水電機(jī)組振動(dòng)擺度在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀

隨著水電機(jī)組容量的不斷增大,機(jī)組運(yùn)行問(wèn)題逐步增多,通過(guò)監(jiān)測(cè)機(jī)組振動(dòng)擺度來(lái)預(yù)防事故發(fā)生,保障機(jī)組及電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要意義.該文采用了一種具有高速網(wǎng)絡(luò)通訊功能的powerpc及搭載實(shí)時(shí)linux操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)研制的振動(dòng)擺度在線裝置系統(tǒng),該裝置能夠?qū)C(jī)組振動(dòng)、擺度、壓力脈動(dòng)等信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、濾波處理、特征值分析并具有多種波形顯示,當(dāng)預(yù)設(shè)量超過(guò)設(shè)定閾值時(shí),裝置系統(tǒng)可以輸出報(bào)警信號(hào),并控制繼電器進(jìn)行指定動(dòng)作.該裝置功能豐富、運(yùn)行穩(wěn)定可靠,可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)水電機(jī)組狀態(tài)的監(jiān)控保護(hù).

從系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的角度,以狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取、專家知識(shí)庫(kù)及狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立為重點(diǎn),介紹了水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與檢修系統(tǒng)的構(gòu)成及該系統(tǒng)各軟件模塊的設(shè)計(jì)思路和應(yīng)用功能

從電廠設(shè)備安全運(yùn)行的角度而言,對(duì)發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測(cè)是很重要的.但是,以前我國(guó)水電廠用于現(xiàn)場(chǎng)在線運(yùn)行的振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性問(wèn)題沒(méi)有完全解決.針對(duì)水電廠需要而研制的第一臺(tái)擺度振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀bzj于1987年年底在廣東某水電廠投入運(yùn)行以來(lái),已無(wú)故障地在現(xiàn)場(chǎng)在線運(yùn)行五年多了.本文對(duì)該儀器的穩(wěn)定性及可靠性問(wèn)題進(jìn)行了分析討論.

介紹了水電機(jī)組空蝕在線監(jiān)測(cè)的原理和實(shí)現(xiàn)方法,提出了具體的空蝕在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,并在八盤峽水電廠4號(hào)機(jī)組上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),得出了空蝕強(qiáng)度隨負(fù)荷變化的特性曲線,為水電廠開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修進(jìn)行了有益的探索。

水電機(jī)組空蝕是影響機(jī)組出力和效率的重要因素,因此對(duì)水電機(jī)組空蝕在線監(jiān)測(cè)非常必要。介紹了空蝕對(duì)水輪機(jī)的破壞機(jī)理,水電機(jī)組空蝕在線監(jiān)測(cè)裝置的組成及應(yīng)用?？瘴g監(jiān)測(cè)裝置可以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和在線監(jiān)測(cè),能分析不同工況下的空化強(qiáng)度指標(biāo),掌握機(jī)組空蝕的發(fā)展趨勢(shì),為指導(dǎo)機(jī)組檢修進(jìn)行了有益的探索。

貴州某小水電廠為了提高機(jī)組效率,最終實(shí)現(xiàn)小水電站最優(yōu)有功控制分配,采用多聲道超聲波測(cè)流量技術(shù),建立了機(jī)組效率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng).重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)功能和程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法等.該系統(tǒng)在貴州某小水電廠安裝并調(diào)試好后,對(duì)各項(xiàng)功能進(jìn)行了測(cè)試,做了效率試驗(yàn).此系統(tǒng)可運(yùn)用多種方法實(shí)現(xiàn)效率曲線擬合,并可以進(jìn)行對(duì)比,總體具有一定的創(chuàng)新性.

本文簡(jiǎn)要闡述szj水電機(jī)組擺度振動(dòng)監(jiān)測(cè)與信號(hào)分析數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能,重點(diǎn)介紹機(jī)組盤車測(cè)算及導(dǎo)軸承間隙分配計(jì)算的數(shù)據(jù)處理方法,進(jìn)而說(shuō)明功能模塊對(duì)提高機(jī)組大修盤車過(guò)程的工作效率和縮短工期的重要作用。

針對(duì)水電廠目前普遍開(kāi)展的狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作,從狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)、設(shè)計(jì)、配置原則、系統(tǒng)功能、實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量控制及運(yùn)行維護(hù)等方面進(jìn)行了探討,闡述了水電機(jī)組開(kāi)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)注意的若干問(wèn)題。

作為電廠的重要設(shè)備之一，水電機(jī)組的良好運(yùn)行狀態(tài)是確保水電廠安全運(yùn)行的重要保證。隨著國(guó)內(nèi)水電工程建設(shè)的發(fā)展不斷加快，水電機(jī)組開(kāi)始往高效率、大容量、高轉(zhuǎn)速以及高水頭的設(shè)計(jì)方向進(jìn)行發(fā)展，在設(shè)計(jì)采用的材料擁有更高的強(qiáng)度，不僅增加了機(jī)組尺寸，減小了相對(duì)剛度，并且采用更加靈活的構(gòu)件，因此對(duì)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。為了對(duì)水電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和診斷分析，采用了水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)收集機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，上傳給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，對(duì)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中存在的潛在故障進(jìn)行排查和報(bào)警，提前避免重大安全事故的產(chǎn)生，對(duì)保證水電機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性具有重要的意義。本文主要對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和故障診斷技術(shù)進(jìn)行了分析。

在電廠中,水電機(jī)組是其中十分重要的一個(gè)設(shè)備,其運(yùn)行狀態(tài)與水電廠運(yùn)行的安全性有著直接的聯(lián)系.在我國(guó)水電工程不斷發(fā)展與進(jìn)步的情況下,水電機(jī)組就必須向著以下幾個(gè)方面發(fā)展:效率更高;容量更大;轉(zhuǎn)速更快;水頭更高等,除此之外,為了能夠更好的滿足當(dāng)前時(shí)代對(duì)機(jī)組的更高需求,還應(yīng)該盡量選擇具有高強(qiáng)度的材料以及靈活性更高的構(gòu)件.為了能夠讓水電組實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定、安全且可靠的運(yùn)行,就需要在線監(jiān)測(cè)水電組的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的診斷分析,為了能夠提高這些工作的準(zhǔn)確性和效率,可以在這個(gè)過(guò)程中使用水電組狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)以及故障診斷系統(tǒng),接下來(lái)是將系統(tǒng)收集到的有關(guān)數(shù)據(jù)信息上傳到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)分析,從而更好的排查機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題,并及時(shí)的采取合理的措施加以解決,避免機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題.為此,本文對(duì)水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究與分析,為后續(xù)相關(guān)工作的進(jìn)行提供了一定的參考和依據(jù).

針對(duì)水電廠目前普遍開(kāi)展的狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作,從狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)、設(shè)計(jì)、配置原則、系統(tǒng)功能、實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量控制及運(yùn)行維護(hù)等方面進(jìn)行了探討,闡述了水電機(jī)組開(kāi)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)注意的若干問(wèn)題。

由清華大學(xué)等單位聯(lián)合研制的水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析診斷系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ｐｓｔａｉ系統(tǒng)），于１９９７年１１月在廣州抽水蓄能電廠１號(hào)機(jī)上投入使用，經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行檢驗(yàn)，已於１９９８年１２月通過(guò)技術(shù)鑒定并受到好評(píng)。該系統(tǒng)硬件采用基于ｉｐｃ的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及上、下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的分層分布結(jié)構(gòu)；軟件采用基于ｗｉｎｄｏｗｓｎｔ操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的并行多任務(wù)調(diào)度機(jī)制。該廠還結(jié)合機(jī)組檢修，根據(jù)系統(tǒng)對(duì)１號(hào)機(jī)提供的導(dǎo)軸承瓦溫和大軸擺度（軸振）等異常情況及診斷處理措施，對(duì)機(jī)組進(jìn)行了有針對(duì)性的局部安裝調(diào)整，取得了滿意的結(jié)果。該系統(tǒng)的成功使用，為水電機(jī)組按狀態(tài)實(shí)施檢修和預(yù)測(cè)性維護(hù)提供了技術(shù)手段；但由于該系統(tǒng)研制時(shí)間短，且是初次使用，尚需進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn)，有些系統(tǒng)功能及仿真計(jì)算等方面也有待改進(jìn)和完善。

水口電廠狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷分析系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)組運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè),技術(shù)人員可以對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析,制作、讀取相應(yīng)的自動(dòng)診斷狀態(tài)報(bào)告,可對(duì)早期設(shè)備潛伏性故障提出預(yù)警,避免發(fā)生嚴(yán)重事故。文章介紹了水口水電廠機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)特點(diǎn)及主要功能,并探討了水輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障分析手段。

電力部門最為關(guān)心的是發(fā)電設(shè)備的安全運(yùn)行和延長(zhǎng)壽命。為了預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)事故隱患，通常依靠巡視檢查、維護(hù)及運(yùn)行人員的五官感知等方法。然而由于各水電廠的水頭、流量設(shè)備生產(chǎn)廠家不同，對(duì)所發(fā)生的異常狀態(tài)的定義和判斷都很困難，從而導(dǎo)致診斷裝置耗費(fèi)較多，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用增大。

本文簡(jiǎn)要闡述ｓｚｊ水電機(jī)組擺度振動(dòng)監(jiān)測(cè)與信號(hào)分析數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能，重點(diǎn)介紹機(jī)組盤車測(cè)算及導(dǎo)軸承間隙分配計(jì)算的數(shù)據(jù)處理方法，進(jìn)而說(shuō)明功能模塊對(duì)提高機(jī)組大修盤車過(guò)程的工作效率和縮短工期的重要作用。

針對(duì)水電廠目前普遍開(kāi)展的在線監(jiān)測(cè)工作,從在線監(jiān)測(cè)的目標(biāo)、配置原則、系統(tǒng)功能、實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量控制及運(yùn)行維護(hù)等方面進(jìn)行了探討,闡述了水電機(jī)組開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

鑒于沖擊水輪機(jī)結(jié)構(gòu)上的特殊性,其流量,效率的在線監(jiān)測(cè)目前在國(guó)內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用方面還是項(xiàng)空白,本文針對(duì)沖擊式機(jī)級(jí)珠具體情況,探討了基于差理論的監(jiān)測(cè)途徑,在此基礎(chǔ)上的結(jié)合一個(gè)沖擊式電站的實(shí)例,設(shè)計(jì)出了利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的方案。

結(jié)合水電廠實(shí)際需求,針對(duì)水電機(jī)組的特點(diǎn),從開(kāi)發(fā)者的角度詳細(xì)描述了hm9000水電機(jī)組遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)綜合分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件功能,并對(duì)其重點(diǎn)功能模塊的開(kāi)發(fā)難點(diǎn),如本地與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)結(jié)合模式、數(shù)據(jù)保存和傳輸?shù)淖赃m應(yīng)監(jiān)測(cè)等方面,進(jìn)行深入分析研究,給出較好的解決方案,最終保證hm9000具有良好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的分析處理功能,通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)分析,能為電廠積累機(jī)組運(yùn)行特征數(shù)據(jù),為電廠由計(jì)劃?rùn)z修向狀態(tài)檢修過(guò)渡創(chuàng)造條件。

研究了基于小波分析的濾波方法及其在水電機(jī)組狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)濾波中的仿真實(shí)現(xiàn)。利用小波分析將檢測(cè)信號(hào)分解到互不重疊的頻帶上,根據(jù)真實(shí)信號(hào)的頻率特性,刪除掉其中某些頻段內(nèi)的干擾與噪聲信號(hào),然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的濾波。仿真結(jié)果表明,小波分析的濾波方法與傳統(tǒng)的濾波方法相比,可以有效地濾除檢測(cè)信號(hào)中的各類噪聲與干擾,保存其中有用的頻帶信息。

為了實(shí)現(xiàn)高效率發(fā)電、低運(yùn)維成本,文章研究了風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到各個(gè)部件的振動(dòng)頻率時(shí),與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,當(dāng)超出正常頻率范圍時(shí)可以發(fā)出預(yù)警并顯示相關(guān)故障部件,維護(hù)人員能夠及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查或維修。

在實(shí)現(xiàn)水電機(jī)組自動(dòng)化的過(guò)程中,要對(duì)機(jī)組狀態(tài)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,本文討論了數(shù)據(jù)采集技術(shù)在水電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的實(shí)現(xiàn)方案。

概略地介紹了tn8000水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析故障診斷系統(tǒng)的作用及適用范圍,畫出了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的各種功能,給出了該系統(tǒng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用實(shí)例。