石海英

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

淺談水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的組成及應(yīng)用

石海英

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷變化和發(fā)展，對水輪發(fā)電機(jī)提出了更高的要求，文章重點(diǎn)討論了水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)安裝及其應(yīng)用，并根據(jù)其特點(diǎn)提出相應(yīng)的管理方法與維護(hù)措施，更好的為電機(jī)廠服務(wù)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

水輪發(fā)電機(jī)；機(jī)組監(jiān)測；應(yīng)用研究

1 關(guān)于狀態(tài)監(jiān)測項目的選取

其涵蓋兩個要素，分別是水輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)。它們屬于一種互相聯(lián)系的關(guān)系。

水輪機(jī)監(jiān)測包括：軸系、葉輪、葉片、導(dǎo)軸承、潤滑系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部位。

發(fā)電機(jī)監(jiān)測包括：定子線圈、定子磁心、轉(zhuǎn)子、軸系等部位。定子線圈的診斷采用局部放電法(脈沖高頻容量)用于檢測線圈、線棒、線棒支撐的絕緣情況及線圈斷路。定子鐵芯和轉(zhuǎn)子的診斷運(yùn)用一組氣隙測量傳感器監(jiān)測定子孔徑和轉(zhuǎn)子圓周、偏心所造成的動態(tài)氣隙情況。

檢測的參數(shù)一般有：機(jī)架振動、擺度、溫度、電量、氣隙、絕緣監(jiān)測、氣蝕、壓力脈動等。

2 關(guān)于配置的具體原則

合理的選擇監(jiān)測點(diǎn)，是明確記住運(yùn)作體系的關(guān)鍵內(nèi)容。它的選取和布局是不是優(yōu)秀的，會關(guān)乎到信號的收集是不是精準(zhǔn)的，同時還關(guān)乎到信息是不是可信。在開展該項選取活動的時候，要對具體的測試點(diǎn)開展革新。站在經(jīng)濟(jì)性的層次上來看，要確保點(diǎn)數(shù)較少，而且也要狀態(tài)監(jiān)測等的規(guī)定。當(dāng)選取的時候，要在合乎監(jiān)測活動的前提之下，選擇那些針對性高的，能夠合理的體現(xiàn)裝置運(yùn)作狀態(tài)的點(diǎn)。

3 關(guān)于體系的構(gòu)成要素

水輪機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)一般采用多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其典型的結(jié)構(gòu)設(shè)置如下：狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由上下兩部分組成，上位機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和工作站；下位機(jī)系統(tǒng)由現(xiàn)地盤柜及其終端采集裝置和傳感器組成。安裝在機(jī)組各部位的傳感器將各種物理信號轉(zhuǎn)化為電信號，傳送到各狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)將這些信號采集和處理，得到反映機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的各種特征參數(shù)、曲線、圖表等，統(tǒng)一存儲到狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器。狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器還會自動運(yùn)行分析和診斷軟件、定期提供狀態(tài)檢查日志、狀態(tài)發(fā)展趨勢、自動存儲有故障時的監(jiān)測數(shù)據(jù)等。應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)發(fā)布數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、診斷結(jié)果，包括與本地或遠(yuǎn)程的監(jiān)測、分析、診斷、維護(hù)工作站的交互，定期向遠(yuǎn)程發(fā)送日志、狀態(tài)發(fā)展趨勢以及有故障時的實時數(shù)據(jù)等。應(yīng)用服務(wù)器是基于B/S模式的系統(tǒng)的必備裝置。為保證各個網(wǎng)段之間的連通性以及支持Intemet，通訊協(xié)議使用TCP/IP協(xié)議。

4 具體的功效特征

實時監(jiān)測：它是體系的關(guān)鍵特點(diǎn)，對于設(shè)備的運(yùn)作模式開展綜合化的監(jiān)測，而且判別其是不是處在一種合理的模式。同時通過機(jī)組布置圖及數(shù)值表監(jiān)視可了解傳感器的整體布局、具體通道名稱、通道監(jiān)測數(shù)據(jù)的值，這樣方便工作者了解具體的運(yùn)作狀態(tài)。同時還設(shè)置了全天候的跟蹤體系，這樣便于工作者能夠更加直觀的分析設(shè)備。

數(shù)據(jù)分析：該項特征是對體系獲取的信息，通常是過去的信息，開展分析匯總，進(jìn)而得知一些能夠體現(xiàn)其運(yùn)作特征的信息，結(jié)合這些數(shù)據(jù)等來明確設(shè)備的運(yùn)作模式。并提供了波形曲線分析、階次比分析、相位圖分析、功率譜分析、軌跡分析、多軌跡分析、瀑布圖分析、轉(zhuǎn)速級聯(lián)譜分析、極坐標(biāo)分析、等一系列的分析工具。

狀態(tài)報告：通過對選擇不同時期的機(jī)組數(shù)據(jù)制作各種不同功能目的的機(jī)組報告，這樣方便測試信息的存放。

報警預(yù)警：實時自動判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。在狀態(tài)出現(xiàn)改變的時候，盡快的進(jìn)行預(yù)警活動，這樣方便工作者能夠在最快的時間之中獲取設(shè)備的不正常的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

故障診斷：提供機(jī)械設(shè)備狀況異常部位的詳細(xì)數(shù)據(jù)及惡化水平，便于設(shè)備的檢修活動的正常開展，進(jìn)而生成非常有效的裝置狀態(tài)監(jiān)測體系。

指導(dǎo)運(yùn)行：關(guān)注所有的關(guān)鍵信息，對其開展在線的監(jiān)測活動，確保體系有非常合理的運(yùn)作信息，為機(jī)組積累機(jī)械設(shè)備長期運(yùn)行情況及變化趨勢建立檔案，并形成廠內(nèi)水電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)綜合數(shù)據(jù)庫，便于指導(dǎo)機(jī)組運(yùn)行在合適的工況區(qū)。

遠(yuǎn)程分析與診斷：系統(tǒng)采用基于B／S模式的Internet技術(shù)，使其在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)到的地方（包括廠內(nèi)各主管技術(shù)部門、遠(yuǎn)程分析中心或?qū)＜遥?，都可有效地對機(jī)組狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測分析，制作相應(yīng)的狀態(tài)報告，支持運(yùn)行分析中心的建立和工作。

5 對體系的運(yùn)作管控狀

5.1 設(shè)置合理的監(jiān)測體系的技術(shù)規(guī)定，設(shè)立技術(shù)專責(zé)負(fù)責(zé)機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)和使用要求技術(shù)專職每日4需對狀態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對于那些不正常的信息要盡快的告知相關(guān)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而應(yīng)對。設(shè)置臺賬模式，這樣就能確保隨時使用，確保裝置的運(yùn)作狀態(tài)明了。積極地對其運(yùn)作模式進(jìn)行維護(hù)，確保體系的運(yùn)作穩(wěn)定。

5.2 積極地對工作者開展培訓(xùn)活動，確保其有著優(yōu)秀的分析水平和活動能力，可以察覺體系中存在的問題。可以從檢測信息中了解裝置存在的一些電氣方面的或者是其他方面的不利現(xiàn)象。

6 關(guān)于體系的使用

6.1 確保機(jī)組的運(yùn)作穩(wěn)定

經(jīng)由對檢測點(diǎn)信息的分析，具體的體現(xiàn)機(jī)組在各種狀況中的振動等的現(xiàn)象。經(jīng)由其報警活動可以警示工作者在規(guī)定的時間中對負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止振動幅度過高，能夠應(yīng)對那些由于振動太大而導(dǎo)致的不利現(xiàn)象。經(jīng)由對電氣要素的在線分析，而且結(jié)合設(shè)定的問題來比對相關(guān)的內(nèi)容，如果合乎具體的狀態(tài)的話，就要將故障錄波運(yùn)行，而且進(jìn)行警示活動，告知工作者積極的調(diào)節(jié)數(shù)值，確保其精準(zhǔn)合理。

6.2 指引機(jī)組開展檢修活動

在過去的時候，我們國家的電力體系的供電裝置都是使用定期檢查的措施，也就是說是一種計劃模式，到了規(guī)定的時間之后不管其運(yùn)作的是不是有序都要開展檢修活動。此類措施在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)模式之中存在非常多的不利現(xiàn)象。像是其檢修沒有針對性，而且非常的無序。其導(dǎo)致了很多的浪費(fèi)等問題發(fā)生，有時候還對專職產(chǎn)生一種負(fù)面的效益。其時間不合乎當(dāng)今的裝置使用時間。狀態(tài)監(jiān)測是一項全新的方法，其為檢測活動的開展提供了非常精準(zhǔn)的維護(hù)條件。該項體系是經(jīng)由對設(shè)備的運(yùn)作穩(wěn)定性以及水輪機(jī)空化噪音、發(fā)電機(jī)局部放電、發(fā)電機(jī)故障錄波、變壓器局部放電和油色譜等的在線監(jiān)測，經(jīng)由具體的監(jiān)測信息的分析來明確其變動的特點(diǎn)，而且指出具體的應(yīng)對方法。比如，2008年9月份，在開展一次具體的監(jiān)測的時候，發(fā)現(xiàn)其中的一臺設(shè)備的噪聲很是嚴(yán)重，進(jìn)而使用人工措施對其比對分析，得知其存在著非常嚴(yán)重的氣蝕問題，因此，在后續(xù)的修理的時候?qū)ζ溟_展了處理，解決了面對的不利現(xiàn)象，進(jìn)而確保了運(yùn)作的穩(wěn)定性特征。

結(jié)語

由于最近幾年，我們國家的水電活動發(fā)展的非常的順暢，此時水輪的發(fā)電機(jī)的監(jiān)測體系得到了顯著的發(fā)展，而且獲取了優(yōu)秀的意義，為確保設(shè)備運(yùn)作穩(wěn)定，調(diào)度合理等提供了必要的技術(shù)支撐。不過，該體系的落實是一個非常綜合化的項目，要靠著精準(zhǔn)的設(shè)置，綜合的管控，才可以確保體系能夠正常的活動，能夠?qū)崿F(xiàn)其應(yīng)有的價值和意義。

[1]魏然.水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究[J].西安理工大學(xué)，2010.

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