浅谈水轮发电机组状态监测系统的组成及应用

石海英

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

浅谈水轮发电机组状态监测系统的组成及应用

石海英

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

随着现代化信息技术的不断变化和发展，对水轮发电机提出了更高的要求，文章重点讨论了水轮发电机组状态监测的系统安装及其应用，并根据其特点提出相应的管理方法与维护措施，更好的为电机厂服务，促进经济的发展。

水轮发电机；机组监测；应用研究

1 关于状态监测项目的选取

其涵盖两个要素，分别是水轮机以及发电机。它们属于一种互相联系的关系。

水轮机监测包括：轴系、叶轮、叶片、导轴承、润滑系统、支撑系统、控制系统等部位。

发电机监测包括：定子线圈、定子磁心、转子、轴系等部位。定子线圈的诊断采用局部放电法(脉冲高频容量)用于检测线圈、线棒、线棒支撑的绝缘情况及线圈断路。定子铁芯和转子的诊断运用一组气隙测量传感器监测定子孔径和转子圆周、偏心所造成的动态气隙情况。

检测的参数一般有：机架振动、摆度、温度、电量、气隙、绝缘监测、气蚀、压力脉动等。

2 关于配置的具体原则

合理的选择监测点，是明确记住运作体系的关键内容。它的选取和布局是不是优秀的，会关乎到信号的收集是不是精准的，同时还关乎到信息是不是可信。在开展该项选取活动的时候，要对具体的测试点开展革新。站在经济性的层次上来看，要确保点数较少，而且也要状态监测等的规定。当选取的时候，要在合乎监测活动的前提之下，选择那些针对性高的，能够合理的体现装置运作状态的点。

3 关于体系的构成要素

水轮机组状态监测系统一般采用多层网络结构，其典型的结构设置如下：状态监测系统由上下两部分组成，上位机系统包括数据服务器、应用服务器和工作站；下位机系统由现地盘柜及其终端采集装置和传感器组成。安装在机组各部位的传感器将各种物理信号转化为电信号，传送到各状态监测子系统，各子系统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，统一存储到状态数据服务器。状态数据服务器还会自动运行分析和诊断软件、定期提供状态检查日志、状态发展趋势、自动存储有故障时的监测数据等。应用服务器负责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、状态发展趋势以及有故障时的实时数据等。应用服务器是基于B/S模式的系统的必备装置。为保证各个网段之间的连通性以及支持Intemet，通讯协议使用TCP/IP协议。

4 具体的功效特征

实时监测：它是体系的关键特点，对于设备的运作模式开展综合化的监测，而且判别其是不是处在一种合理的模式。同时通过机组布置图及数值表监视可了解传感器的整体布局、具体通道名称、通道监测数据的值，这样方便工作者了解具体的运作状态。同时还设置了全天候的跟踪体系，这样便于工作者能够更加直观的分析设备。

数据分析：该项特征是对体系获取的信息，通常是过去的信息，开展分析汇总，进而得知一些能够体现其运作特征的信息，结合这些数据等来明确设备的运作模式。并提供了波形曲线分析、阶次比分析、相位图分析、功率谱分析、轨迹分析、多轨迹分析、瀑布图分析、转速级联谱分析、极坐标分析、等一系列的分析工具。

状态报告：通过对选择不同时期的机组数据制作各种不同功能目的的机组报告，这样方便测试信息的存放。

报警预警：实时自动判断机组运行状态。在状态出现改变的时候，尽快的进行预警活动，这样方便工作者能够在最快的时间之中获取设备的不正常的数据内容。

故障诊断：提供机械设备状况异常部位的详细数据及恶化水平，便于设备的检修活动的正常开展，进而生成非常有效的装置状态监测体系。

指导运行：关注所有的关键信息，对其开展在线的监测活动，确保体系有非常合理的运作信息，为机组积累机械设备长期运行情况及变化趋势建立档案，并形成厂内水电机组运行状态综合数据库，便于指导机组运行在合适的工况区。

远程分析与诊断：系统采用基于B／S模式的Internet技术，使其在计算机网络可达到的地方（包括厂内各主管技术部门、远程分析中心或专家），都可有效地对机组状态进行监测分析，制作相应的状态报告，支持运行分析中心的建立和工作。

5 对体系的运作管控状

5.1 设置合理的监测体系的技术规定，设立技术专责负责机组状态监测系统的维护和使用要求技术专职每日4需对状态监测的数据进行分析，对于那些不正常的信息要尽快的告知相关机构，进而应对。设置台账模式，这样就能确保随时使用，确保装置的运作状态明了。积极地对其运作模式进行维护，确保体系的运作稳定。

5.2 积极地对工作者开展培训活动，确保其有着优秀的分析水平和活动能力，可以察觉体系中存在的问题。可以从检测信息中了解装置存在的一些电气方面的或者是其他方面的不利现象。

6 关于体系的使用

6.1 确保机组的运作稳定

经由对检测点信息的分析，具体的体现机组在各种状况中的振动等的现象。经由其报警活动可以警示工作者在规定的时间中对负载进行调节，防止振动幅度过高，能够应对那些由于振动太大而导致的不利现象。经由对电气要素的在线分析，而且结合设定的问题来比对相关的内容，如果合乎具体的状态的话，就要将故障录波运行，而且进行警示活动，告知工作者积极的调节数值，确保其精准合理。

6.2 指引机组开展检修活动

在过去的时候，我们国家的电力体系的供电装置都是使用定期检查的措施，也就是说是一种计划模式，到了规定的时间之后不管其运作的是不是有序都要开展检修活动。此类措施在当前的经济模式之中存在非常多的不利现象。像是其检修没有针对性，而且非常的无序。其导致了很多的浪费等问题发生，有时候还对专职产生一种负面的效益。其时间不合乎当今的装置使用时间。状态监测是一项全新的方法，其为检测活动的开展提供了非常精准的维护条件。该项体系是经由对设备的运作稳定性以及水轮机空化噪音、发电机局部放电、发电机故障录波、变压器局部放电和油色谱等的在线监测，经由具体的监测信息的分析来明确其变动的特点，而且指出具体的应对方法。比如，2008年9月份，在开展一次具体的监测的时候，发现其中的一台设备的噪声很是严重，进而使用人工措施对其比对分析，得知其存在着非常严重的气蚀问题，因此，在后续的修理的时候对其开展了处理，解决了面对的不利现象，进而确保了运作的稳定性特征。

结语

由于最近几年，我们国家的水电活动发展的非常的顺畅，此时水轮的发电机的监测体系得到了显著的发展，而且获取了优秀的意义，为确保设备运作稳定，调度合理等提供了必要的技术支撑。不过，该体系的落实是一个非常综合化的项目，要靠着精准的设置，综合的管控，才可以确保体系能够正常的活动，能够实现其应有的价值和意义。

[1]魏然.水轮发电机组状态监测与故障诊断系统研究[J].西安理工大学，2010.

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