机组稳定性在线监测与诊断系统在龙羊峡水电站的应用.pdfVIP

全国太中型水电厂技术协作网第二届年会 状态监测与诊断 机组稳定性在线监测与诊断系统 在龙羊峡水电站的应用 ， 黄艳青 (黄河电力测试科技工程有限公司) 摘要：水轮发电机组在运行中经常由于水力、机械和电气等方面的原因使其结构和某些部件产生振动。强烈 的振动将导致水轮发电机组结构破坏，降低使用寿命，而且大大降低运行效率和机组出力，同时也套引起水 工建筑物的振动。剧烈的振动也影响各种电气仪表的正常运行和使用。而稳定性在线监测与诊断系统就是及 时准确的对各种异常状态或故障状态作出诊断，顿防或消除故障，对设备的运行进行必要的指导，提高设备 运行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障损失降低道最低水平。 关键词：水电机组稳定监测诊断应用 一、龙羊峡水电站该概述 龙羊峡水电站位于青海省境内黄河龙羊峡峡谷入口，是黄河上游的第一座大型水电站，大坝 高178米、水库库容247亿立方米，单机容量320W~I，装机4台，是西北电网的主力电厂，担任着西北 电网的第一调频调峰任务。 二、稳定性在线监测与诊断的目的 由于水轮发电机组运行时都存在着不同程度的振动，要评价振动的大小，寻找振源，分析振 动的特性，主要依靠专门的检测仪器、设备进行测量，从而获得制定消振减振的原始资料。通过 对机组运行性能的在线跟踪分析，掌握不稳定负荷区等危险运行工况，避开危险点运行，保障机 组寿命。也可以利用效率关系等性能测试结果，合理调度机组，优化经济指标。可对大、小修后 的状态进行比较，全面掌握调修效果，也为状态检修打下一定的基础。 三、在稳定性在线监测方面所作的工作 发电机组的稳定性问题长期以来一直是我们十分关注的的问题，在消除发电机组振动方面我 也做r许多工作。如为消除4号发电机组不稳定工况区，对尾水管补气短管进行的改造等。同时也 密切关注发电机组稳定性在线监测方面的信息，对国内外的发展情况做了大量的调查。国外开展 稳定性在线监测的时间已较长，如德国申克公司、加拿大维保监测公司等，他们的产品从功能、 效果、性能上都比较成熟，但由于其价格昂贵，对我厂来说不太现实。所以我厂为掌握发电机组 在不同水头、不同工况的不稳定负荷区，同青海省电力试验研究所长期合作，采用离线式稳定性 测试，虽然对指导机组运行具有一定的意义，但也存在许多不足，如完成一次测试需要申请停机 数次，完成传感器的安装与拆除，以及由人员参加的操作、调整。一台机组从提申请到完成整个 试验，约需要时间6小时之多(按顺利情况)，但往往由于电网系统的原因、试验设备不稳定的原 因以及现场的因素，一台机组试验需要一天的时间。而且由于试验大多在夜晚进行，安全矛盾也 318 全国大中型水电厂技术协作网第二届年会 状态监测与诊断 比较突出。另外，由于测试次数的限制，不能测试到各种水头水轮发电机组的工况情况。基于上 述原因，我们查阅了大量的国内外有关这方面的资料，以了解、比较国内产品为主，通过对许多 生产厂家以及使用单位的了解，我们知道了，以前我国在这方面不成功的原因大多是由于传感器 的测量精度达不到要求，稳定性在线监测性能不太完善。随着科学技术的不断进步，加工工艺的 不断提高，传感器测量精度也有了很大的提高，再加上许多生产厂家也从功能、性能及稳定性方 面作了大量的工作，所以目前国内的稳定性在线监测已基本成熟，但在诊断方面，由于每台机组 的情况不同，无法用统一的标准进行诊断，还需根据每台机组的具体情况加以判断。2001年我们 选择了北京奥技异电气技术研究所与清华大学联合研制的，针对水力机组的实时监测分析诊断的 PSTA2000水力机组稳定性在线监测及诊断系统，并与2002年在我厂3号机组检修时安装了该系统， 本系统只是针对机组稳定性在线监测与诊断而设计的一个方案，主要涉及机组的振动、摆动、压 力脉动、水力参数等内容，目前正处于试运行阶段。 四、系统的组成及作用 系统配置主要由传感器测点、信号采集及预处理单元、上位机服务器三部分组成。 4．1传感器测点的布置及作用 本套系统是针对机组运行稳定性运行状态而设计的，由于水轮机组的稳定运行主要 受机械因素、电气因素及水力因素的影响，在测点布置设计过程中，必须充分考虑这些因素 的作用，因此系统共设计了6路摆度测点、1路抬机量、12路振动测点、7路压力脉动、同时引