五强溪水电厂状态监测及诊断系统改造与应用

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1、湖南电力第3l卷第2期HUNANELECTRICPOrER2011年4月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2011．02．008五强溪水电厂状态监测及诊断系统改造与应用沙永兵，刘斌(五凌电力有限公司，湖南长沙410004)摘要：主要介绍PSTA2003状态监测及分析诊断系统在五强溪水电厂3号机组的改造应用，通过该系统的运行应用全面地掌握了3号机组的运行．v-VL和检修质量，为机组的健康稳定运行提供可靠有力的技术手段。关键词：水轮发电机组；状态监测；振动；应用中图分类号：TM13文献标识

2、码：B文章编号：1008—0198(2011)02—0024—03五强溪机组原测振系统及有关自动化元件的测量探头测量频率过高，最低只到1Hz，而五强溪电厂机组属于低转速机组，需要测量探头的最低频率域在0．3—0．5Hz，才能较为全面反应机组实际振动摆度状况。且部分振动探头安装位置离中心转动部件距离过远，不符合规程要求，导致装置测量数据不能准确反映机组实际振动状况，且经常误发越限报警信号。原装置属于振动摆度监测装置简单配，置版，只显示各监测数据幅值信息，对各测量点的频域及相位等信息无法分析，测量数据无自动保存及

3、分析功能，显然已不满足目前电厂对振动摆度监测装置的功能需要。13号机组振动摆度监测装置改造思图1系统设备布置框图路及实践振动摆度监控装置采用机组状态监测系统的简单配置版-PSTA2003系统，由传感器、数据采集单元、上位机及相关网络设备、软件等组成。整套系统采用分层分布式结构。上位机及相关网络设备(光纤收发器、交换机等)等控制站设备安装在电厂监控机房内，下位机采集显示屏安装布置在3号机组机旁小室内，见图I。主要对机组振动、摆度、压力脉动、导叶开度及转速各个测点的信号进行快速采样，各采样点经A／D转换，采集速度

4、能满足对机组最高故障频率进行频谱分析的要求，数据的长度能满足实时监测和数据分析的要求。各个采样点的输入具有滤波以及其它抗干扰措施。具体测点布置如图2所示。图2具体监测点布置图收稿日期：2010—11—02·24·第31卷第2期沙永兵等：五强溪水电厂状态监测及诊断系统改造与应用2011年4月其它背景量测点如有功、无功、定子电压、电工人员读数不准等问题而导致的设备隐患。流、水头、温度等通过变送器采集或与监控采用串表13号机组上导间隙调整前振动、摆度值分析表口通信方式完成，采集周期不大于0．5s，输入量具有抗干扰措

5、施。具体如下：(1)励磁系统提供：励磁电流、励磁电压、定子电压、机组有功、机组无功。上导+X向摆度及格445及格(2)监控系统提供：上游水位、下游水位、上导+Y向摆度不及格715不及格发电机出口开关、励磁开关。推力+x向摆度不及格1085危险推力+Y向摆度不及格995危险(3)导叶接力器行程传感器布置于水机右接水导+x向摆度及格445及格力器处。水导+Y向摆度及格435及格PSTA2003系统可对采集的数据进行处理，充上机架+x向水平振动及格11O优秀上机架+Y向水平振动及格170优秀分了解机组过渡过程和稳态

6、过程的各种变化情况，上机架垂直振动优秀45优秀以及机组运行稳定性与机组转速、导叶开度、气隙下机架+x向水平振动优秀1O优秀测值的相对关系。采用工况分析、连续时域分析、下机架+Y向水平振动优秀15优秀下机架垂直振动及格135及格瞬时分析、稳态分析及趋势分析等方法，完成对上顶盖+x向水平振动优秀5O优秀述过程的评价。将分析结果用不同的方式，以结构顶盖+Y向水平振动及格165及格示意图、振动摆度波形、振动捧图、频谱图、摆度顶盖垂直振动优秀4O优秀定子基座水平振动不合格70不合格轴心轨迹图、极坐标图、瀑布图、曲线、表

7、格等形定子基座垂直振动合格7O不合格式实时显示。分析功能不影响监测保护功能。此次振动摆度监测装置改造，重点注重对产品表23号机停机过程中退励磁前后振动、摆度性能及施工过程中施工工艺的把关验收，吸取了以变化分析表前振动摆度装置运行所出现问攒题蛳的踟经验攒和教训加，∞对∞mm∞：28装置校验、探头安装位置、测点布置等进行了反复的论证，仅电缆铺设在改造过程中就返工多次，保证了整个监测系统的稳定性及数据的可信性。2设备改造后运行及应用情况3号机振动摆度监测装置自2009年12月份投运到现在，装置本体运行稳定，未出现装

8、置性故障，振动探头反映的低频信息最低到了0．2Hz，所测量数据反映了机组实际运行状况，并及时发现3号机上导摆度超标、定子基座水平振动超标等问题，给电厂安全生产提供了有效的参考数据。2．1及时发现3号机上导摆度超标现象3号机检修后进行机组开机试验，使用百分表2．2发现定子基座水平振动超标现象对机组振动摆度进行测量，测量数据均合格。但从通过3号机振动摆度装置发现，3号机定子基开机后机组运行1周后3号机振