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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)；應(yīng)用研究

1 關(guān)于狀態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選取

其涵蓋兩個(gè)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(cè)包括：軸系、葉輪、葉片、導(dǎo)軸承、潤(rùn)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(cè)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(cè)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(cè)量傳感器監(jiān)測(cè)定子孔徑和轉(zhuǎn)子圓周、偏心所造成的動(dòng)態(tài)氣隙情況。

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

2 關(guān)于配置的具體原則

合理的選擇監(jiān)測(cè)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(huì)關(guān)乎到信號(hào)的收集是不是精準(zhǔn)的，同時(shí)還關(guān)乎到信息是不是可信。在開(kāi)展該項(xiàng)選取活動(dòng)的時(shí)候，要對(duì)具體的測(cè)試點(diǎn)開(kāi)展革新。站在經(jīng)濟(jì)性的層次上來(lái)看，要確保點(diǎn)數(shù)較少，而且也要狀態(tài)監(jiān)測(cè)等的規(guī)定。當(dāng)選取的時(shí)候，要在合乎監(jiān)測(cè)活動(dòng)的前提之下，選擇那些針對(duì)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(cè)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(cè)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(pán)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(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳送到各狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)將這些信號(hào)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(chǔ)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(huì)自動(dòng)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(shì)、自動(dòng)存儲(chǔ)有故障時(shí)的監(jiān)測(cè)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(cè)、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(shì)以及有故障時(shí)的實(shí)時(shí)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(gè)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：它是體系的關(guān)鍵特點(diǎn)，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)作模式開(kāi)展綜合化的監(jiān)測(cè)，而且判別其是不是處在一種合理的模式。同時(shí)通過(guò)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(cè)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(shí)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(xiàng)特征是對(duì)體系獲取的信息，通常是過(guò)去的信息，開(kāi)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(lái)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(jí)聯(lián)譜分析、極坐標(biāo)分析、等一系列的分析工具。

狀態(tài)報(bào)告：通過(guò)對(duì)選擇不同時(shí)期的機(jī)組數(shù)據(jù)制作各種不同功能目的的機(jī)組報(bào)告，這樣方便測(cè)試信息的存放。

報(bào)警預(yù)警：實(shí)時(shí)自動(dòng)判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。在狀態(tài)出現(xiàn)改變的時(shí)候，盡快的進(jìn)行預(yù)警活動(dòng)，這樣方便工作者能夠在最快的時(shí)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(dòng)的正常開(kāi)展，進(jìn)而生成非常有效的裝置狀態(tài)監(jiān)測(cè)體系。

指導(dǎo)運(yùn)行：關(guān)注所有的關(guān)鍵信息，對(duì)其開(kāi)展在線的監(jiān)測(cè)活動(dòng)，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(zhǎng)期運(yùn)行情況及變化趨勢(shì)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(kù)，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(jì)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(mén)、遠(yuǎn)程分析中心或?qū)＜遥?，都可有效地?duì)機(jī)組狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，制作相應(yīng)的狀態(tài)報(bào)告，支持運(yùn)行分析中心的建立和工作。

5 對(duì)體系的運(yùn)作管控狀

5.1 設(shè)置合理的監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)的維護(hù)和使用要求技術(shù)專職每日4需對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)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(duì)。設(shè)置臺(tái)賬模式，這樣就能確保隨時(shí)使用，確保裝置的運(yùn)作狀態(tài)明了。積極地對(duì)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(duì)工作者開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)，確保其有著優(yōu)秀的分析水平和活動(dòng)能力，可以察覺(jué)體系中存在的問(wèn)題?？梢詮臋z測(cè)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(duì)檢測(cè)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(dòng)等的現(xiàn)象。經(jīng)由其報(bào)警活動(dòng)可以警示工作者在規(guī)定的時(shí)間中對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止振動(dòng)幅度過(guò)高，能夠應(yīng)對(duì)那些由于振動(dòng)太大而導(dǎo)致的不利現(xiàn)象。經(jīng)由對(duì)電氣要素的在線分析，而且結(jié)合設(shè)定的問(wèn)題來(lái)比對(duì)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(dòng)，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(kāi)展檢修活動(dòng)

在過(guò)去的時(shí)候，我們國(guó)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(shuō)是一種計(jì)劃模式，到了規(guī)定的時(shí)間之后不管其運(yùn)作的是不是有序都要開(kāi)展檢修活動(dòng)。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(méi)有針對(duì)性，而且非常的無(wú)序。其導(dǎo)致了很多的浪費(fèi)等問(wèn)題發(fā)生，有時(shí)候還對(duì)專職產(chǎn)生一種負(fù)面的效益。其時(shí)間不合乎當(dāng)今的裝置使用時(shí)間。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)全新的方法，其為檢測(cè)活動(dòng)的開(kāi)展提供了非常精準(zhǔn)的維護(hù)條件。該項(xiàng)體系是經(jīng)由對(duì)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(cè)，經(jīng)由具體的監(jiān)測(cè)信息的分析來(lái)明確其變動(dòng)的特點(diǎn)，而且指出具體的應(yīng)對(duì)方法。比如，2008年9月份，在開(kāi)展一次具體的監(jiān)測(cè)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)其中的一臺(tái)設(shè)備的噪聲很是嚴(yán)重，進(jìn)而使用人工措施對(duì)其比對(duì)分析，得知其存在著非常嚴(yán)重的氣蝕問(wèn)題，因此，在后續(xù)的修理的時(shí)候?qū)ζ溟_(kāi)展了處理，解決了面對(duì)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(yǔ)

由于最近幾年，我們國(guó)家的水電活動(dòng)發(fā)展的非常的順暢，此時(shí)水輪的發(fā)電機(jī)的監(jiān)測(cè)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(guò)，該體系的落實(shí)是一個(gè)非常綜合化的項(xiàng)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(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)其應(yīng)有的價(jià)值和意義。

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

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