【正文】 各導(dǎo)軸承盤車值，同時可計算獲取大軸彎曲度和彎曲相位。 通過各性能曲線可掌握機組不穩(wěn)定運行工況區(qū)和特殊振動區(qū)，指導(dǎo)機組優(yōu)化運行 。通過 TN8000 系統(tǒng)提供性能曲線自動生成工具，用戶不需復(fù)雜的操作即可獲得 機組 各種 動穩(wěn)態(tài)性能的試驗報告 和特性曲線： 機架振動、擺度、壓力脈動隨負(fù)荷瀑布圖； 機架振動、擺度、壓力脈動連續(xù)波形分析圖； 機架振動、擺度、壓力脈動、效率隨負(fù)荷變化曲線； 機架振動、擺度、壓力脈動隨轉(zhuǎn)速變化曲線； 機架振動、擺度、壓力脈動、效率隨水頭變化曲線； 機架振動、擺度隨勵磁電流變化曲線； 有功、流量、效率隨導(dǎo)葉開度變化曲線； 流量、效率 、耗水率隨負(fù)荷變化曲線 瓦溫、油溫變化曲線。 TN8000 系統(tǒng)可自動統(tǒng)計各水頭下不同負(fù)荷段的效率數(shù)據(jù)，形成各種效率曲線。 對機組進行首次 動平衡試驗 時，由于 TN8000 系統(tǒng)沒有該機組的影響系數(shù)，TN8000 系統(tǒng)將自動獲取開停機數(shù)據(jù)，計算不平衡重量對相關(guān)振動擺度參數(shù)的影響值，該影響值相位加上 180 度即為初次動平衡 的 配置塊安裝方位，用戶可根據(jù)影響值的幅值試加配重塊。啟停機試驗數(shù)據(jù)永久保留在數(shù)據(jù)庫中，用戶可通過上述分析工具進行深入分析。 甩負(fù)荷試驗 TN8000 系統(tǒng)可通過采集的有功功率信號和機組出口開關(guān)自動判斷機組甩負(fù)荷狀態(tài)并進入甩負(fù)荷快速錄波采集模式。我們提供的 故障診斷知識庫融合了 ISO、IEC、 GB 等國內(nèi)外有關(guān)水輪發(fā)電機組性能指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)，同時，我們還將把電站主設(shè)備供貨廠商在合同中提供的性能保證值融入我們的故障診斷知識庫中， 我們將充分發(fā)揮項目組成員長期來從事水輪機組研究的理論知識和實踐經(jīng)驗，廣泛吸收國內(nèi)外專家的智慧和經(jīng)驗，建立一套適合機組特點的故障診斷知識庫，為機組狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。 用戶數(shù)據(jù)檢索功能 TN8000 系統(tǒng)提供了完備的數(shù)據(jù)檢索功能對上述數(shù)據(jù)庫進行檢索。 樣本數(shù)據(jù)庫用于存儲機組大修前后的原始數(shù)據(jù)和特 征數(shù)據(jù)、機組發(fā)生典型故障前后的原始數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)、在不同工況下機組正常運行時的標(biāo)準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)，供機組狀態(tài)評估和故障診斷使用。 數(shù)據(jù)庫記錄容量指標(biāo) TN8000 系統(tǒng)可根據(jù)機組運行狀態(tài)的變化形成不同的數(shù)據(jù)庫：實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、異常數(shù)據(jù)庫、黑匣子數(shù)據(jù)庫、過渡過程數(shù)據(jù)庫 、 樣本數(shù)據(jù)庫 和試驗數(shù)據(jù)庫 。 TN8000 系統(tǒng)將參考 ISO、 IEC、 GB 等國內(nèi)外有關(guān)水輪發(fā)電機組性能指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)和主設(shè)備供貨廠商在合同中提供的性能保證值設(shè) 置多數(shù)參量的一級、二級報警。本 系統(tǒng) 將采用趨勢預(yù)警和樣本預(yù)警技術(shù)，趨勢預(yù)警指當(dāng)某一參數(shù)在同一工況下變化趨勢大于設(shè)定值后發(fā)出預(yù)警提示，樣本預(yù)警技術(shù)采用海量 數(shù)據(jù)比較技術(shù)，將當(dāng)前數(shù)據(jù)與該工況下樣本數(shù)據(jù)進行比較，發(fā)現(xiàn)異常發(fā)出預(yù)警提示。系統(tǒng)還可以進一步分析機組能量特性與機組的振動、擺度以及壓力脈動等的關(guān)系，使用戶可以隨時掌握機 組的特性，有利于機組的優(yōu)化運行。 TN8000 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器可通過 RS232/485 串行通訊接口接收 GPS 系統(tǒng)傳送過來的時鐘信號，也可 通過硬接線方式 接收 GPS 系統(tǒng)的同步時鐘脈沖 空節(jié)點 信號。 I/O 端口： 端口、打印口、串口 2 路（可根據(jù)需要擴展） ◆ 顯示器： 17彩色 TFT（ 1280ⅹ 1024），其中 X 射線輻射滿足國際安全標(biāo)準(zhǔn)，具有抗電磁干擾能 力 WEB 服務(wù)器 WEB 服務(wù)器負(fù)責(zé)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與 MIS 系統(tǒng)的通訊，同時還需存儲與狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器同樣的數(shù)據(jù)。 狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器 也可供現(xiàn)場工程師進行相關(guān)系統(tǒng)設(shè)置和 監(jiān)測分析工作 。 TN8000 數(shù)據(jù)采集箱性能指標(biāo) 序號 項目 指標(biāo) 1 CPU 及其主頻 工業(yè)級板載超低功耗 Intel 處理器， 2 內(nèi)存 1GB 3 最大支持采集 快變 量通道 TN8001: 48 個穩(wěn)定性參數(shù) ， 2 個鍵相通道 TN8002: 28 個氣隙 和磁通量 參數(shù) ， 2 個鍵相通道 4 數(shù)據(jù)采集方式 等相位 整周期采樣和等時間間 隔采樣 ，支持連續(xù)采樣 5 最高采集速度 200kHz 6 AD 轉(zhuǎn)換精度 16Bit 7 記錄容量 16GB，電子盤 8 轉(zhuǎn)速測量范圍 1～ 1000r/min 9 外部通信接口 100M 以態(tài)網(wǎng) RJ45 口和 RS232/485 串口 10 外部設(shè)備連接接口 鍵盤、鼠標(biāo)、 VGA 11 采集裝置外形尺寸（長寬高） 423 162 mm 12 實際配置的操作系統(tǒng) Windows2020 13 電源 /功耗 輸入電源： 47～ 63Hz, 180～ 264VAC， 整機功耗： 200W 工作溫度： 10～ 75℃ TN8016 傳感器供電電源 每個數(shù)據(jù)采集站 配置 1 套 TN8016 傳感器供電電源， 為各種傳感器提供直流工作電壓，該電源采用工業(yè)級線性電源模塊，能滿足為所有類型傳感器提供電源。 采用多重容錯、自診斷和抗干擾技術(shù)，保證系統(tǒng)安全可靠。具有安裝、維護、更換方便、可靠性好的特點。 通過 TN8001 數(shù)據(jù)采集箱的數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)可以得到不同工況下信號各頻段范圍內(nèi)的準(zhǔn)確可靠的 實時數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析和故障診斷提供可信的狀態(tài)數(shù)據(jù)。機柜內(nèi)還需配置一套傳感器電源裝置，為各傳感器提供工作電源。 C ◆ 供電電壓： 24VDC， 5mA 絕對壓力變送器 水輪機的穩(wěn)定性問題很大程度上是由水力方面的原因造成的，所以對水輪機各過流段的壓力脈動進行監(jiān)測分析，可以全面掌握機組 的水力特性，指導(dǎo)機組運行。 MLS9 型低頻振動速度傳感器主要技術(shù)參數(shù)如下： ? 靈敏度： 8V/mm177。雖然近年來國外公司也推出了一些低頻速度傳感器，但在中國水電機組上還沒有比較好的應(yīng)用效果，其中有美國 Bently 公司最新推出的 330505 低頻速度傳感器，其頻響下限可達(dá) ，在中國未見有應(yīng)用；瑞士Vibrometer 公司的 CV210 低頻速度傳感器的頻響下限為 1Hz，在三峽左岸電站 Alstom機組上有應(yīng)用，但效果并不好。 申克 IN081 一體化渦流傳感器主要技術(shù)參數(shù)如下： ◆ 測量原理：渦流 ◆ 頻響范圍： 0～ 10KHz(3dB) ◆ 測量范圍： 2 mm ◆ 平均工作位置 ：約 2 mm ◆ 靈敏度： 8mV/μ m ◆ 誤差： 滿足 API670 的要求 ◆ 工作溫度： 10～ +125176。 在狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器上可實現(xiàn)對機組狀態(tài)的監(jiān)測、分析與診斷。電站 層 設(shè)備包括：狀態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器 、 WEB 服 務(wù) 器、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 ； 現(xiàn)地 層 設(shè)備包括：機組現(xiàn)地在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集單元、各種 傳感器 、 通 訊 接口、 附件設(shè)備等。 機組工況參數(shù)監(jiān)測 為監(jiān)測機組各導(dǎo)軸承、推力軸承和發(fā)電機運行狀態(tài)， 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 還 需要 監(jiān)測各軸承瓦溫、油溫、油位、定子溫度等參數(shù)。 對于石泉水電站 45MW 機組，不建議配置氣隙監(jiān)測測點。 具體要 根據(jù) 電站 測壓管路的實際石泉水電站 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 《技術(shù) 方案 》 北京華科同安公司 2 布置情況 確定 。 ；在上機架 、 下機架（ 承重機架 ）和頂蓋 各 設(shè)置 1 個垂直 振動 測點 。 2 測點配置 針對 石泉 水電站 水輪發(fā)電機組， 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測參數(shù)應(yīng) 包括機組的 振動、擺度、壓力脈動、發(fā)電機空氣間隙 、能量效率 以及 機組工況參數(shù) 等 等 。 壓力 脈動測點 水輪機壓力脈動 ，尤其是尾水管渦帶引起的水壓脈動，是 混流式 水輪機普遍存在的現(xiàn)象，它在較大程度上決定著水輪機的穩(wěn)定性。 發(fā)電機空氣間隙測點 水輪發(fā)電機定 子與 轉(zhuǎn)子 之間的 空氣間隙由于制造 質(zhì)量 、安裝 工藝等因素，還有運行時定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)部件受到 電磁力 和 離心力的作用，設(shè)計選定的氣隙值在機組安裝、試運行以后 往往 會發(fā)生變化 。 能量效率需要監(jiān)測的參數(shù)有機組過水流量、凈水頭和負(fù)荷。需要注意的是，上述機組工況參數(shù)盡量 采用 4～ 20mA 信號和開關(guān)節(jié)點信號，不建議采用通訊方式從監(jiān)控系統(tǒng)獲取，以確保 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 各參數(shù)的同步性和實時性 ，更能準(zhǔn)確評價機組的綜合運行特性 。 每個水電站的所有 機組共用一套上位機系統(tǒng)，布置在 計算機室。 通過 WEB 服務(wù)器，系統(tǒng) Inter 網(wǎng) 實現(xiàn)與 北京華科同安公司 的 水電機組遠(yuǎn)程診斷中心連接，實現(xiàn)基于 Inter 網(wǎng)的實時監(jiān)測與遠(yuǎn)程分析診斷。所以，水輪機組的固定部件的低頻振動測量一直是個難點。其中最有代表性的是 北京豪瑞斯公司 生產(chǎn) 的 MLS9 系 列 低頻速度傳感器， 該傳感器內(nèi)置低頻補償電路，其頻響下限可達(dá) ，甚至達(dá) 。 C 石泉水電站 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 《技術(shù) 方案 》 北京華科同安公司 3 軸向位移 傳感器 軸向位移 傳感器測量 量程一般要求較大，故我們推薦采用湖南天瑞 的 TR81 電 渦流傳感器 ，其測量范圍 最大可達(dá) 20mm，可滿足測量要求。 Keller 壓力傳感器主要技術(shù)參數(shù)如下： ◆ 精度 ： 177。 數(shù)據(jù)采集站設(shè)備配置清單如下： 序號 設(shè) 備 名 稱 規(guī)格型號 生產(chǎn)廠家 單位 數(shù)量 備 注 1 振動、擺度、壓力脈動 數(shù)據(jù)采集箱 TN8001 華科同安 套 1 2 工業(yè)液晶顯示器 51G BENQ 臺 1 3 機柜內(nèi)傳感器電源及輔件 TN8016 華科同安 套 1 4 光纖收發(fā)器 臺灣 臺 1 5 鍵盤、鼠標(biāo) 國產(chǎn) 套 1 6 盤柜 2200 800 600 國產(chǎn) 個 1 TN8000 數(shù)據(jù)采集箱 TN8000 數(shù)據(jù)采集箱是數(shù)據(jù)采集站的核心設(shè)備，主要負(fù)責(zé)各種信號的采集、存儲和數(shù)據(jù)處理，并進行實石泉水電站 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 《技術(shù) 方案 》 北京華科同安公司 5 時監(jiān)測和分析，同時對相關(guān)數(shù)據(jù)進行特征參數(shù)提取，得到機組狀態(tài)數(shù)據(jù)，完成機組故障的預(yù)警、并將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器，供進一步的狀態(tài)監(jiān)測分析和診斷。由框架、系統(tǒng)板和各種采集模塊組成。 TN8000 硬件技術(shù)特點 模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)擴 展、安裝、維護方便，可靠性高。 采樣頻率可通過設(shè)置軟件進行設(shè)備，可滿足現(xiàn)場的不同需要。 工業(yè)液晶顯示器 每個數(shù)據(jù)采集站 配置 1 個 工業(yè) 液晶顯示器，供現(xiàn)地 進行 實時監(jiān)測、分 析及系統(tǒng)維護使用，該液晶顯示器采用 BENQ 公司的 17 寸 工業(yè) 級 液晶顯示器，性能指標(biāo)如下： 序號 項目 指標(biāo) 1 顯示設(shè)備類型 17 寸 TFT 2 設(shè)備外形尺寸（長 寬 厚） 338mm 331mm 136mm 石泉水電站 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 《技術(shù) 方案 》 北京華科同安公司 8 3 實際顯示區(qū)尺寸（長 寬） 305mm 230mm 4 最高分標(biāo)率 1024 768 5 最高支持色彩數(shù) 1620 萬 石泉水電站 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 《技術(shù) 方案 》 北京華科同安公司 9 上位機設(shè)備及其它外設(shè) 電站 4 臺 機組在線監(jiān)測系統(tǒng) 共用一套上位機系統(tǒng)。 具體配置 不低于 ： ◆ 主機： CPU：四核 Intel Xeon Processor 4ⅹ 處理器 ， 64 位， 1333MHz 前端總線， 8 M二級高速緩存 。 打印機 系統(tǒng)配置 1 臺 A4 幅面的彩色激光打印機，用于打印事件和報表。界面豐富直觀，機組信息和狀態(tài)一目了然。 系統(tǒng)提供的監(jiān)測和分析圖表有： 水輪機特性曲線：蛋圖、線圖、三維運轉(zhuǎn)特性曲線； 水輪機效率與負(fù)荷之間的關(guān)系曲線； 水輪機流量與負(fù)荷之間的關(guān)系曲線。 TN8000 提供實時的機組報警信息一覽表，從中可方便瀏覽到機組的報警信息。 數(shù)據(jù)管理和事故追憶 數(shù)據(jù)記錄存儲策略 對狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)存儲和管理策略是需解決的核心技術(shù)。由于采用了高效壓縮技術(shù)，使得歷史數(shù)據(jù)庫可保留最近 2 個月內(nèi)的所有原始數(shù)據(jù)以及最近 4 年內(nèi)經(jīng)過壓縮的原始數(shù)據(jù)，存儲間隔為不間斷存儲，可最大限度地保證機組所有歷史信息不丟失。另外，在歷史數(shù)據(jù)庫中用戶還可以找到一個月內(nèi)所有數(shù)據(jù)的連續(xù)記錄，從而可以分析更長時間段內(nèi) 事故 數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。由于實時數(shù)據(jù)庫具有快速大容量數(shù)據(jù)讀取功能，因此通過檢索用戶可迅速得到滿足條件的數(shù)據(jù)。 TN8000 專家系統(tǒng) 還 具有知識庫編輯管理維護功能。甩負(fù)荷試驗數(shù)據(jù)永久保留在數(shù)據(jù)庫中，用戶可通過上述分析工具進行深入分析。變負(fù)荷試驗數(shù)據(jù)永久保留在數(shù)據(jù)庫中，用戶可通過上述分析工具進行深入分析。 盤車試驗 傳統(tǒng)的盤車軸線測量和調(diào)整是通過盤車用百分表測量有關(guān)部位的擺度值，借以分析軸線產(chǎn)生擺度的原因、大小和方位，這種方法比較麻煩并且存在很大誤差。圖49 為 TN8000 系統(tǒng)利用實測數(shù)據(jù)生成的三峽電廠 8 機組運行工況圖，在圖上以顏色代表危險工況點、可短暫運行點和機組穩(wěn)定運