值谱分析和相位差散点分析作为故障判别评价的指标,建立了扭振故障判别的理论模型。研究结果表明:与现有扭振测量手段相比,该理论方法具有传感器少、安装方便、成本低、实时性强、测量准确可靠的优势。(2)基于LabVIEW的开发环境,开发了一套轴系扭振监测诊断软件。该应用软件包括信号采集、信号处理、数据读写、扭振特征提取、扭振故障判别和特征指标输出等多个功能模块。构建起了一套轴系扭振监测诊断系统,该系统由硬件设备和前述应用软件集成而来。(3)开展了轴系扭振监测实验研究和现场试验研究。在实验室的模拟转子试验台上,采用多转速工况下甩驱动力矩的扭振激励方式获取扭振信号成分;在发电厂现场采集到汽轮发电机组甩负荷故障数据获取扭振成分,共同对扭振监测诊断系统的性能进行了验证。研究结果表明,本文所开发的轴系扭振监测诊断系统具有现场适应性强、数据准确可靠的特点。