水电机组流量效率监测计量装置一研制总结

本文介绍ylx—02型水电机组流量效率微机监测装置的用途,功能和主要技术指标,装置的构成和工作原理,监测仪硬件和软件设计,实验室和现场测试结果,技术经济效益和应用前景.

鉴于冲击水轮机结构上的特殊性,其流量,效率的在线监测目前在国内的实际应用方面还是项空白,本文针对冲击式机级珠具体情况,探讨了基于差理论的监测途径,在此基础上的结合一个冲击式电站的实例,设计出了利用单片机来实现的方案。

贵州某小水电厂为了提高机组效率,最终实现小水电站最优有功控制分配,采用多声道超声波测流量技术,建立了机组效率在线监测系统.重点介绍了系统功能和程序设计与实现方法等.该系统在贵州某小水电厂安装并调试好后,对各项功能进行了测试,做了效率试验.此系统可运用多种方法实现效率曲线拟合,并可以进行对比,总体具有一定的创新性.

随着水电机组容量的不断增大,机组运行问题逐步增多,通过监测机组振动摆度来预防事故发生,保障机组及电网安全运行具有重要意义.该文采用了一种具有高速网络通讯功能的powerpc及搭载实时linux操作系统的嵌入式技术研制的振动摆度在线装置系统,该装置能够对机组振动、摆度、压力脉动等信号进行实时采集、滤波处理、特征值分析并具有多种波形显示,当预设量超过设定阈值时,装置系统可以输出报警信号,并控制继电器进行指定动作.该装置功能丰富、运行稳定可靠,可有效实现对水电机组状态的监控保护.

由清华大学等单位联合研制的水电机组状态监测分析诊断系统（简称ｐｓｔａｉ系统），于１９９７年１１月在广州抽水蓄能电厂１号机上投入使用，经过一年多的运行检验，已於１９９８年１２月通过技术鉴定并受到好评。该系统硬件采用基于ｉｐｃ的数据采集系统及上、下位机网络通信的分层分布结构；软件采用基于ｗｉｎｄｏｗｓｎｔ操作系统，实现了复杂的并行多任务调度机制。该厂还结合机组检修，根据系统对１号机提供的导轴承瓦温和大轴摆度（轴振）等异常情况及诊断处理措施，对机组进行了有针对性的局部安装调整，取得了满意的结果。该系统的成功使用，为水电机组按状态实施检修和预测性维护提供了技术手段；但由于该系统研制时间短，且是初次使用，尚需进一步积累经验，有些系统功能及仿真计算等方面也有待改进和完善。

水电机组空蚀是影响机组出力和效率的重要因素,因此对水电机组空蚀在线监测非常必要。介绍了空蚀对水轮机的破坏机理,水电机组空蚀在线监测装置的组成及应用。空蚀监测装置可以进行实时数据采集、存储和在线监测,能分析不同工况下的空化强度指标,掌握机组空蚀的发展趋势,为指导机组检修进行了有益的探索。

t’ 第20卷水利电力科技第4期 37～f 下马岭水电站增设微机差压 流量效率监测计量装置 谢荣松戴邦昌j丁明生 (北京石景山发电总厂水电处)—73 摘要本文介绍yu(一02壹微机泷量效率监测计置装置的功能、原理、构成、性能和运行情 况．该装置设计新颢、技术先进、功能强、运行稳定可靠，精度高，是目前适用于水电机组 泷量效率耗水率等经济技术指标监涮计量功能最全和技术先进的装置，有普追推广应用意 词泷量效率耗水率监铡d乙电站．浅耘．1避计量装望 ＼如1．’‘ ylx—o2型微机差压流量效率监测计1．2‘c—o2型装置的能 量装置，已于92年10月中旬在北京石景山 发电总厂下马岭水电站投入运行。该装置设 计新颖，技术先进，功能强。经现场测试，性 能优良，运行稳定，精度高，是目前适用于水 电机组流量、效率、耗水率监测

以ｓｔｄ总线工业控制机及实时多任务并行监控软件为核心，以显示器ｃｒｔ作人机对话，在水轮机ｄｔ—１００型机柜基础上改造的微机调速器，具有死区小，速动性好的特点，能适应水轮机各种运行工况。

随着水电机组单机容量不断增大,为保证机组和电网安全稳定运行,对机组振动摆度进行状态监测越来越重要。文中介绍了一种采用嵌入式软硬件技术开发的sj-90振动摆度监测装置,对该装置的软硬件结构、系统功能以及在水电机组在线监测系统中的典型应用进行了阐述。作为一个独立的在线监测分析智能化单元,sj-90装置集高速同步信号采集、丰富的数据显示分析、高效数据传输、可靠稳定运行、全面故障告警及故障录波、在线采集模块更换及采集参数更改等特点于一身,在水电机组在线监测领域具有良好的应用前景。

随着水电机组单机容量的不断变大,为保证机组和电网的安全稳定运行,对机组的振动摆度进行在线监测变得越来越重要。本文介绍了一种基于pc104和嵌入式linux开发的振摆监测装置,对该装置的软硬件结构、系统功能以在水电机组在线监测系统中的典型应用进行了相关阐述。

简述了水轮机转汽蚀的成因,分析了基于加速度和超声波传感器监测的汽蚀监测原理,以及转轮发生汽蚀时的噪音特点。

针对水电厂目前普遍开展的状态监测工作,从状态监测系统的目标、设计、配置原则、系统功能、实施过程中的质量控制及运行维护等方面进行了探讨,阐述了水电机组开展状态监测应注意的若干问题。

介绍了水电机组空蚀在线监测的原理和实现方法,提出了具体的空蚀在线监测系统结构设计方案,并在八盘峡水电厂4号机组上进行了现场试验,得出了空蚀强度随负荷变化的特性曲线,为水电厂开展状态检修进行了有益的探索。

从系统软件设计的角度,以状态监测参数的选取、专家知识库及状态参数数据库的建立为重点,介绍了水电机组状态监测与检修系统的构成及该系统各软件模块的设计思路和应用功能

重点介绍了水电机组实施工况监测的主要工况及其分析诊断技术,并在总结现场试验研究的基础上,给出了水电机组运行设备工况监测与分析诊断的故障类型。

作为电厂的重要设备之一，水电机组的良好运行状态是确保水电厂安全运行的重要保证。随着国内水电工程建设的发展不断加快，水电机组开始往高效率、大容量、高转速以及高水头的设计方向进行发展，在设计采用的材料拥有更高的强度，不仅增加了机组尺寸，减小了相对刚度，并且采用更加灵活的构件，因此对机组运行的稳定性和可靠性提出了更高的要求。为了对水电机组的运行状态进行在线监测和诊断分析，采用了水电机组状态监测与故障诊断系统，通过系统收集机组运行数据，上传给计算机网络进行监测分析，对机组运行过程中存在的潜在故障进行排查和报警，提前避免重大安全事故的产生，对保证水电机组运行的安全性和可靠性具有重要的意义。本文主要对状态监测技术和故障诊断技术进行了分析。

在电厂中,水电机组是其中十分重要的一个设备,其运行状态与水电厂运行的安全性有着直接的联系.在我国水电工程不断发展与进步的情况下,水电机组就必须向着以下几个方面发展:效率更高;容量更大;转速更快;水头更高等,除此之外,为了能够更好的满足当前时代对机组的更高需求,还应该尽量选择具有高强度的材料以及灵活性更高的构件.为了能够让水电组实现更加稳定、安全且可靠的运行,就需要在线监测水电组的运行状态并进行相应的诊断分析,为了能够提高这些工作的准确性和效率,可以在这个过程中使用水电组状态检测系统以及故障诊断系统,接下来是将系统收集到的有关数据信息上传到计算机网络中,进行相应的监测分析,从而更好的排查机组运行过程中存在的问题,并及时的采取合理的措施加以解决,避免机组运行过程中出现故障问题.为此,本文对水电机组状态监测与故障诊断技术进行了相关研究与分析,为后续相关工作的进行提供了一定的参考和依据.

针对水电机组故障信息缺乏、故障识别困难等问题,提出基于支持向量机的水电机组故障诊断模型.并针对实测水电机组故障数据,分析支持向量机水电机组故障诊断模型和常用的神经网络故障诊断模型等理论在水电机组故障诊断中的优劣.研究表明,支持向量机理论在小样本情况下比神经网络具有更强的诊断能力.

针对水电机组故障样本少的问题,将支持向量机引入水电机组故障诊断研究,提出一种结合小波频带分解与最小二乘支持向量机的水电机组故障诊断模型。基于机械设备\"能量-故障\"映射关系,运用小波分解提取机组振动信号各频带能量特征值,然后将能量特征值输入到多分类的支持向量机,实现对机组不同故障类型的识别。通过实验信号分析,表明将小波能量提取与支持向量机结合进行水电机组故障诊断是可行有效的,并具有较高的故障分辨能力,为水电机组故障诊断提供了新的方法和思路。

水利水电技术第!"卷#$$!年第"期 梁武科等!水电机组监测与诊断技术的现状及发展水利水电技术第!"卷#$$!年第"期 !"#$%&$’()%*$’"+,-.,%(/(0$%1+23+$$%3+24(56789(68 收稿日期：!""!#$!#!% 作者简介：梁武科，男，%&岁，副教授’ !关键词"水电机组；监测；故障诊断 中图分类号：()*%*文献标识码：+文章编号：$"""#"&,"（!""%）"-#""-$#"% 水电机组监测与诊断技术的现状及发展 梁武科，赵道利 （西安理工大学水利水电学院，陕西西安*$""-&） 故障诊断技术发展到今天，已成为一门独立的跨学科的综 合信息处理技术，它是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论 为理论基础，以现代测试仪器和计算机为技术手段，结合各种诊 断对象的特殊规律而

针对水电厂目前普遍开展的状态监测工作,从状态监测系统的目标、设计、配置原则、系统功能、实施过程中的质量控制及运行维护等方面进行了探讨,阐述了水电机组开展状态监测应注意的若干问题。

电力部门最为关心的是发电设备的安全运行和延长寿命。为了预防和早期发现事故隐患，通常依靠巡视检查、维护及运行人员的五官感知等方法。然而由于各水电厂的水头、流量设备生产厂家不同，对所发生的异常状态的定义和判断都很困难，从而导致诊断装置耗费较多，设备维护费用增大。