【正文】 ,結(jié)合我們長期從事水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測分析的經(jīng)驗(yàn) ,推薦適合本 項(xiàng)目要求的各類傳感器 ,匯總?cè)缦?: 傳感器選型總表 序號 測 點(diǎn) 名 稱 傳感器類型 傳感器 型號 生產(chǎn)廠家 1 鍵相和擺度 電渦流傳感器 IN081 德國申克 2 軸向位移 電渦流傳感器 TR081 湖南天瑞 3 機(jī)架振動(dòng) 振動(dòng)速度傳感器 MLS9 北京豪瑞斯 4 壓力脈動(dòng) 絕對壓力變送器 21S 瑞士 Keller 鍵相和擺度傳感器 本方案推薦采用德國申克公司的 IN081 一體化渦流傳感器。 為實(shí)現(xiàn)與 MIS 網(wǎng)上的數(shù)據(jù)發(fā)布和訪問 ,系統(tǒng)還需要配置 1 臺 WEB 服務(wù)器 ,安裝在單向網(wǎng)絡(luò)隔離裝置的外網(wǎng)。數(shù)據(jù)采集站負(fù)責(zé)對機(jī)組的振動(dòng)、擺度、壓力脈動(dòng)、機(jī)組工況參數(shù)及其他參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、分析 ,以圖形、圖表、曲線等直觀的方式在計(jì)算機(jī)屏幕顯示器上顯示 ,同時(shí)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征參數(shù)提取 ,得到機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù) ,完成機(jī)組故障的預(yù)警和報(bào)警 ,并將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳至狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器 ,供進(jìn)一步的狀態(tài)監(jiān)測分析和診斷。電站級設(shè)備和現(xiàn)地級設(shè)備之間采用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng) ,網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)為光纖。 15 頂蓋與轉(zhuǎn)輪間壓力脈動(dòng) 1 16 尾水管進(jìn)口壓力脈動(dòng) 1 除上述測點(diǎn)外 ,為了對機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測分析和評價(jià) ,需要接入以下參數(shù) : 序號 通道名稱 單機(jī)數(shù)量 信號來源 備 注 1 有功功率 1 模擬量輸入 4~20 mA 2 勵(lì)磁電流 1 模擬量輸入 3 導(dǎo)葉開度 1 模擬量輸入 4 機(jī)組出口開關(guān) 1 開關(guān)量 開關(guān) 節(jié)點(diǎn) 5 勵(lì)磁開關(guān) 1 開關(guān)量 6 上下游水位 2 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 通訊 7 無功功率 1 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 8 勵(lì)磁電壓 1 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 9 定子三相電流 3 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 10 定子三相電壓 3 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 11 上導(dǎo)軸承瓦溫 /油溫 待定 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 12 下導(dǎo)軸承瓦溫 /油溫 待定 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 13 水導(dǎo)軸承瓦溫 /油溫 待定 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 14 推力軸承瓦溫 /油溫 待定 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 15 空冷器進(jìn) /出風(fēng)溫度 待定 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 16 定子線圈 /鐵芯溫度 待定 與監(jiān)控系統(tǒng)通訊 3 系統(tǒng)構(gòu)成 石泉水電站機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、服務(wù)器及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、軟件等組成。 由于機(jī)組的狀態(tài)與機(jī)組運(yùn)行參數(shù)息息相關(guān) ,所以 ,機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)還應(yīng)該引入機(jī)組工況參數(shù) ,如有功功率 /無功功率、導(dǎo)葉開度、勵(lì)磁電流 /電壓、水頭、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)、勵(lì)磁開關(guān)等。通常將蝸殼差壓引入機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng) ,可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測水輪機(jī)的相對效率變化。 能量效率測點(diǎn) 通過實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)組的能量和效率 ,可以隨時(shí)掌握和評估機(jī)組的能量特性 ,優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行。因此對發(fā)電機(jī)氣隙進(jìn)行監(jiān)測具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。不均勻的氣隙將直接影響發(fā)電機(jī)的電氣特性和機(jī)械性能的穩(wěn)定。具體要根據(jù)電站測壓管路的實(shí)際布置情況確定。因此加強(qiáng)對大型混流式水輪機(jī)壓力脈動(dòng)的監(jiān)測 ,對了解水輪機(jī)狀態(tài)、優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行和指導(dǎo)機(jī)組檢修都是非常必要的。在上機(jī)架、下機(jī)架 (承重機(jī)架 )和頂蓋各設(shè)置 1 個(gè)垂直振動(dòng)測點(diǎn)。 擺度測點(diǎn) :應(yīng)分別在機(jī)組上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)軸承的徑向設(shè)置互成 90176。石泉水電站機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 石泉水電站 機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng) 技術(shù)方案 目錄 1 總則說明 1 2 測點(diǎn)配置 1 振動(dòng)擺度測點(diǎn) 1 壓力脈動(dòng)測點(diǎn) 1 發(fā)電機(jī)空氣間隙測點(diǎn) 2 能量效率測點(diǎn) 2 機(jī)組工況參數(shù)監(jiān)測 2 其他參數(shù)監(jiān)測 3 建議配置參數(shù)列表 3 3 系統(tǒng)構(gòu)成 5 4 設(shè)備配置 1 傳感器 1 傳感器選型總表 1 鍵相和擺度傳感器 1 振動(dòng)傳感器 1 軸向位移傳感器 3 絕對壓力變送器 3 數(shù)據(jù)采集站 4 數(shù)據(jù)采集站設(shè)備配置 4 TN8000 數(shù)據(jù)采集箱 4 TN8016 傳感器供電電源 7 工業(yè)液晶顯示器 7 上位機(jī)設(shè)備及其它外設(shè) 9 狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器 9 WEB 服務(wù)器 10 打印機(jī) 10 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 10 時(shí)鐘接收和時(shí)鐘同步系統(tǒng) 10 5 系統(tǒng)功能 11 振動(dòng)擺度監(jiān)測分析 11 實(shí)時(shí)監(jiān)測 11 穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)分析 11 過渡過程數(shù)據(jù)分析 11 壓力脈動(dòng)監(jiān)測分析 12 能量特性監(jiān)測分析 12 基于工況的報(bào)警和預(yù)警功能 12 數(shù)據(jù)管理和事故追憶 13 故障診斷專家系統(tǒng) 15 性能試驗(yàn) 16 甩負(fù)荷試驗(yàn) 16 啟停機(jī)試驗(yàn) 16 變負(fù)荷試驗(yàn) 16 動(dòng)平衡試驗(yàn) 17 盤車試驗(yàn) 17 效率試驗(yàn) 17 不穩(wěn)定負(fù)荷區(qū)試驗(yàn) 17 性能評估 18 運(yùn) 行支持系統(tǒng) 19 實(shí)時(shí)報(bào)警信息 19 事件處理平臺 19 優(yōu)化運(yùn)行 19 運(yùn)行工況統(tǒng)計(jì)與累計(jì)運(yùn)行時(shí)間 19 檢修支持系統(tǒng) 19 檢修評價(jià)與量化分析 20 定期狀態(tài)評價(jià)與故障巡檢 21 故障分析診斷 21 狀態(tài)報(bào)告自動(dòng)制作 21 遠(yuǎn)程分析與診斷 23 Web 化方式監(jiān)測 23 數(shù)據(jù)通訊功能 23 GPS 對時(shí)功能 23 系統(tǒng)其他功能 24 6 機(jī)組在線監(jiān)測系 統(tǒng)和其他系統(tǒng)的連接方式 24 機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的連接 24 機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)與時(shí)鐘同步系統(tǒng)的連接 24 機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)與 MIS 系統(tǒng)的連接 25 7 設(shè)備配置清單 26 8 費(fèi)用概算 29 石泉水電站 機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng) 技術(shù)方案 1 總則說明 本技術(shù)方案是專為石泉水電站所作 ,涉及機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)的測點(diǎn)選擇、傳感器選型、設(shè)備配置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能等等。的 2個(gè)測點(diǎn) ,3 組測點(diǎn)方位應(yīng)相同。 軸向位移 :為監(jiān)測機(jī)組軸向位移和軸向振動(dòng)情況 ,建議配置 1 個(gè)軸向位移測點(diǎn) 。 對壓力脈動(dòng)進(jìn)行在線監(jiān)測的目的是為了分析壓力脈動(dòng)對機(jī)組穩(wěn)定性的影響 ,過大的壓力脈動(dòng)將引起有害的機(jī)組振動(dòng)、噪音 ,轉(zhuǎn)輪區(qū)過大的壓力脈動(dòng)還會(huì)直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪裂紋 ,威脅機(jī)組的壽命。 壓力脈動(dòng)測點(diǎn)應(yīng)盡可能地靠近取壓口 ,不能位于壓力均壓管上 ,且應(yīng)盡可能與模型試驗(yàn)測點(diǎn)相對應(yīng)。通過在線監(jiān)測發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子間空氣間隙 ,可以及時(shí)掌握發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中定子的變形趨勢和大小 ,以及轉(zhuǎn)子磁極的松動(dòng)和結(jié)構(gòu)變形 。目前 ,發(fā)電機(jī)氣隙監(jiān)測已經(jīng)成為水電機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分 ,已有成熟實(shí)用的產(chǎn)品 ,在我 國大中型水電機(jī)組上有廣泛的應(yīng)用。 能量效率需要監(jiān)測的參數(shù)有機(jī)組過水流量、凈水頭和負(fù)荷。 能量效率所需的蝸殼差壓測點(diǎn)和水頭測點(diǎn)根據(jù)需要確定是否配置。需要注意的是 ,上述機(jī)組工況參數(shù)盡量采用4~20mA 信號和開關(guān)節(jié)點(diǎn)信號 ,不建議采用通訊方式從監(jiān)控系統(tǒng)獲取 ,以確保機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)各參數(shù)的同步性和實(shí)時(shí)性 ,更能準(zhǔn)確評價(jià)機(jī)組的綜合運(yùn)行特性。系統(tǒng) 采用分層分布式結(jié)構(gòu) ,按層次劃分為電站層 (上位機(jī)系統(tǒng) )和現(xiàn)地層兩級。由于機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)與 MIS 系統(tǒng)屬于兩個(gè)不同的安全區(qū) ,為滿足國家電監(jiān)會(huì)頒布的第 5 號令《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》要求 ,系統(tǒng)需配置一套單向網(wǎng)絡(luò)隔離裝置 ,安裝在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與 MIS 系統(tǒng)之間。 狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)和管理從各數(shù)據(jù)采集箱傳送過來的機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)及各 特征數(shù)據(jù)。 WEB 服務(wù)器需要存儲(chǔ)與狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器同樣的數(shù)據(jù) ,因此同樣需要選用高性能大容量的服務(wù)器。該傳感器可靠性好、性能穩(wěn)定、安裝方便 ,且安裝間隙 (約 2mm)比一般渦流傳 感器 (通常為)要大 ,可以有效避免傳感器與被測面之間碰磨。 C ◆ 電纜長度 :最大 1000 米 ◆ 供電電壓 :18V~30VDC,5mA 振動(dòng)傳感器 對于水輪機(jī)組來說 ,低頻振動(dòng)是其固有的特性 ,例如 ,尾水管渦帶的脈動(dòng)頻率一般是機(jī)組轉(zhuǎn)頻的 1/4 左右。 速度傳感器一般采用磁電式原理 ,不需要外部供電 ,便于安裝 ,而且只需要一次積分就可轉(zhuǎn)換為位移量綱 ,所以 ,在我國旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)測量中被廣泛采用 ,如汽輪發(fā)電機(jī)組瓦振動(dòng)的測量普遍采用磁電式速度傳感器。這些國外廠家的低頻速度傳感器價(jià)格普遍昂貴 ,很難在機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域廣泛采用。 本系統(tǒng)推薦采用北京豪瑞斯公司生產(chǎn)的低頻速度傳感器 MLS9。 5% 工作頻率范圍 : ~200 Hz 3dB 量程 : 177。 1% ◆ 靈敏度誤差 :177。 本項(xiàng)目不僅要求所選變 送器具有很高的測量精度 ,而且要求具有良好的動(dòng)態(tài)特性以滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測的要求。機(jī)柜內(nèi)數(shù)據(jù)采集單元