浅析在线监测在水电站运行中的应用

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1、浅析在线监测在水电站运行中的应用【摘要】随着电力工业的发展和技术进步，特别是水电厂站的“无人值班（少人值守）”运行管理方式的兴起、水电站综合自动化水平的提高以及计算机监控系统及自动化系统的应用，已经使得电站机组的可靠运行和综合自动化水平大为提高。在线监测装置作为监测机组振动摆度的重要监测装置，对于机组运行状态的运行监测起着至关重要的作用，是水电站“无人值班（少人值守）”的必要条件。【关键词】水电站无人值班在线监测中图分类号：TV74文献标识码：A1在线监测意义糯扎渡水电站机组均配置了在线监测装置，其除了监测机组运行过程中振动

2、、摆度等数据，在对相关数据进行记录，用于分析机组的动态运行状况。在线监测装置的主要作用有以下及各方面：1、保障机组安全稳定运行的重要手段，通过对机组设备的在线状态监测，实时监测分析机组运行工况，合理调整机组的运行工况，改善设备安全运行水平，实现机组振动、摆度越限报警和安全停机保护，以避免损失惨重的事故发生；102、水电机组特点和技术发展的内在需要；采用早期识别故障指导设备检修，可在运行中检测机组的故障原因，减少检修时间和维修费用，合理安排检修维护计划（如更换损坏的部件、平衡处理及轴承间隙调整等）；3、提高设备健康监测和分析水

3、平，为技术监督、技改和状态检修提供重要参考数据。2基本概念2.1大轴摆度：属于振动范畴，摆度指大轴相对于传感器安装机架的相对振动，即轴振动。2.2振动：机架和顶盖振动指相对于大地的振动，即绝对振动。2.3压力脉动：压力脉动指水压振动。3装置简介3.1大轴振动（摆度）测量根据水轮发电机组的结构特点，大轴振动摆度的测点布置为：测点6个（上导轴承处水平X、Y方向各1点、下导轴承处水平X、Y方向各1点、水导轴承处水平X、Y方向各1点），两只测量X、Y方向的电涡流传感器加键相信号可以获得该截面的轴心轨迹图和轴的径向位置图。机架振动测点

4、6个(承重机架垂直X方向1点、承重机架水平X/Y方向各1点、非承重机架水平X方向1点、顶盖垂直X方向1点、水导水平X方向1点)。3.2轴相位（键相信号）测量10采用接近式传感器，实现与各测点同步的每转输出一个方波的信号，以分析振动（摆度）及压力脉动的最大峰值相位、轴心轨迹图和轴的径向位置图，同时为工作站提供频谱分析的相关信号。3.3转速测量利用计算键相信号的周期来计算机组转速，机组转速和振动越限的设定值可以作为数据采集和事故录波的触发条件。3.2传感器的安装与调整测量大轴摆度的趋近式传感器采用专门设计的支承调整座直接安装在轴

5、承座的X、Y方向上，传感器探头的感应端正对于大轴测量点的表面。安装时，应先将安装底板螺栓把合或焊接在对应的＋X和＋Y方位上的轴承盖板上，同时，应保证传感器支承调整座的前端部与大轴保持间隙在25～40mm之间，以便于传感器的安装调整。为保证测量的准确性，安装传感器轴承调整座时还应保证传感器探头的方位和垂直于大轴表面。测量机架振动的传感器安装10测量机架振动的趋近式传感器根据机组的结构和现场的实际情况，采用正装或反装的永久性固定支架，支架牢固地固定在混凝土基础或欲测部位上，传感器安装在测量支架端部或混凝土基础上。同样，安装时，也

6、应先将安装底板螺栓把合或焊接在对应的方位上的支架或基础上，并保证传感器支承调整座的前端部与测量板保持间隙在25～40mm之间，以便于传感器的安装调整。为保证测量的准确性，安装传感器轴承调整座时还应保证传感器探头的与测量板平面垂直。同时，还应保证测量水平振动时，测量板处于垂直位置，测量垂直振动时，测量板处于水平位置。键相（轴相位）传感器安装4运行维护分析4.1结构图利用结构图可以查看机组各导轴承摆度及机架振动数值实时状况，同时辨别机组振摆保护装置报警信息。4.2时域波形从时域波形图可以看出振动信号是否平稳、毛刺、削波、调频、调

7、幅等异常现象，有助于判断传感器信号是否可信。某机组上导摆度受励磁引线影响的波形图轴表面存在缺陷的摆度波形异常上机架振动波形长时段波形分析：10对机组稳定运行中记录的异常数据、过渡过程中的数据、甩负荷数据进行高密度回放，以了解异常数据和机组在过渡过程中各参数变化规律。通过连续波形分析模块，可以分析机组以下特性：1）甩负荷过程、过速试验过程工况参数变化过程。从中可分析转速上升（下降）率、水压上升（下降）率、接力器波动次数；2）甩负荷过程和过速试验过程振动、摆度、压力脉动变化过程；3）变负荷过程振动、摆度、压力脉动变化过程；4）机

8、组开机过程与惰性停机过程转速变化过程；5）机组扰动试验负荷、导叶开度、振动、摆度、压力脉动变化过程；性能试验：导叶开度关闭规律调整不良导致超速过程出现异常振动4.3故障录波：4.4瀑布图：瀑布图显示机组在某一段时间内各种频率成分的大小的变化趋势。它是在不同一段时间内连续测得的一组频谱图顺序