水电机组状态监测与故障诊断系统

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1、水电机组状态监测与故障诊断系统【摘要】水电机组状态的检测和故障的诊断对于水电机组来说极其重要。木文分析了水电机组状态监测和故障诊断系统的结构，分析了故障诊断目前的现状，同时，对于分析了展开水电机组状态监测和故障诊断的意义。【关键词】水电机组；状态监测；故障诊断系统中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：、八―1—一、刖吕水电机组能否很好的工作，取决于能否对其进行合理的监测，及时的发现问题，处理问题，以保证英顺利的运行。而水电机组的故障诊断是保证水电机组能够排除问题，继续恢复工作的保证，所以，研究和分析水电机组状态监测和故障诊断系统很有必耍。二、机组状态监测与诊断系统的总体结构系统采

2、用复杂的分布分层双局域网结构。系统由状态监测局域网和电厂局域网两套局域网组成。从信号的角度看，系统由传感器层、信号采集与预处理层、服务器层、BS浏览器终端、远方运行分析屮心五层结构组成。1•传感器和变送器：将机组各部件采集的各种物理信号转化为电信号O2•信号采集及预处理系统:采集传感器和变送器信号,将这些信号采集和处理，得到反映机组运行状态的各种特征参数、曲线、图表等;其中主变在线监测系统和#1机组局放监测装置通过485通讯接入#1机组状态监测装置，机组流量监测装置和#3机组局放监测装置通过485通讯接入#3机组状态监测装置。3.状态数据服务器:接受信号釆集及预处理系统的数据，自动

3、运行分析和诊断软件，定期提供状态检查FI志、状态发展趋势、口动状态报告，口动存储有故障时的监测数据等。发布数据服务器中的数据、分析结果、诊断结果，包括与本地或远程的监测、分析、诊断、维护工作站的交互，定期向远程发送日志、趋势以及冇故障的实时数据等，并提供状态数据查询服务。4.山于电厂状态监测内容较多，数据通信容量较大，故建立独立的状态监测与诊断系统的TCP/IP局域网，与电厂的MIS局域网分开，以保证状态监测的实时性，避免两个系统之间的通信干扰。同时又通过Web服务器将两个网络连接起来，使MIS用户可以用浏览器方式有效地对机组状态进行监测分析和诊断，（2008年奥运至今,根据国网公

4、司二次系统安全防护规定,暂时将WEB服务器与电厂MIS局域网断开、镜像服务器与外网断开）o三、状态监测技术现状冃前，国内外研究较多的水电机组状态监测技术包括:机组振动稳定性在线监测技术、水轮机效率在线监测技术、水轮机空化监测技术、发电机绝缘局放监测技术、发电机气隙和磁场强度监测技术、主变压器油气监测技术等。国内外在水电站状态监测技术的应用方面做了大量的工作，研制开发出了一批实用产品。机组振动稳定性监测技术水电机组振动稳定性监测通常包括机组的结构振动、主轴摆度、水压脉动等参数。当前，水轮发电机组振动稳定性监测基木原理框图见图。振动监测由振动传感器和监测分析系统组成。传感器负责收集表征

5、机组振动状态的各种非电量特征参数，并转化为可供监测系统使用的电量信号。监测分析系统主耍包括数据釆集、数据存储与数据分析3大功能，可获取较为全面的振动信息，包插幅值、相位、频率、振动波形、轴心轨迹和振动趋势等，这对于判定振动的起因和进行事故的分析是比较合适的选择。机组结构振动监测通常采用低频振动速度传感器和加速度传感器，主轴摆度监测采用电涡流位移传感器或电容式非接触位移传感器，水压脉动监测采用具有良好动态特性的压力传感器。监测测点根据机组型式和容量，以及现场实际情况选择，表1为各种类型水轮发电机组的典型测点配置表。一般而言，并不是所有机组都需耍对如此众多的状态进行在线监测,绝大多数机

6、组容易产生故障的因素，在机组的安装和运行历史记录中都有反映；为此，可根据机组运行的实际情况选择其中最为关注的状态进行监测和分析。另外为节约成本，对于那些不经常出现故障的项H还可以采用离线检测的方式。四、水电机组开展机组状态在线监测系统的重要意义1、保障机组安全、稳定、经济运行的重要手段水电机组机组状态在线监测系统主耍通过以下五大功能，保障机组安全、稳定、经济运行。实时监测功能：以各种直观易懂的图形或曲线实时显示稳定性数据变化、气隙数据变化，便于运行人员或检修人员实时了解机组各部件运行状态，随时确保机组状态良好。预警报警功能：根据主机厂提供的性能参数值和现场运行调试经验，建立各工况下

7、的报警定值和样本数据，自动实时判断机组运行状态，当状态发生变化时，及时发出报警和预警信号，便于值班人员第一时间掌握机组异常信息并采取相应措施。性能评佔功能：自动生成检修前、后各种状态报告，通过对比历史数据、曲线趋势，以评价检修效果；分析瞬态过程和热稳定过程气隙变化数据，指导机组安装和优化设计、辅助分析机组的异常振动和摆度。2、水电机组特点和行业发展的内在需要（一）相对火电厂来说，水电厂生产环节简单、设备较少、自动化水平较高，更冇利于开展机组状态在线监测系统。（-）水轮