水口水电厂机组状态监测与诊断系统 3
水电厂技术供水系统状态监测故障诊断研究
水电厂技术供水系统状态监测与故障诊断研究摘要:技术供水系统作为水电厂辅助设备系统的一个子系统,它的安全可靠运行对于水电厂也是非常重要的。
水电厂传统的定期维修制度正逐渐被状态检修制度所取代,技术供水系统作为水电厂辅助设备系统中的一个子系统,是电厂安全可靠运行的重要保障,因此有必要对水电厂技术供水系统进行状态监测与故障诊断的研究。
关键词:技术供水系统状态监测故障诊断中图分类号:tv734 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)04(a)-0073-011 状态监测与故障诊断技术在水电厂应用的意义[1]随着自动化控制技术的日渐成熟和应用,传统水电厂实现“无人值守”的目标已不再是遥不可及的梦想,而是一种不可阻挡的趋势。
为了实现这一目标,必须将辅机控制系统和计算机监视设备连接起来形成一个综合智能控制系统。
本文就是针对水电厂中的技术供水系统进行动态监测以及故障诊断进行了一些有意义的研究。
众所周知,水电厂尤其是大型水电厂都建在一些自然条件比较恶劣的环境中,即使使用价格高昂、性能突出的设备也难以保证不出现故障,这就要求我们对相关设备进行实时动态监测,及早发现问题,并采取合理的解决方案,以免对水轮发电机采取停机措施进行检修,造成巨大经济效益的损失。
目前对水电厂的监测及故障诊断主要停留在水电厂的辅机设备上,而对技术供水系统的状态监测和故障诊断却鲜有研究,而且对水电厂辅机设备的故障诊断也仅仅停留在自动控制参数方面,这是远远不能满足现场作业设备的需要的。
水电厂的技术供水系统一旦发生故障,需要经验丰富的维修人员胜任这一工作,由于故障可能涉及机械、电气和设备运转等许多方面,普通维修人员通常经验不足或水平较低,使得判断、决策失误,不仅效率低,而且还常常出错,耽误设备的最佳修复时机。
可以说,水轮发电机组技术供水系统状态监测与故障诊断系统的研究和实施是实现水电厂少人值班或无人值守的重要目标之一。
2 技术供水系统故障诊断研究技术供水系统不同于其它供水系统,它主要为水轮发电机组关键设备提供冷却用水、润滑用水,有时必要的压控设备也需要技术供水系统的支持。
浅议水电厂运行设备状态监测及诊断系统与计算机监控系统的关系
浅议水电厂运行设备状态监测及诊断系统与计算机监控系统的关系摘要伴随着我国经济规模的不断扩大以及经济质量的稳步提升，水电产业也迅速发展成为当下批量式、市场化、产业型的全新面貌。
在全新的产业格局快速形成、行业竞争日趋激烈的背景下，合理高效地将水电厂的运行设备状态监测以及诊断系统的架设运营与计算机监控系统协调统一地有机串联起来，形成集成化、科技化、自动化的规模运营的系统机制，从而实现水电产业运转的安全、稳定、持久。
关键词水电厂；检测与诊断系统；计算机监控系统；协调运作中图分类号TN74 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)071-0167-01水电厂是能源生产和输送的重要枢纽之一，在国民经济发展以及社会生活运转的进程中发挥着关键性作用，而目前水力发电行业自身也存在着消耗能源量巨大、设备运转检测机制滞后、计算机监控系统不完善等一系列缺陷和弊端。
建立健全设备状态监测与诊断检修系统的架设运营机制，高效实时地进行检测排查，充分高效地发挥计算机监控系统的集成化、智能化、自动化的独特优势，从而进一步推进水电产业的长久、协调、快速发展。
1 运行设备状态监测与诊断系统的整体概述水电厂运行设备状态监测与诊断系统基于水轮发电机组组件作为核心动能源，同时以其相关的辅助设备，诸如配电机组、散热器、报警装置作为有机组成部分共同协作的规模化、组件化的应用平台机制。
在实际的作业过程中，我们需要对水轮发电机组及其辅助组件进行实时动态的检测排查，定时检测水轮发电机组及其辅助组件的运行状况以及损耗程度，及时排查确定已经出现的故障，组织相关技术人员进行全面细致地检修维护，从而降低机组设备的突发性故障，稳步提高作业设备的利用效率。
首先，设备状态监测及诊断系统基本上由电子监测设备、便携式实时数据采集装置以及其它辅助监测组件构成，已经实现了“无人值班”或者“单人值班”的集约高效的作业模式。
其次，运行设备状态监测及诊断系统所具备的实时数据信息收集处理功能多样，而且规范合理、类别划一，主要包括作业现场的电磁滤波数据收集、排查信息输送归类、故障概率统计分析等等一系列复杂操作。
水电厂设备状态监测与诊断系统应用探析
水电厂设备状态监测与诊断系统应用探析摘要：水电厂的状态监测与诊断系统可以对水电厂的机组设备运行进行实时的、全面的在线监测，从而得到相应的自动诊断的报告，可对设备中的潜伏性故障，做出提早预警，避免问题积累，造成严重事故的发生。
本文阐述了水轮发电机组、主变压器的状态监测与诊断分析系统，包括总体目标和设计原则，系统总体结构，监测范围及测点布置，软件系统组成，系统的主要功能及其应用等。
关键词：水电厂设备；状态监测；诊断系统；故障诊断；功能应用水电厂构建的设备状态监测与诊断分析系统，就是对水电厂运行设备在线实施的检测、实时的显示以及数据的分析，并且把监测数据上传，使得人们可以对水电运行机组设备运行的状态进行自动的监测和分析，并读取相应的诊断系统报告，进行人工分析，以便于提前发现潜伏性的设备故障，做好预防措施，防止潜伏性故障发作造成严重的事故，并保障设备运行的稳定性和安全性以及经济效益，同时在设备检修期间也可以起到很好的指导作用。
1水电厂设备状态监测与诊断系统的理论分析水电厂的设备状态监测可以对主变压器、电流互感器、电压互感器、耦合电容器、避雷器和电容式的电压互感器等大部分设备运行的状态进行实时的在线监测和诊断，还可以对运行机组设备的流量和效率以及一般的运行参数进行监测，对于不同的监测参数特征，要选择不同类型的传感器，通过各个监测点的电气参量和位移或者是其他的一些特征值变化，转化为传感器的信号，进行输出，然后通过传感器的后置电路把信号转化成实际需要的监测数据摆度值，尾水压力脉动，发电机的气隙磁通量。
然后状态监测与诊断系统把所收集的数据通过专门的数据采集器，进行一系列的处理和计算，用多种形式上传到数据的服务器，数据服务器再对这些数据集中进行存储和实时的显示，方便对数据进行读取、分析以及其他操作，以此来实现对水电厂设备进行状态监测和诊断。
2、水电厂构建的设备状态监测与诊断分析系统的总体目标2.1数据的采集数据采集主要是完成振动、压力脉动、摆度等实时信号的高密度采集，同时进行振动幅值、压力脉动以及摆度和把信号的频率分成相位和幅值的实时计算。
水电机组状态监测与故障诊断技术
水电机组状态监测与故障诊断技术摘要：水电机组作为重要的发电设备，其正常运行对保障电力系统的可靠运行至关重要。
因此，及时有效地监测其状态并进行故障诊断，可以帮助提前发现和预防潜在问题，从而减少损失和保障发电设备的安全运行。
关键词：水电机组；状态监测；故障诊断技术引言水电机组状态监测与故障诊断技术的提升对于确保水电站的安全运行至关重要。
水电机组是水能转化为电能的重要设备，广泛应用于发电厂、水利工程和农村生活中。
然而，由于长期运行和恶劣环境的影响，水电机组可能会面临各种故障和问题，导致停机时间延长和维护成本增加。
因此，为了及时发现机组运行状态异常和故障情况，有效的状态监测与故障诊断技术变得越来越重要。
1水电机组的重要性及广泛应用水电机组状态监测与故障诊断技术在现代工业领域中具有重要意义。
水电机组广泛应用于发电厂、水利工程和工业生产中，是实现持续稳定能源供应的关键设备。
然而，由于长时间运行和大负荷工作的特点，水电机组容易受到机械磨损、部件老化、故障或损坏的影响，这会导致设备性能下降、能效损失甚至设备损坏。
因此，实时监测水电机组的状态并及时发现和诊断潜在故障成为保证其正常运行和延长使用寿命的关键。
2水电机组状态监测该技术通过监测机组的关键参数，如振动、温度、压力等，可以实时获取机组的运行数据，并结合专业算法进行分析和判断。
通过对机组运行状态的监测，可以及时发现机组故障和异常情况，并提供预警和诊断信息，从而保障机组的安全运行。
水电机组状态监测技术的核心在于采集和分析机组的振动信号。
振动监测可以用来检测机组的早期故障迹象，识别并监测出机组的不正常振动，并根据振动图谱和特征参数来判断机组的故障类型和严重程度。
此外，温度和压力监测也是重要的参数，可以用来评估机组的热工性能和运行负荷情况。
水电机组状态监测技术的应用可以帮助运维人员及时发现机组的故障和异常情况，提前做好维护和修复工作，减少机组停机时间和损失。
3水电机组状态监测技术3.1传感器技术传感器可以测量和监视各种参数，如温度、压力、振动和电流等。
水电厂运行设备状态监测与诊断系统
水电厂运行设备状态监测与诊断系统随着我国改革开放政策的逐步深入，经济发展速度也日渐加快。
而我国电力企业对于我国经济做出的贡献是有目共睹的。
近些年来，我国电力企业进行了全方位的改革。
对于水电厂的运行设备来说，其性能好坏在一定程度上决定了电力企业的发展水平。
目前我国的水电厂运行设备检修制度水平有待提升，并不能有效做到提前防范设备出现的故障，因此，做好我国水电厂运行设备状态监测与诊断工作，是势在必行的。
现代化大型水电厂的设备要求相当严格，目前对于我国一些，大型的水电厂基本上要求做到智能化监控管理。
智能化的监控管理需要选择上等级的管理设备去操控，在这里传感器就是水电厂最为重要的监控设备之一。
在建设一个大型的水电厂，人们为了提高整体效率和设备工作的可靠性，对传感器就需要有很高的要求。
一、水电厂运行设备的现状与不足我国目前拥有世界上最大的水电站，其装机容量已跃居世界第一，达到一点四亿千瓦。
最近几年，我国对于水电厂里的运行设备的检修工作格外重视起来，许多水电厂在设备的监测与诊断上开始进行了积极的探索。
我们可以以三峡和葛洲坝电厂为例进行探讨，这两座水电厂是我国最具代表性的。
目前这两座电厂已经实施了包括机组稳定性、发电机空气间隙等系统在内，以及机组性能实验、监测等离线数据。
虽然对电厂的设备起到了一定的作用，但是在未来的建设中，还将逐步引入其他的监测系统。
而这些系统的建设为水电厂的运行提供了有力的技术保障。
但目前我国的监测与诊断系统大多数还只是简单的组合，没有建立集成化的监测与诊断平台。
而国外的一些公司已开发出功能更加强大的，而且可以集成化的系统平台，在美国、芬兰、瑞士等国家都建立较有效的监测和诊断系统。
我国目前在水电行业的诊断系统中还存在着许多亟待解决的问题，主要从以下三个角度来探讨。
第一、诊断方法的可行性以及实用性有待提升。
第二、目前我国水电厂故障诊断水平不高。
第三、一些故障的原因尚在探索之中。
二、设备监测与诊断系统的构建分析就实际情况来看，水电厂设备的监测与诊断工作有待提升。
水电站机组在线监测与故障诊断系统应用分析
水电站机组在线监测与故障诊断系统应用分析摘要：随着经济的不断发展，社会对于电能的需求也原来越大。
水电站作为电力网络中的重要组成部分，也在持续投运过程中为电力系统贡献力量。
并且，随着水电站规模的不断发展，水电站机组容量更大，自动化程度更高，这对于水电站机组的相关性能也有更高的要求，对于运行的可靠性、安全性也有更高的要求。
基于此，在线监测与故障诊断系统在水电站机组中的应用越来越广。
本文将重点以北京华科同安TN8000为例，介绍水电站机组在线监测与故障诊断系统的应用以及其未来发展。
关键词：水电站机组；在线监测；故障诊断引言在水电机组的运行过程中，其安全性和稳定性至关重要，一旦发生事故，不仅会对电力网络造成影响，甚至会引发重大事故。
因此，对于水电机组运行状况的检测与故障诊断一直以来都是水电行业的重要课题。
随着科技的不断发展，在线监测与故障与故障诊断系统在水电站运行中的应用范围越来越广，使得机组运行的稳定性、安全性以及自动化程度都有很大的提升。
一、我国水电机组在线监测与故障诊断系统的应用现状在线监测与故障诊断系统应用于水电机组，在发达国家起步较早，并且发展至今已经发展出一系列较为成熟的产品。
我国从上世纪九十年代开始，逐渐开始对在线监测与故障诊断系统给予高度重视并开始高速发展。
其中北京英达华公司、华科同安公司都推出了相对成熟的系统和产品，其中在业内较为知名的系统包括英达华的EN8000系统、EN3800系统，以及华科同安公司的TN8000系统。
当前，我国各大水电站均已广泛应用在线监测与故障诊断系统；包括三峡、拉西瓦等水电站都采用了TN8000系统。
二、在线监测与故障诊断系统的架构与功能一般来说，在在线监测与故障诊断系统包括的诸多组成部分中，核心部分为传感器、数据采集单元、服务器、网络设备以及系统软件。
通过系统传感器获取相关信号，再交给数据采集单元实施数据的转化，并将转化完成的数据上传服务器；通过计算机对获得的数据实施分析，并以图表、报告等方式提供给用户。
水电机组状态监测与故障诊断系统
利用一 系列在 线性 能评测分析 Ｚ － 具全 面了解水 电机组的性能规律 ，
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浅析水电机组状态监测与故障诊断技术
浅析水电机组状态监测与故障诊断技术福建水口发电集团有限公司 江 斌在电厂中，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。
1.引言在我国电力企业不断发展的过程中，为了能够进一步提高相关企业的经济效益，增加市场竞争力，可以采取以下措施：其一是降低维修设备的成本；其二是进一步提升设备运行的可靠性与稳定性。
为了保障水电机组能够顺利稳定运行，我国传统的方式是实行计划检修制度，虽然取得了一定的效果，但是其还存在着以下几种缺点：一是缺乏针对性；二是维修过于盲目；三是无法对设备故障提前防范等，因而该法已经不能满足当前时代对水电机组的需求。
这种情况下，出现了一种全新的维修模式即状态维修，这种方法具有相对比较强的针对性，而且能够在先进设备检测技术以及设备诊断系统的应用下对设备的运行状况进行仔细的监测分析，从而能够尽早发现其中存在的问题并及时采取合适的应对策略加以解决，不仅大幅度降低了维修的费用，而且还提高了维修工作的工作效率，保证了设备运行的安全性，避免了有关安全事故的发生。
2.水电机组状态监测技术相关分析对于水电机组来说，其状态监测技术主要包括以下几个方面。
水电机组状态监测与故障诊断
设备管理与维修2018翼10（上）水电机组状态监测与故障诊断李维巍（吉林松江河水力发电有限责任公司，吉林通化134500）摘要：水电机组状态监测技术和故障诊断技术现状，包括机组振动稳定性监测技术、发电机气隙和磁场强度监测技术、水电机组故障诊断技术等，分析水电机组状态监测与故障诊断技术中存在的问题及发展趋势。
关键词：水电机组；状态监测；故障诊断中图分类号：TV73文献标识码：BDOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.10.411水电机组状态监测与故障诊断技术现状1.1水电机组状态监测技术现状（1）机组振动稳定性监测技术。
水电机组振动稳定性监测技术包含多种不同的参数，如水压脉动、主轴摆度、机组结构振动等。
其中，当前水轮发电机组振动稳定性监测的基本原理如图1所示。
监测分析系统、振动传感器共同构成振动监测系统。
表征机组振动状态的不同非电量特征参数，通过传感器收集并转化成为电量信号，以便监测系统进行有效运用。
监测分析系统共包括3种功能，即数据分析功能、数据存储功能、数据采集功能，能比较全面地获取振动信息，如振动趋势、轴心轨迹、振动波形、相位等，便于故障分析。
（2）发电机气隙和磁场强度监测技术。
到目前为止，通过运用配套前置器、平板电容式传感器，利用计算机采集、储存、输出数据，便能测量出水轮发电机的磁场强度和气隙。
电容式位移传感器的工作原理是通过对被测表面和传感器平板二者之间等效电容的的变化程度，对2个平面之间的距离进行有效反映。
由于传感器属于平板形式，在定子转子之间安装传感器比较合适。
其中，美国Vibrosys 公司生产的气隙监测传感器比较具有代表性，包括空气气隙传感器VM5.0（图2a ）和磁场强度传感器M FM -100（图2b ）。
将发电机的结构参数作为主要依据，配置水轮发电机气隙传感器监测数量。
当直径跃7.5m 时，宜配置8个传感器（图3），当直径约7.5m 时，宜配置4个传感器。
水力机组运行状态监测与诊断技术研究
水力机组运行状态监测与诊断技术研究摘要：近年来，水电机组状态监测与故障诊断的研究已成当今水电运行保障技术发展的必然趋势。
文章介绍我国水电机组水轮机、发电机和辅机系统的状态监测技术应用现状；同时对水电机组各系统的故障诊断技术现状进行了全面的总结和分析。
关键词：水力机组；监测；诊断现代监控技术是以计算机为主导的计算机系统，它使水电站自动化达到更高水平，提高了设备的安全可靠性和运行效益，以及供电质量。
1水力机组实施监测和诊断的技术要求由于水力机组在企业生产中处于关键位置，对企业生产效益影响巨大，因此对其实施监测和诊断的要求比一般设备要高。
第一，监测参数除振动量以外，还应包含相关的工艺量和开关量，便于综合、准确分析；数据采集方式要灵活、方便，如具备等时间间隔采样、等相角采样、等转速间隔采样、阂值采样等多种不同的数据采集方式，以适应现场不同的要求；同时尽量避免机组故障信息丢失，对于生产中的关键设备，尽可能采用连续在线监测方式。
第二，应配备多种信号分析方法，以便于从多个侧面和角度综合分析机组运行状况，提高对疑难故障的分析诊断能力。
第三，应具有较强的数据库管理和分析能力，以利于事故分析、状态预报和提高设备管理水平。
此外，还应具有较强的网络功能，一方面便于设备管理人员随时随地了解机组运行的动态信息，另一方面，当机组出现疑难故障时，便于实现网络化远程专家会诊，达到快速、准确诊断的目的。
无论何种类型，何种容量的电站检测与控制系统，都是由三部分组成的，即控制系统、安全系统、监测报警系统。
控制系统全面控制电站的运行，检测报警系统负责检测电站运行参数和故障报警，电站控制和监测系统在运行过程中失效或发生危及电站系统内各主要设备的故障时，安全系统应能自动产生保护性动作。
2水电站计算机监控系统水轮发电机组监控是水电站自动化的重要组成，它与水电站其他主要设备的监控组成完整的水电站监控系统。
2.1结构和功能水电站生产过程中的监测参数和状态量通过输入/输出过程通道汇入计算机系统，经计算分析，做出评价、调节和控制决策，发出指令，实现对机组等主要设备的自动监测和控制。
水电机组状态监测与故障诊断系统
水电机组状态监测与故障诊断系统内容摘要：摘要：利用信息技术实现水电机组的状态监测和故障诊断是提高水电厂经济效益和安全运行的重要技术保证。
本文重点介绍了水电机组状态监测和故障诊断系统及其经济效益和成功案例。
摘要：利用信息技术实现水电机组的状态监测和故障诊断是提高水电厂经济效益和安全运行的重要技术保证。
本文重点介绍了水电机组状态监测和故障诊断系统及其经济效益和成功案例。
关键词：水电机组状态监测故障诊断效益1 状态监测和故障诊断系统的目标利用信息技术和状态监测技术，逐步实现中、小水电站从计划检修到状态检修，提高其经济效益和安全性。
2 系统必要性近几年，随着大、中、小型水电厂的建设，水电系统的状态检修工作已越来越受到重视。
原国家电力公司在科技发展规划中，明确提到有关水轮机组的故障监测和状态检修技术的发展计划。
10月，在甘肃省刘家峡水电厂，由中国电力企业协会组织召开了"水电机组检修改革工作会议"，会议通过了我国应逐步废除计划检修，尽快实行状态检修的倡议，并提出应大力发展机组状态监测技术。
其倡议有如下几方面的工程背景：(1)强烈的振动是水轮机组运行中一种常见的故障，其特征不易捕捉，难以铲除事故隐患，不仅影响水轮机组的正常运行，而且还会降低机组和零部件的使用寿命。
(2)水轮机空蚀是水轮机损伤的主要原因，其损伤程度已成为确定是否进行大修的关键参数，因空蚀将直接降低水轮机机组经济效益和安全性。
(3)随着水力发电机组在整个电网中的比重越来越大，年平均发电时间延长，检修时间缩短，一旦因事故停机，造成的经济损失极为严重。
此外，电网调度中越来越强调水电机组的调峰作用，要求充分利用水电厂最大出力。
(4)近年来高水头、高转速、高效率、大容量的水电机组的设计实践中趋向使用高强度的材料，构件更加灵活，刚度的减小和机组尺寸的增加，必然会带来更多的稳定性问题。
(5)无人值班，少人值守，减人增效，降低维修成本，厂网分开等一系列符合市场经济规律的现代管理和维修模式的形成和建立，迫切需要强有力的技术支持手段。
水电厂水力机械设备状态监测与故障诊断
水电厂水力机械设备状态监测与故障诊断水电厂水力机械设备状态监测与故障诊断随着社会经济的快速发展，水电厂作为清洁、可再生能源发电的重要组成部分，不仅能够提供大量的电力资源，还能够减少对环境的污染。
然而，由于水力机械设备在长期运行过程中会受到多种因素的影响，如磨损、腐蚀、疲劳和机械故障等，因此对水力机械设备的状态进行监测和故障诊断显得尤为重要。
一、水力机械设备状态监测水力机械设备状态监测的目的在于实时了解设备的运行状况，及时发现潜在的问题，并采取有效的措施进行处理，以保证设备的正常运行。
常见的水力机械设备状态监测手段有以下几种：1. 振动监测：通过安装振动传感器，监测设备发生的振动信号。
振动信号的变化能够提供设备的运行状态信息，如轴承的磨损程度、不平衡、松动等问题。
2. 温度监测：通过配置温度传感器对设备的关键部位进行监测，如轴承、齿轮箱等。
异常的温度变化可能表明设备存在故障或者磨损问题。
3. 压力监测：通过安装压力传感器，对设备的液压系统进行监测。
压力的偏离可以指示设备的运行状态，如泵或阀门是否存在堵塞或者泄漏。
4. 流量监测：通过配置流量传感器，监测设备的液体或气体流量。
流量的变化可以指示设备的工作状态，如是否存在堵塞或者漏损。
二、水力机械设备故障诊断水力机械设备故障诊断的目的在于准确地确定故障位置和原因，并采取相应的措施进行修复，以保证设备的可靠运行。
常见的故障诊断方法有以下几种：1. 振动分析：通过分析设备振动信号的频率、幅值和相位等特征参数，判断设备故障的类型和位置。
如轴承故障、不平衡、松动等。
2. 声波分析：通过采集并分析设备的声波信号，识别设备故障的声音特征，如齿轮啸叫、机械碰撞等，从而确定设备故障的类型和位置。
3. 热红外检测：通过红外热像仪对设备的温度分布进行检测和分析，可以发现设备存在的热点、漏热和热不均等异常情况，进而诊断设备故障。
4. 油液分析：通过对设备的润滑油或液压油进行化学分析和物理性质测试，检测其中的杂质、氧化产物、水分等异常情况，以判断设备是否存在故障。
水电机组状态监测与故障诊断研究
水电机组状态监测与故障诊断研究随着水电机组的应用越来越广泛，如何确保水电机组的正常运转和安全性就成为了一个急需解决的问题。
在此背景下，对水电机组状态监测和故障诊断进行研究成为了一项热门的研究领域。
本文将对水电机组状态监测和故障诊断的研究进行探讨。
一、水电机组状态监测的定义水电机组状态监测是指采用各种技术手段对水电机组在运行过程中所产生的各种信号、参数进行实时采集、传输、处理和分析，以便实时监控机组的运行状态并保持其正常运行的方法。
1. 提高水电机组的可靠性和安全性。
通过对机组的各项指标进行实时监测，可以早期发现故障，及时处理，从而最大限度减少机组停机时间，提高机组的可靠性和安全性。
2. 降低运行成本。
水电机组状态监测可以有效降低人工巡检频率和维护费用，同时也能够减少因为机组故障造成的停机时间和维修成本。
3. 提高运行效率。
通过对机组运行参数的实时监测，可以确保机组运行在最佳状态下，从而提高机组的运行效率。
水电机组状态监测使用的技术手段包括数据采集、传输、处理和分析。
1. 数据采集：数据采集是指从机组中获取各种运行参数和信号。
数据采集可以通过传感器、变送器等手段实现。
传感器可以直接测量机组的物理量，例如温度、压力、振动等，而变送器可以将机组内部的电信号转化为标准的电信号，例如电流、电压等。
2. 数据传输：数据传输是将采集到的数据传送到中心控制室或者数据处理平台。
数据传输可以通过有线或者无线网络进行传输。
有线网络例如以太网、Modbus等，而无线网络可以使用蓝牙、Wi-Fi等。
3. 数据处理：数据处理是指将采集到的原始数据做出处理，提取有用的特征。
数据处理可以使用一些数据处理软件进行，例如Matlab、LabVIEW等。
数据处理包括数据滤波、数据预处理、数据特征提取、数据降维等等。
4. 数据分析：数据分析是将已处理的数据进行分析，得出机组的状态。
数据分析可以使用一些机器学习算法进行，例如支持向量机、神经网络等。
水电机组状态监测与故障诊断研究
水电机组状态监测与故障诊断研究水电机组是利用水力能转换为电力能的装置，是水电站中的核心设备。
而机组的状态监测与故障诊断一直是水电行业关注的焦点，因为及时准确地发现并处理机组故障，对于确保水电站的安全运行至关重要。
本文将就水电机组状态监测与故障诊断的研究进行探讨。
对水电机组进行状态监测是十分必要的。
监测水电机组的状态可以帮助提前发现机组存在的问题，及时采取措施维护和修理。
通过监测水轮机、发电机和其他重要设备的振动、温度、压力等参数，可以了解设备的运行情况，判断是否存在异常。
如果水电机组出现异常状态，有可能导致设备的损坏，对水电站的安全运行产生严重影响。
接着，机组状态监测的方法有很多种。
传统的监测方法主要包括振动监测、温度监测、压力监测等。
这些方法可以通过传感器实时监测水电机组的运行参数，一旦发现异常情况，工作人员可以及时采取措施处理。
随着信息技术的发展，机组状态监测也可以借助于数据采集系统和远程监控系统，通过网络传输实时数据，实现对水电机组状态的远程监测，大大提高了监测的效率和精度。
除了状态监测，对机组故障的诊断也是至关重要的。
水电机组故障的诊断可以帮助找出故障原因，采取有效的措施及时修复，避免事故的发生。
目前，针对机组故障诊断的研究主要包括基于规则的故障诊断、基于模型的故障诊断和基于数据驱动的故障诊断等方法。
基于规则的故障诊断是根据专家经验和规则库进行故障诊断，该方法比较直观，但对于复杂的故障诊断很难取得较好的效果。
基于模型的故障诊断是利用机组的物理模型来预测机组的运行状态，该方法的准确性较高，但对于模型的建立和更新要求较高。
基于数据驱动的故障诊断是利用机组的历史数据来进行故障诊断，该方法简单易行，但对数据的准确性要求较高。
在进行机组故障诊断时，还需要考虑到多种因素。
首先是信息融合技术，机组故障的诊断需要利用多种参数信息，如振动、温度、压力等，需要将这些信息进行融合分析，提高故障诊断的准确性。
其次是专家系统的建立，通过建立专家系统，可以将专业知识和经验以规则的形式存储，以便在故障诊断中进行参考。
水电机组状态监测与故障诊断技术综述 杜培
水电机组状态监测与故障诊断技术综述杜培摘要：随着科技的发展，水轮发电机组的单机容量也在逐渐的变大，因此其直接影响是对机组的维护、检修、运行、管理等要求更高，为保障水轮发电机组的正常运行，必须对水电机组的运行状态、机组故障预测判断等进行实时监测把控。
水电厂的设备维修模式随着科技发展而不断更新完善，由以往定期预防检修，转变成预测性检修，现地值班人员也缩减很多，因此，水电机组的故障诊断和运行状态监测分析技术是水电机组安全运行的重要保障之一。
本文以福建水口发电集团水东电站为例进行机组的故障诊断和运行状态监测分析。
关键词：水电机组；状态监测；故障诊断技术一、水电机组状态监测与故障诊断系统概况水电机组状态监测与故障诊断系统通过采集、分析、处理及存储水电机组的各类信号，数据采集器能够提取机组运行状态的特征参数，对机组故障进行预警和报警，并通过网络将所得到机组状态数据传输给状态数据服务器及镜像数据服务器，以便进一步对机组的运行状态进行诊断。
除了与GPS和监控系统进行通信外，状态数据服务器还负责管理和存储从各数据采集箱传输而来的水电机组历史状态数据、实时状态数据和特征数据。
除了与MIS系统进行通信，镜像数据服务器也负责管理和存储从各数据采集箱传输而来的水电机组历史状态数据、实时状态数据和特征数据，存储的数据可以和状态数据服务器互相备份。
整个系统的状态监测内网由各数据采集站和状态数据服务器构成，而状态监测内网与镜像数据服务器间设有单向网络隔离装置，以此确保数据的单向传输，即智能由状态监测内网流向镜像数据服务器。
在MIS网和镜像数据服务器件设有硬件防火墙，在保证网络透明性的同时，实现了对非法信息的隔离。
工程师工作站供现场工程师对机组数据进行监测和分析。
WEB服务器用于进行状态监测相关网页发布。
MIS网用户可以通过IE浏览器登录WEB服务器浏览相关网页，实现对机组状态的监测和分析。
同时，WEB服务器还可以将数据通过Internet传送到远程诊断中心，从而实现远程分析和诊断。
水电厂设备在线监测、诊断与状态检修
水电厂设备在线监测、诊断与状态检修摘要：水电厂中包括大量的电力设备，电力设备是否可以安全稳定运行将直接影响到发电质量。
在科学技术快速发展中，大量先进技术应用其中，通过在线监测技术的广泛应用，可以实时监测电力设备运行情况，一旦发现异常情况可以在线诊断故障所在，推行状态检修方式，以便于及时解决故障问题，确保电力设备可以安全稳定运行，带来更大的经济效益。
本文就水电厂设备在线监测、诊断进行分析，探究状态检修应用的作用，确保水电厂可以安全稳定运行。
关键词：水电厂；电力设备；在线监测；诊断；状态检修水电厂电力设备在长期运行中，由于作业环境较为恶劣，运行负荷较大，导致电力设备出现不同程度上的故障问题。
加强电力设备的在线监测和诊断，有助于实时监控电力设备运行情况，一旦发现故障问题可以及时解决，并且可以预防故障出现。
设备的状态进修作为一种前沿手段，在线监测、诊断可以提供可靠的依据，合理安排状态检修活动，确保电力设备可以安全稳定运行，带来更大的经济效益。
由此看来，加强设备在线监测、诊断，推行状态检修是必然选择，可以为后续电力设备管理工作提供指导，推动水电厂建设和发展。
一、水电厂设备在线监测技术的发展和背景（一）电力设备在线监测技术发展电力事业的快速发展，新技术、新工艺广泛应用在电力系统中，在提升供电服务质量的同时，促使设备之间的矛盾冲突不断加剧。
电力部门通过在线监测，实时监控电力设备运行情况，以求及时发现设备隐患，防患于未然。
由于种种可观因素影响，电力系统很容易出现故障问题，一些部门尝试推行状态检修方式进行检修，通过在线监测来获取可靠的数据信息，以便于反馈电力设备运行情况，后续工作针对性开展[1]。
通过在线监测电力设备运行情况，可以无人值守或是少人值守，是一种有效的设备监测手段。
当前供电企业内部的电力设备过于老旧，也有部分设备由于外界破坏导致设备出现故障，在线监测电力设备运行情况，一旦发现问题可以及时有效的予以解决，降低设备故障带来的不良影响，延长设备使用寿命。
水电机组状态监测与故障诊断研究
水电机组状态监测与故障诊断研究随着节能减排的要求不断提高，水电机组逐渐成为一种绿色能源的代表。
对于水电机组的状态监测与故障诊断，不仅能够实现早期故障的发现和排除，减少机组的停运和维修周期，还能提高机组的稳定性和运行效率。
水电机组状态监测主要是通过对机组的各种参数进行监测，如振动、温度、压力、流量、电气信号等，分析机组的运行状态，及时发现异常，预测机组的运行趋势，预防机组的故障。
常用的状态监测技术包括振动监测、紧急停机机制、自愈能力监测、润滑状态监测等。
振动监测是最常用的状态监测技术之一，通过监测机组在运行过程中产生的振动信号，对机组的运行情况进行分析。
振动监测可以监测机组的转子状态，包括转子的不对称、不平衡、旋转速度等，还可以监测机组的轴承状态，包括轴承的磨损、噪音等。
通过振动监测，可以对机组的维护周期和维护时间进行合理的规划，提高机组的使用寿命和工作效率。
紧急停机机制是一种常用的自动保护技术，能够在机组出现异常时自动停机，保护机组的运转安全。
当机组出现异常，如液压油温过高、轴承过热、油泵故障等情况时，紧急停机机制会自动启动，通过多重保护机制对机组进行保护，有效避免机组损坏。
自愈能力监测是一种针对水电机组特征的状态监测技术，它可以监测机组的自愈能力和自适应能力，并对机组进行评估。
自愈能力是指机组在发生故障时能够自动恢复正常工作的能力，自适应能力是指机组能够适应环境和负载变化的能力。
通过自愈能力监测，可以全面了解机组的状况，及时发现故障，提高机组的稳定性和可靠性。
润滑状态监测是一种针对机组润滑系统的状态监测技术，通过监测润滑油温、润滑油压力、润滑油流量等参数，可以了解润滑系统的工作状态。
如果润滑油温度过高、油压低、油流量不稳定等情况出现，就说明润滑系统存在异常，需要对机组进行检修和保养。
总之，水电机组状态监测与故障诊断研究对于保障机组的安全运行和提高机组的稳定性和运行效率具有非常重要的意义，希望在未来的研究中能够进一步完善和发展。
水电机组状态监测与故障诊断技术研究
水电机组状态监测与故障诊断技术研究摘要：水电机组作为水电厂的核心设备，其安全、稳定运行直接关系到电站的安全，甚至影响电网系统的稳定。
同时，为了实现智能化水电厂状态检修，机组的状态监测与故障诊断也是重要的一环。
本文概述了水电机组状态监测原理和故障机理，主要阐述了几种主要的故障诊断技术特点及在水电机组故障诊断中的应用研究成果，并分析了水电机组振动故障智能诊断技术的发展前景。
关键词：状态监测；故障诊断；专家系统；神经网络；模糊理论1 概述水电厂设备检修体制的发展经历了从“事后检修”、“定期检修”到“状态检修”的三个阶段。
“事后检修”就是当设备发生故障或者性能下降后再进行修理。
这种检修方式往往带来设备的严重损坏，增加了运行风险，带来了更长的检修时间以及检修费用，现已被“定期检修”所取代。
当前我国水电机组的大修、小修普遍采用的是定期检修的方式，即依据固定的检修周期对设备进行按计划修理的一种检修方式。
这样虽然在一定程度上保证了机组的安全运行，但是带来的问题是本可以再运行一段时间的设备被迫停下来进行检修，增加了检修费用，降低了经济效益，导致了所谓的“过剩检修”或者其对立面“检修不足”。
鉴于上述检修方案的诸多缺陷，一种能满足在机组不停机状态下及时发现安全隐患，并且能够合理的预测出机组未来趋势，使得对于机组的检修更有针对性以及准确性的检修方案被随之提出，即“状态检修”。
针对水电机组的状态检修主要分为：状态监测、故障诊断和状态预测三个环节。
状态检修的目的就是为了使水电厂的效益最大化，准确掌握机组当前的运行状态和未来的发展趋势，调整机组运行工况，延长机组寿命，并能够提出合理的检修计划，使水电站的生产管理更具有科学性。
而作为状态检修中两个重要的组成部分的状态监测和故障诊断系统的实现对于整个状态检修则有着更加深刻的意义。
2 水电机组状态监测原理水电机组是水、机、电、油、气组成的复杂大系统，所涉及的知识领域广泛，待监测的项目繁多，对获取的大量信息的分析管理较为复杂[1]。
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第27卷 第2期2003年4月20日 水电自动化与大坝监测Hydro pow er A uto mation and Dam M onitoringV ol.27 N o.2A pr.20,2003水口水电厂机组状态监测与诊断系统林礼清1,陈 伟2(1.福建水口水电厂,福建省闽清县350800;2.北京奥技异电气技术研究所,北京市100084)摘要:水口水电厂建立了一套针对轴流转桨式机组、以实用为目的的状态监测与诊断系统。
文中结合工程实践,全面描述了该系统的总体目标、设计原则、系统功能、系统总体结构、监测范围及测点布置、信号采集与预处理、软件系统组成及功能。
关键词:水轮发电机组;状态监测;故障诊断中图分类号:TV734.2;TP277收稿日期:2002-12-07。
0 引言水口水电厂装有7台单机容量200MW 的水轮发电机组,多年平均发电量为49.5亿kW ・h ,承担电网的调峰、调频及事故备用任务,是福建电网的主力电厂。
投产伊始,水口水电厂就有计划、有针对性地开展设备状态监测和诊断,不断积累运行经验,逐步由预防性试验向在线监测过渡。
在线监测技术的广泛应用有力地促进了水电厂设备由计划检修向状态检修发展的进程。
1 总体目标及设计原则1.1 总体目标总体目标是基于目前国内先进水平,建立全国第1套针对轴流转桨式机组并以实用性为目的的状态监测、分析与诊断系统。
机组状态监测与诊断系统的建立将通过预警、报警等技术手段,真正解决机组的运行安全问题,降低现场的故障发生率。
通过先进的分析、诊断方法,找到引发故障的本质原因;通过一系列在线性能评测分析工具,掌握机组的性能规律;通过寿命估计、效率跟踪等方法为设备检修的合理安排提供技术依据。
此外,进一步提高监测系统的集成度,使系统的一致性更强,风格和技术手段更加统一。
建立机组状态监测与诊断系统,强调以下基本功能:a .故障预警:自动辨识机组振动状态的变化,及时预警;b .优化运行:定期形成机组状态报告,全面了解和掌握机组运行状态;c .数据录波:计算机化的机组状态信息和故障数据在线纪录;d .故障判断:准确分析故障原因,实现有针对性的检修;e .远程交流:做到移动的是数据而不是人;f .综合诊断:实现多数据源,在线监测和离线检测数据统一管理;g .预测维修:为进一步建立计算机检修管理系统(CMM S )打下基础;h .其他实用功能。
1.2 设计原则计算机软、硬件技术的实施遵循以下原则:a .开放式:极具灵活性以及与其他系统的兼容性;b .智能化:提高分析、诊断的自主性;c .网络型:基于Internet 技术,实现资源共享;d .高可靠性:满足长期在线监测的要求。
在状态监测的机理研究和实现上,要求:a .针对性强,系统实用化;b .完善信号分析手段,强化自动分析和诊断功能;c .通过多台机组的状态比较,发现机组隐患,进而确定机组检修序列;d .能够最终解决现场检修和运行所遇到的迫切问题。
2 系统总体结构水口水电厂机组状态监测与诊断系统建立在由水电厂局域网、广域网和运行分析中心局域网组成的网络平台上。
水电厂状态监测网络系统的结构如图1所示。
安装在每台机组各部位的传感器和变送器将各种物理信号转换为电信号,传送到相应机组的信号采集及预处理单元,得到反映机组运行状态的各种19图1 水电厂状态监测网络系统结构示意图特征参数、曲线、图表等,统一存储到状态数据服务器。
该服务器自动运行分析和诊断软件,定期提供状态检查日志、状态发展趋势、自动状态报告,自动存储有故障时的监测数据等。
Web服务器负责发布数据服务器中的数据和分析、诊断结果,包括与本地或远程的监测、分析、诊断、维护工作站的交互,定期远程发送日志、趋势以及有故障的实时数据等。
水电厂管理信息系统(MIS)局域网的用户终端和通过广域网接入的其他用户终端,都可以通过浏览器查询状态数据服务器和Web服务器上的状态数据及报告,下载监测数据,完成自定义分析,或指定服务器完成特定的分析和操作。
建立独立的状态监测与诊断系统T CP/IP局域网,与水电厂M IS局域网分开,以保证状态监测的实时性,避免2个系统之间的通信干扰。
同时,通过Web服务器将2个网络连接起来,使MIS用户可以用浏览器方式有效地对机组状态进行监测分析和诊断。
状态监测系统与监控系统的数据传递通过一台独立的数据转换器实现。
工程师工作站用于完成状态监测与诊断系统的配置和维护等工作,也可以用于对离线监测数据的管理和维护。
3 监测范围及测点布置本系统监测范围包括机组稳定性、发电机状态、水轮机状态和调速器状态等多项内容。
机组测点参量见表1。
用最低的成本完成尽可能多的故障信息的监测,同时也考虑现场安装的可行性和日后维护的方便。
一般地,设备状态监测的测点布置遵循以下基本原则:表1 单机测点参量一览表序号内容测点数布置地点(或信号源)1空气间隙8沿定子壁圆周互成45°2振动摆度17上导、推力、水导摆度,大轴位移,上机架、顶盖振动和定子机座振动,以及键相等3线棒振动12定子线棒端部,每支路1只4电气绝缘3发电机出口,A,B,C三相各装1只耦合器5磁场强度1上游侧定子上端槽楔处6水压脉动5蜗壳出口、导叶进口、顶盖下空腔和尾水管入口7空化气蚀4装在导叶拐臂上8常规参量13+30电气量取自变送器,温度、油位、行程、水位、流量等由监控系统通信输出a.满足设备状态评价所需的基本监测参数的要求;b.考虑设备的故障诊断模型的信息要求;c.满足安装条件及限制的要求;d.适合机组的运行特点;e.测点间具有相关性、互补性和相对独立性;f.经济性原则。
3.1 机组稳定性a.导轴承状态:每个轴承部位通过正交的2个电涡流传感器测出大轴运动的轴心轨迹。
经过对摆度测量信号的适当分析可以找到轴承的某些缺陷。
b.推力轴承状态:通过大轴轴向窜动和推力轴承支架轴向振动的频率分析,可以诊断与推力轴承有关的故障(隐患)。
c.主轴状态:由大轴上3个截面的轴心轨迹可以描绘出空间轴线图,直观地掌握大轴的空间运动,了解转轴的动力学特性。
d.结构振动:采用低频振动速度传感器测量机组支架结构的绝对振动。
除了直接给出振动评价,经信号分析和应力估算,可以判断振动的传递路线以及支撑部件的寿命损伤情况。
3.2 发电机状态a.定、转子气隙:通过测量传感器与磁极之间电容的调制电流,可以得到定子圆度、转子圆度、最小磁极间隙和相位、磁极周向形貌等多种参数和曲线,同时还可以监测定子圆度蠕变、磁极伸长等。
b.磁场强度:非接触式的磁场强度传感器动态地感受来自每个磁极发射的磁场强度。
它可以测到最小磁场强度和相位,继而判断产生振动的原因是否为电磁力,判断是否存在匝间短路等故障,以及检测机组定、转子结构和组件由于振动及过热等导致的不平衡。
c.线棒振动:定子线棒的径向振动(即线棒与20 水电自动化与大坝监测 2003,27(2)定子铁心的相对振动)使传感器与目标之间的距离发生变化。
d .绝缘监测:发生在发电机定子绝缘系统内的局部放电脉冲,由局部放电分析系统的耦合器检测。
通过对各相放电量、放电次数以及放电相位的分析、计算和进一步判断,可以明确绝缘的损伤程度和产生局部放电的大致位置。
e .发电机运行参数:包括定子电压和电流、转子电压和电流、有功功率、无功功率、负序电流、零序电流、功角、并网相角、频率、功率因数、P -Q 曲线、发电机定子铁心和绕组温度、发电机冷却介质温度和发电机转子平均温度。
3.3 水轮机状态a .水力流动状态:包括蜗壳进口和尾水管锥段压力、导叶出口和顶盖下空腔压力脉动等信号。
监视水力激振因素和反映过流部件的损伤,通过压力脉动的频率分析找到引发水力脉动的物理原因。
b .能量参数:包括水轮机发电流量、蜗壳进口压力、电站下游水位、水轮机有效工作水头、水轮机有效出力(功率)和效率,以及水轮机扭矩、单位转速和单位流量等。
c .空化监测:安装加速度传感器,测量气蚀产生的噪声强度,同时考虑效率的下降和工况的影响,经分析、计算累计得出等效气蚀作用时间。
3.4 调速器状态a .导叶、桨叶控制状态:主要监测导叶、桨叶接力器行程和转速,以及有功功率、无功功率、蜗壳进口压力、流量、下游水位等环境参数。
通过分析过渡过程中接力器行程和转速曲线、流量—接力器行程关系曲线,发现调速器控制系统和执行机构的故障;通过调速过程相应时间、调速器波动次数等参数的在线辨识,评价调速系统的性能状态。
b .协联关系:主要监测导叶、桨叶接力器行程和导叶出口处的压力脉动及环境参数,给出不同工况下的协联关系曲线和不同协联关系下的压力脉动曲线,优化协联关系或躲避不稳定负荷区运行。
3.5 其他信号和参数a .键相信号:采用电涡流传感器测量。
利用键相信号,数据可以精确地按照整周期采样,避免频谱分析中的混叠和泄漏现象。
b .环境参数:大量的监测分析和诊断功能都需要在一定的工况下进行。
水轮机的振动与环境参数如功率、水头、转速、接力器行程、发电机开关状态等关系颇大。
c .辅助状态信号:油温、冷却水温信号也是状态监测中反映轴承工作状态的重要参数。
由于温度信号为缓变参数,同时考虑到信号的采样速率比较低,因此全部以数据通信的方式取自监控系统。
4 信号采集及预处理4.1 信号采集与预处理系统的组成根据监测内容,机组的状态信号采集及预处理系统由振动摆度、压力脉动和空化气蚀、电磁参数、局部放电和电力参数等5个子系统及相应附件构成。
从总体上看,各预处理机的软件流程如图2所示。
图2 预处理机软件流程传感器将轴系各部分的位移、压力、温度以及发电机运行状态信号、水轮机能量和空化状态信号等,变换为电压或电流信号,传送给预处理机。
预处理机将传送来的反映机组各部分运行状态的数据以某种方式采集上来,经计算、整理得到所需要的状态数据,并记录在硬盘上,以便事故追忆与指导维修。
同时,通过网络将数据及时传送到状态数据服务器。
4.2 组态式信号采集与预处理单元组态式信号采集与预处理单元可以针对各种传感器输出信号进行数字化采集和分析处理,其通道数目、信号类型、采集策略、预处理算法等都可以灵活组态,形成多种信号采集与预处理单元,满足状态监测与诊断系统开放、灵活的内在需求。
典型的组态式信号采集与预处理单元的功能特点如下:a .以双工控机作为系统的软、硬件平台,充分利用PC 平台的优点;b .利用PC 机已有的网络软、硬件资源,实现多种网络通信模式;c .系统设有配置方便的多种信号调理模块,以适应不同种类的传感器信号;d .具有模拟量输入、开关量输入/输出、键相处理、定时计数等多项功能;e .采样频率、采样时间可通过上位机或人机对话方式修改;f .可连接键盘和显示器,以便系统调试运行时21・状态检修・ 林礼清等 水口水电厂机组状态监测与诊断系统使用;g .与外部设备相连的通道具有光电隔离措施;h .工业级设计,高可靠性,平均无故障工作时间达到30×103h 以上。