水轮发电机组故障诊断技术

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水轮发电机组的状态检测及故障诊断分析

水轮发电机组的状态检测及故障诊断分析

水轮发电机组的状态检测及故障诊断分析摘要:本文作者结合多年来的工作经验,对水轮发电机组的状态检测及故障诊断进行了分析,具有一定的参考意义。

关键词:水轮发电机组;状态监测;故障诊断中图分类号:tm312 文献标识码:a文章编号:引言根据全国水力资源复查成果,我国水力资源居世界首位。

水能理论蕴藏量6.94亿kw,年发电量6.08万亿kwh,技术可开发装机5.41亿kw,技术可开发电量2.47万亿kwh。

然而,目一前发达国家的水能资源平均开发度在60%以上,其中美国水能资源已开发约82%,而我国还不到30%。

按照《可再生能源中长期发展规划》,到2010年和2020年,水电装机容量将分别达到1.9亿kw和3.0亿kw,占水能技术可开发量的35.1%和55.4%。

目前我国经济正在快速稳定发展,需要强大的能源支持,在这样的背景下,水电开发的速度也是史无前例的,据统计,目前在建水电规模达到8000万kw,一批大中型水电站正在建设之中。

加快水电能源的开发不仅可以在防洪减灾、改善生态环境、增强供水安全和调整区域产业结构等方面带来巨大效益,还能减少化石能源对环境的污染,为电网提供充足的调峰和备用容量,提高电力系统的安全稳定性。

水电机组由于启动、停机非常迅速,可在几秒钟内增减大量负荷,具有运行灵活、快捷等优点是电力系统调节尖峰负荷、电网频率以及担负事故备用最理想的电源类型。

随着国民经济和科学技术的迅猛发展,水电机组的单机容量愈来愈大,结构也趋于复杂。

在电站水头变幅增大、运行工况复杂的情况下,水电机组的不稳定现象不断增多,水轮发电机组的状态检测及故障诊断成为人们研究的热点问题。

1. 设备状态监测及故障诊断的含义及故障的类型设备状态监测是指对设备状态进行监测,突出设备的状态:其状态可以是正常状态,也可以是不正常状态,甚至还包括各种故障状态,含义比较广泛。

工程领域的“故障”,是指设备运行功能的失常,一般是指功能可恢复的,而不是失效,更不是损坏。

水轮发电机组的状态监测和故障诊断

水轮发电机组的状态监测和故障诊断

水轮发电机组的状态监测和故障诊断余军【摘要】Water-turbine generator set is one of core equipment in hydropower station.The stability and safety of its running state are directly related to the safety of hydropower station.In the paper,the vibration mechanism,monitoring content and typical faults of water-turbine generator set are analyzed.On the basis,the state monitoring and fault diagnosis systems of water-turbine generator set are described.%水轮发电机组是水电厂的核心设备之一,其运行状态的稳定性与安全性直接关系到水电厂的安全。

本文在分析水轮发电组振动机理、监测内容及典型故障的基础上,对水轮发电组的状态监测和故障诊断系统进行了阐述。

【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P44-47,35)【关键词】水轮发电机组;状态监测;故障诊断;水电站【作者】余军【作者单位】信阳市南湾山库水电站,河南信阳 464031【正文语种】中文【中图分类】TV734.1Key words: water-turbine generator set; state monitoring; fault diagnosis; hydropower statio n1.1 振动机理推动或维持水轮发电机组振动的直接动力是水能。

引发水轮发电机组振动的因素有很多,其中最重要的因素有三类:水力因素、电磁因素及机械因素。

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法
统 , 涉及 的 范 围很广 , 其 实施 的 过程 中也 要 按照 一 定 的程 序与 步 骤 进 行 。要 实现 高 效 的水轮 发 电机 组 状态 监 测与 故 障诊 断 离不 开 水 轮 发 电机 组变 电站综 合 自动化 系统 的建设 、水 轮 发 电机 组 的智 能 化 监测 系 统 的建 设 以及 具 体 的发 电机 组状 态监 测 与 故障 诊 断系 统 建设。
新 型 的水 能 发 电机 组 状 态 监 测 与 故 障 诊 断 系统 结合 了可 靠 的数 据信 息 存 储 方案 与 数据 的挖 掘 技 术 , 立 起 一个 实时 信 息 数 建
在 水 轮发 电机 组 运行 的实 际情 况 中 ,进 行 状态 监 测 是 非常 复 杂 的, 要进 行 的监 测 包括 其稳 定 性监 测 、 轮 发 电机 的空气 间隙 需 水
1 水 轮 发 电 机 组 状 态 监 测 与 故 障 诊 断 系 统 概 述
在 水 力发 电工 程 方面 ,水 轮 发 电机 组状 态监 测 与 故 障诊 断 广 泛 运 用 了很 多新 技 术与 新 型 的控制 系 统 ,这些 技 术和 系 统 的应 用 也 对 水 电站变 压 器 综合 监测 和 调试 技 术 、水轮 发 电机 组状 态 监 测 技术、 故障 诊 断技 术等 的发 展起 到 了重要 的作 用 。 水 轮 发 电机 组 状 态 监 测 与 故 障诊 断 是 一 个 水 电 站 的 综 合 系
较 差 ; 轮 发 电机 组 变 电站 自动化 系 统抗 干 扰 能 力 较 差 ; 轮 发 水 水
电机 组 变 电站设 备 需 要进 行 定 期 的 测试 和 维 修 ,设 备异 常 运 行 , 故 障难 以及 时发 现 等 具体 问题 还较 为 严 重 。

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

水轮发电机组智能故障诊断技术综述
第3 6卷 第 1期
21 00年1 月
水 力 发 电
水 轮 发 电 机 组 智 能 故 障 诊 断 技 术 综 述
曹林 宁 ,花敏 辉 2 ,沈 祖 诒
(. 海 大 学水利 水 电工 程 学院 ,江 苏 1河 2 江 西柘 林水 电开发 有 限责 任公 司 . 江西 . 南京 2 09 ; 10 8 九江 30 1 ) 3 3 7
Ca nn n ,Hua Mi i,Sh n Zuy o Li i g。 n Hu e i
(. ol eo o s rai n do o e n ie r f h i nvri , a j g i gu 2 0 9 ; 1 C l g f n ev t na dHy rp w r gn e a U i s y N ni a s 1 0 8 e C o E o Ho e t nJn 2 J n x Z e n H d o o e e e p e t o, t.J j n i g i 3 3 7 . i g i h l y rp w r v L m n .Ld, i i gJ n x 3 0 ) a i D o C ua a 1
合 , 根 据 一 定 的 判 定 阀 值 来 识 别 故 障 有 两 种 基 本 方法 , 一 一种 是 先 建 立 征 兆 和 故 障 类 型 之 间 的 冈 果 关
系 矩 阵 ,再 建 立 故 障 与 征 兆 的 模 糊 关 系 方 程 : 另 一
的 诊 断 系统 本 文 针 对 智 能 诊 断 近 年 来 的 发 展 情 况 . 对 其 在 水 轮 发 电机 组 故 障诊 断 中 的 应 用 进 行 介 绍
Abs r t t ac :Th v o m e tan ha a trsis o x re e—b s n mo l as d i t]ie tdi no i e n l g d e de elp n d c r ce itc fe pe inc a ed a d de —b e ne lg n ag ss tch o o y an t p i ai n n h dr e e a i ni a e i r du e he a plc to s i y o g n r tng u t r nto c d.Ate h o p rs n o wo dig si e h qu s he mo l i rt e c m a io ft a no tc t c ni e ,t de—ba e sd d a n tc me h d ha o e a v ntg nd i he d v l p e td r t n o d o l crcg ne ai g un t. i g osi t o sm r d a a e a s t e e o m n ieci fhy r e e ti e r tn is o K e or s ntli e c a td a n ss x re c —ba e i g o i;mo l b e a no i;hy r e rtng u t yW d :i e lg n e ful i g o i;e pe in e — s d d a n ss de— as d dig ss — d o g ne ai ni

水轮发电机组故障诊断与处理

水轮发电机组故障诊断与处理

水轮发电机组故障诊断与处理摘要:从水轮机运行状况来看,其故障诊断以及维修与使用方法及技术现状有关,只有从现状中分析存在的问题,才能够有针对性地进行诊断。

经过近十年的水电站增效扩容改造,一些水电站已经达到了“无人值守”的自动化水平,但是设备的维护维修仍然要以计划维护检修、以人的主观判断为主。

对于水轮机的故障而言,现代水电站应结合自动化水平的提升,依靠现代自动化检测与判断技术,坚持预防为主的原则,实施状态检测与判断,及时发现和处理水轮机故障,保障机组的正常和高效运行,此外,要做到有效地防止故障,需要同行们共同努力,不断研究、总结、推广水轮机故障诊断与处理的经验。

关键词:水轮发电机组;故障诊断;处理引言当水轮发电机组振动、摆度、压力脉动或噪音超过了相关标准的允许值时,其仍然能够安全稳定长时间运行,当水轮发电机组在空载及低部分负荷运行时,出现振动摆度小于相关标准的允许值时,转轮出现了裂纹影响机组稳定运行。

这些现象说明目前对水轮发电机组的故障处理措施有待进一步完善。

因此,要及时开展水轮发电机组故障诊断与维修,以确保电站设备及用户设备的安全。

1水轮发电机组稳定运行的重要性水轮发电机组稳定运行是指机组必须能够并网发电,首先,需是在稳态工况下运行,不是在暂态工况下运行;其次,不能出现影响机组上网发电或导致机组无法在稳态工况运行的情况,如转速波动太大不能稳定或机组出力严重波动。

目前对机组固有的外特征振动、摆度、压力脉动和噪声进行的实时测量和监控虽然能够反映机组稳定运行的情况,但是无法直接反映机组关键部件的结构失效问题。

因此,水轮发电机组稳定运行还应包括结构完整性和可靠性,也就是说机组关键部件不能出现结构失效影响机组运行安全性和可靠性,如常规混流式机组在保证期内或大修周期内转轮出现裂纹、机械损伤等情况。

水轮发电机组的稳定运行主要从以下3个方面来进行评估:一是机组必须能在稳态工况运;二是满足根据机组特性定义的振动、摆度、压力脉动和噪音评价指标;三是机组关键部件不能出现结构失效影响机组运行安全性和可靠性。

水轮机故障的诊断和维修分析

水轮机故障的诊断和维修分析

水轮机故障的诊断和维修分析当前水力发电的需求量在不断增加,水力发电的规模也越来越大。

但是从水力发电的实际情况来看,水轮机还存在一定的故障问题。

本文主要从水轮机故障诊断和维修的意义及目的出发,分析了当前水电站故障的实况及状态,并提出了几点故障诊断和维修的方法。

标签:水轮机;故障;诊断和维修在现阶段,水力发电站基本上已经实现了无人化,但设备的维修和保养还需要进行定期的维护。

故障维修和保养中一般依靠检修人员的技术和经验,但是随着维修人员数量的减少,故障维修和诊断还存在一定的问题,由于信息技术的广泛性,在水电站设备中也逐渐应用信息技术来进行日常的诊断和维修。

1水轮机故障诊断和维修的意义和目的通常情况下,设备故障的诊断和维修分为三个阶段,分别是预知维修、预防维修和事后维修,预知维修需要根据诊断数据来进行故障的预测,预防维修是对设备进行日常的检查,及时发现设备中存在的问题。

从广义上来说,水轮机的诊断和维修还需要包括故障的预防、以及故障发生的原因和采取的相应措施。

水轮机故障診断和维修的目的主要体现在以下几个方面:一是做好故障的诊断和维修可以确保运行的质量,防止事故的发生,提升设备的安全可靠性。

二是提升经济性,做好故障的诊断和维修,可以提升设备的防范能力,使事故防患于未然,设备在运行过程中一旦发生安全事故,可以因及早诊断,从而缩短设备的停机时间,使设备尽快投入到运行状态。

同时,及早诊断可以减少多余的修理,最大程度的降低维修费用。

由于水力发电基本上已经实现了无人化,设备维修人员也在不断减少,水轮机的诊断和故障分析可以将维修人员的技术集中起来,进一步提升了维修技术水平。

2水电站故障的实况及状态量根据不完全统计,水轮机发生故障的部位通常情况下都是在排水装置、水轮机本体、压油装置,这些部位发生故障的机率是非常高的,基本上每两年多就可能发生一次。

此外,从这些部分发生故障的情况来看,给排水装置中的管道阀门、水轮机的导叶、压油装置中的供油设备等零部件发生故障的频率较高。

水轮发电机组的状态监测和故障诊断

水轮发电机组的状态监测和故障诊断
余 军
( 信 阳市南 湾 山库水 电站 ,河 南 信 阳
【 摘
4 6 4 0 3 1 )
要】 水 轮发 电机 组是 水电厂的核心设 备之 一,其 运行状 态 的稳定 性 与安 全性直 接关 系到水 电厂 的安全。
本文在分析水轮发 电组振动机理 、监测 内容及典型故 障 的基 础上,对水轮发 电组 的状态监 测和故 障诊 断 系统进
行 了 阐述 。
【 关键词 】 水轮发电机组 ;状态监测;故障诊 断;水 电站
中图分 类号 :T V 7 3 4 . 1
文献标 识码 :B
文章编 号 :1 6 7 3 - 8 2 4 1( 2 0 1 5 )0 7 - 0 i t o r i n g a n d f a u l t d i a g n o s i s o f wa t e r - t u r b i n e g e n e r a t o r s e t
除此之外 ,其他影响 因素还有尾水管 涡带 、转轮 进 口处压力波动以及 汽蚀 。
1 . 2 振 动 监 测 内容
振动监测 内容 包 括机 壳 振动 监测 、大 轴状 态 监
测 、轴心 轨迹监 测 以及 水 轮发 电机 组 振动 测点 选 择 与布置 。
a . 设计 的转 轮结 构 不 当。若 转 轮与 迷宫 的参 数 不合理 ,则会 由于水力而产生振动 。同时 ,由于转轮 与迷宫之 间止漏环径间 隙的存在 ,也会 引发 振动 ,且
第7 期( 总第1 2 4 期)
2 0 1 5 年7 月
中 国水 能 及 电 气化
C h i n a Wa t e r P o we r &E l e c t r i i f c a t i o n

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

2019.31科学技术创新水轮发电机组智能故障诊断技术综述孟繁欣1宋明钰1王树新1寇鸣礼1王振羽1索春英2,3(1、丰满大坝重建工程建设局,贵州贞丰5622002、哈动国家水力发电设备工程技术研究中心有限公司,黑龙江哈尔滨1500003、哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150000)近几年,随着社会发展水平的提高,人们对水轮发电机组智能故障诊断的重视度也在逐渐提升。

因此,必须要加大对先进计算机智能理论技术、信号处理技术等的重视,对水轮发电机组进行智能化诊断,并针对诊断结果制定科学的检修措施,以保证水轮发电机组运行的稳定性。

1国内外故障诊断技术应用现状分析1.1国外故障诊断技术发展现状及应用虽然现在我国水轮发电机组故障诊断研究水平较高,但不是相较于其他国家而言仍旧存在很大的差距,国外很多国家水轮发电机故障诊断和研究理论都优于我国,水轮发电机监测设备的性能都已经达到了一定的高度,传感器产品的实用性能非常高。

最早对发电机组故障进行诊断和检测进行研究的国家是美国,早在二十世纪七十年代美国就已经开始对水轮发电机的故障进行在线诊断,于二十世纪八十年代开始建立小型电机诊断系统,次年开始进行电站人工智能系统研究,并建立大型的水轮发电机在线检测系统,成立故障运行中新,对多家电厂的水轮发电机运行数据进行科学的分析和诊断。

第一个研究计算机数据采集系统的公司是瑞士的ABB 公司;在二十世纪九十年代丹麦的B&K 公司推出了新的故障诊断和状态检测系统,能够有效的对机械的故障进行科学的诊断,并且还能对机械设备的异常状况仅仅记录和检测,对机械出现故障的位置进行隔离处理,并对故障的程度、部位进行科学的监督,保障机械设备运行的稳定性和安全性。

能够对机械设备的运行状态进行检测,并由多个商业热电站使用的国家为日本,后期又对机械状态将检测系统进行改进,通过模糊逻辑分析的方式对机械的振动进行诊断。

1.2国内诊断技术的发展现状及应用现在我国的故障诊断技术仍旧处于发展阶段,在进行诊断技术研究时,更倾向于吸收和效仿其它国家的技术,我国在对智能故障诊断相关设备进行研究时,主要的研究单位一般为研究所、电厂和高校等,我国与外国的智能故障诊断技术仍旧存在很大的差距。

浅谈水轮发电机组故障诊断技术

浅谈水轮发电机组故障诊断技术

浅谈水轮发电机组故障诊断技术摘要:水轮发电机组的故障诊断是对机组各部位状态数据进行采集,以数据为支撑,采用一定的方法通过综合分析研判,对机组的整体性能进行评价,提前感知异常趋势,发现潜在隐患,预知故障苗头,从而采取一定的预防及处理措施,防患于未然。

基于此,本文章对水轮发电机组故障诊断技术进行探讨,以供相关从业人员参考。

关键词:水轮发电机组;故障诊断技术;应用引言液压轮发电机是水电站的重要设备,其稳定性不仅直接关系到设备的经济性,而且也关系到电网的稳定性和效率。

随着水轮发电机数量的增加,质量问题开始出现,因为设计、制造、安装、运行等方面存在缺陷。

使设备运行频率不合适,导致水轮发电机局部产生共振和悬挂振动。

因此,研究水轮发电机的稳定性具有重要的实用价值。

作者总结了水轮发电机的稳定性问题,分析了其原因,并针对水轮发电机的运行特点和故障特点提出了有针对性的诊断策略。

一、水轮发电机组故障诊断概述水轮发电机组绝大部分的故障都会在振动信号上有所体现,如幅值增大、频谱异常等。

水轮发电机组的振动一般是水力、机械和电磁等因素相互作用产生的。

一方面,同一个故障现象可能是某个原因单独导致的,也可能是多个原因相互叠加作用后产生的结果;另一方面,同一个故障原因在机组处于不同的运行工况时所表现出来的现象也可能有较大差异。

水轮发电机组的故障具有从量变到质变、从轻到重渐进发展的特点,前期一般故障现象不明显,但随着时间的推移故障的特征会逐渐显现并进一步加剧,这也造成了在故障产生的初期识别、判定故障非常困难。

二、水轮发电机组故障首先,水轮发电机在运行时会出现过载现象。

如果在系统运行期间适用的功率较低,但为了确保发电机的功率保持在正常限度内,则必须减少发电机的负荷。

发电机发生故障时,工作人员可以允许设备在短时间内超负荷运转,但必须确保相关参数始终在规定的限度内,否则设备的安全将直接受到影响。

其次,也可能出现时间过长的现象如果铁芯或水轮发电机定子过热,应及时安排人员进行全面调查。

水轮机故障的诊断及其维修技术

水轮机故障的诊断及其维修技术

水轮机故障的诊断及其维修技术摘要:人们在生产生活过程中离不开电力能源,在水力发电过程中水轮机扮演着重要角色。

但是受多方面因素的影响,水轮机很难正常运转下去。

为了改变这种情况,就需要做好水轮机故障诊断以及维修工作,本文对此进行一系列研究。

关键词:水轮机故障;维修引言本文首先介绍了进行水轮机故障诊断维修工作的积极意义,详细分析了水轮机存在的故障问题,并立足于现实实际给出针对性的维修故障对策,希望能够尽可能的减少水轮机运行故障,从而为水力发电工作的开展奠定基础。

一、水轮机进行故障诊断以及维修的意义(一)有助于提高经济利益水轮机在运行过程中一旦出现故障应当马上采取针对性的手段进行处理,这样才能够尽可能的缩短因水轮机故障而造成的停机时间,以便于提升水轮机的运转效率,防止发生更大的故障。

另外对水轮机进行故障诊断还能够节约水轮机维修成本,保障水轮机正常运行。

(二)提高水轮机运行质量水轮机故障诊断以及维修工作的开展能够最大程度上防止发生突发性事故,这也就意味着可以在水轮机出现故障之前对其进行有效处理,以便于保障水轮机运行的稳定性。

二、水轮机运行存在的故障问题(一)水导瓦温度过高故障为了确保机组转动在同一条轴线上,通常可以利用巴士合金轴瓦固定水轮机部位的转轴。

由于轴瓦和转轴之间的接触间隙小,机组在转动过程中彼此就会因为摩擦而发热,从而导致轴瓦和转轴温度上升。

当温度到达轴瓦的熔点时将会导致轴瓦烧坏,致使机组旋转过程中偏离轴线。

以下是对水导瓦温度过高原因的详细介绍。

第一,润滑油不足。

因为没有做好密封轴承油槽工作,或者没有关好排油阀门都会造成甩油或者漏油,从而导致润滑油容量不足不能形成油膜,以至于轴承温度升高。

第二,油变质。

轴承内的润滑油因为长期使用或者润滑油中掺杂水分等导致油质劣化,无法保证润滑性能符合要求。

特别是轴承中如果存在大量的水将会改变润滑的介质,使轴承润滑条件受到负面影响,最终造成轴瓦温度在短时间内急剧上升。

水轮发电机组的状态检测及故障诊断分析

水轮发电机组的状态检测及故障诊断分析

水轮发电机组的状态检测及故障诊断分析摘要:本文作者结合多年来的工作经验,对水轮发电机组的状态检测及故障诊断进行了分析,具有一定的参考意义。

关键词:水轮发电机组;状态监测;故障诊断引言根据全国水力资源复查成果,我国水力资源居世界首位。

水能理论蕴藏量6.94亿kw,年发电量6.08万亿kwh,技术可开发装机5.41亿kw,技术可开发电量2.47万亿kwh。

然而,目一前发达国家的水能资源平均开发度在60%以上,其中美国水能资源已开发约82%,而我国还不到30%。

按照《可再生能源中长期发展规划》,到2010年和2020年,水电装机容量将分别达到1.9亿kw和3.0亿kw,占水能技术可开发量的35.1%和55.4%。

目前我国经济正在快速稳定发展,需要强大的能源支持,在这样的背景下,水电开发的速度也是史无前例的,据统计,目前在建水电规模达到8000万kw,一批大中型水电站正在建设之中。

加快水电能源的开发不仅可以在防洪减灾、改善生态环境、增强供水安全和调整区域产业结构等方面带来巨大效益,还能减少化石能源对环境的污染,为电网提供充足的调峰和备用容量,提高电力系统的安全稳定性。

水电机组由于启动、停机非常迅速,可在几秒钟内增减大量负荷,具有运行灵活、快捷等优点是电力系统调节尖峰负荷、电网频率以及担负事故备用最理想的电源类型。

随着国民经济和科学技术的迅猛发展,水电机组的单机容量愈来愈大,结构也趋于复杂。

在电站水头变幅增大、运行工况复杂的情况下,水电机组的不稳定现象不断增多,水轮发电机组的状态检测及故障诊断成为人们研究的热点问题。

1. 设备状态监测及故障诊断的含义及故障的类型设备状态监测是指对设备状态进行监测,突出设备的状态:其状态可以是正常状态,也可以是不正常状态,甚至还包括各种故障状态,含义比较广泛。

工程领域的“故障”,是指设备运行功能的失常,一般是指功能可恢复的,而不是失效,更不是损坏。

故障诊断的概念,来源于仿生学。

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

水轮发电机组智能故障诊断技术综述【摘要】水轮发电机组是水电站最关键的主设备,它的安全运行状态如何直接关系到水电站能否安全、经济的为国家各经济部门和人民的日常生活提供可靠的电力,也直接关系到水电站的安全。

先进的状态监测与故障诊断系统,不仅能提高水电事业的经济效益和社会效益,也将促进我国在大型水轮机组故障诊断技术领域方面的发展。

【关键词】水轮发电机组故障诊断模糊神经网络专家系统前言随着现在科学技术水平的日益提高,尤其是信号处理、知识工程和计算智能等理论技术的发展,水轮发电机组的故障诊断也正由人工诊断到自动诊断、由离线诊断到在线诊断,由现场诊断到远程诊断的逐渐发展,本文从智能诊断的理论和方法着手,在分析多种智能诊断方法的基础上,进行水轮发电机组故障诊断方法的探讨。

国内外故障诊断技术的现状及应用1、国外故障诊断技术发展现状及应用总的说来,国外发电机组监测与故障诊断开始研究较早,无论在诊断理论的研究上还是在传感器的性能、产品的可靠性等监测仪器设备的研制生产上,都达到了较高的水平,已有实用的产品。

①最早开展故障诊断技术研究的是美国,从1976年开始电站在线计算机诊断工作,1980年投入了一个小型的电机诊断系统,1981年进行电站人工智能专家故障诊断系统的研究.后来发展成大型电站在线监测诊断系统(AID),并建立了沃伦多故障运行中心,可以看到分布在全美20多个电厂的数据信息。

②欧洲瑞士的ABB公司子1971年由BBC公司引入第一个计算机辅助数据采集系统;法国于1978年在法国电气研究与发展部研制了在线振动监测系统;丹麦的B&K公司在90年代推出了新一代状态监测与故障诊断系统——B&K3450型COMPASS系统,该系统具有广泛的故障诊断功能,除了能检测和记录机器的异常情况外,还能进行故障隔离,分析故障的部位、性质、程度。

③日本首先研制成了机械状态监测系统在多台核电站和商业热电站使用,后来又发展成带诊断规则描述,以及采用模糊逻辑分析确定置信因素功能的振动诊断专家系统。

水轮发电机组故障诊断及预测与状态评估方法研究

水轮发电机组故障诊断及预测与状态评估方法研究

的故障诊断和预测结果。
专家系统构建过程
03
构建专家系统需要先确定知识库和推理机,然后根据领域内的
知识构建知识库,并通过推理机实现知识的运用。
基于模糊综合评价的状态评估方法
模糊综合评价定义
模糊综合评价是一种基于模糊数学的综合评价方法,它能够综 合考虑多个因素对评价对象的影响程度。
模糊综合评价优点
模糊综合评价能够处理不确定性问题,对多因素、多层次的复杂 问题具有较好的适用性。
基于其他机器学习的故障预测方法
1 2
神经网络
神经网络是一种模拟人脑神经元网络结构的计 算模型,可以用于解决复杂的模式识别和预测 问题。
深度学习
深度学习是神经网络的一种扩展,通过构建多 层神经网络,可以处理更复杂的数据和问题。
3
强化学习
强化学习是通过让模型与环境互动并优化决策 以达成目标的一种学习方式,可以用于解决一 些复杂的控制问题。
详细描述
将神经网络、时间序列分析、专家系统等 多种不同的故障诊断和预测方法进行融合 ,提高诊断和预测的准确性和可靠性。通 过对不同方法的优势和不足进行分析和优 化,实现更高效和准确的故障诊断和预测 。
案例五
总结词
设计并实现一套水轮发电机组状态监测与维 护系统,提高维护效率和机组运行可靠性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
详细描述
《水轮发电机组故障诊断及 预测与状态评估方法研究》
2023-10-30
contents
目录
• 引言 • 水轮发电机组故障诊断技术 • 水轮发电机组故障预测技术 • 水轮发电机组状态评估方法 • 案例分析与应用
01
引言
研究背景与意义
水轮发电机组作为水电站的核心设备,其运行状态直接关系 到水电站的发电效率和安全。随着设备老化和环境变化,机 组故障的风险逐渐增加,因此开展故障诊断及预测与状态评 估方法研究具有重要的现实意义。

水电站水轮发电机组常见故障技术处理

水电站水轮发电机组常见故障技术处理

922023年12月上 第23期 总第419期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview1水电站水轮发电机运行概述1.1水轮发电机的运行方式水轮机是一种利用水能转化为机械能的装置,它将水的能量转化为旋转动能,驱动发电机转动,从而产生电能。

水轮发电机组广泛应用于水力发电行业,高效利用水能对可再生能源的开发和利用具有重要意义。

水轮发电机的运行方式通常包括以下4个步骤。

(1)进水。

水轮发电机需要从水源中引入水以驱动水轮机。

通常情况下,水源来自水坝、水库、河流或者海洋。

(2)旋转水轮机。

水流经水轮机的叶片,产生旋转动力,将水能转化为机械能。

水轮机的旋转速度通常较低,但扭矩大,因此可以驱动发电机高速旋转。

(3)旋转发电机。

水轮机驱动发电机的转子旋转,使发电机的线圈在磁场的作用下产生电动势,从而产生电能。

发电机的输出电压和频率与旋转速度和磁场强度有关,通常需要调节和控制才能得到稳定的电能输出[1]。

(4)输电。

发电后的电能通过输电线路输送到需要用电的地方,为人们的日常生活和生产提供电力。

需要注意的是,水轮发电机的运行需要有稳定的水源,并且需要对水流的流量和水位进行控制和调节,以保证水轮机和发电机的稳定运行。

同时,不同类型水轮发电机的运行方式有所差异。

例如,斜流水轮机和混流水轮机的运行原理和特点与传统的轮盘水轮机有所不同。

1.2水轮发电机组的结构水轮发电机组通常由水轮机、发电机、调速机构、轴承和机械密封等组成。

(1)水轮机。

水轮机是将水的能量转化为机械能的装置,水轮叶片是最关键的部分,它们负责将水能转化为机械能,并带动水轮机旋转。

叶片的结构和形状可以根据不同的水流条件进行优化和设计。

(2)发电机。

发电机是将机械能转化为电能的装置,发电机的结构通常包括定子、转子、电枢、电刷、轴承等部分。

转子是发电机的旋转部分,由磁极和绕组组成;定子则是静止的部分,由电枢和绕组组成。

关于水轮发电机组运行的故障诊断

关于水轮发电机组运行的故障诊断
发生。
定子铁芯压装不紧、转予与定子之 间间隙不均匀 、转子 零件缺损等是造成机组振动的主要原因。当机组带负荷运行 时,会 出现 因为铁芯不紧而振动的现象,可 以通过压紧铁芯 的方法 予以消除。转子与定子之 间间隙不均匀会使得转子 圆 度 不佳 ,随着机组从空载到上负荷 ,振动会越来越大 。如果 转子上零件发生松动 或是出现裂纹 ,都会破坏转子平衡,引 发振动加剧 。 2 . 3水力方 面 这主 要是 由于运行 状态和 当初 设计时 的情况 设想不 一 致 ,还有叶片间流水 导致 的。当机组的运行状态在 设计 叶片 的振动 区时 ,就会 导致振动加剧 的情况发生 。由于来 自上游 的碎石块或是垃圾等 ,随着水流会导致卡在叶片 间,严重时 会堵塞转轮 。
2 . 2 电气 方 面
1对水轮发 电机组运行常见 问题的分析 水轮发 电机组运行过程 中最大的危害就是振动 ,具体 的 危害主要有 :轴承 温度过 高,有可能损害大轴;损 害机组部 件 ;威胁机组运行安全和供 电质 量:产生 巨大 的噪音 。机组 运行过程 中常见 的问题具体如下度过 高主要是 受端部 漏磁 和通风沟 通 风不畅的影 响,由此产生 的温度会 比平均温度高 8 ~1 5 ℃。 端部漏磁会 导致线棒 的电流分布不均 ,进而导致股线 出现温 度异常,其温度差可达 2 5  ̄3 0 ℃; 通 风不 畅一般情况是定子 中部风速大,两端风速低 ,导致两端温度 高于中部温度 ,出
统 运 行 的 惯例 。
状态 ,通过分析水轮发 电机 组在运行过程 中的故障可 以看 出, 振动过大是产生故障的根本 原因所在 。机 组在 正常情况 下运 行 ,虽然会发生振 动,但是在正常范 围内,随着机 组状态 的 持续和时 间的不断演化 ,有些小 的问题开始累积 ,达到 一定 程度后造成机组启停或是变更等非正常状态的出现 。 2 . 1机械方面 在这方面主要是转子不平衡 、轴系不对称 以及主轴过细 等原因。转子不平衡会导致离心力的产生,也是机组产生振 动的主要原因之一,并且转子的转速与振动幅度有 关,转速 越高,振动幅度越大 。轴系不对称是指两端安装轴承后 ,出 现轴线不对称,导致这个产生的主要原因就是技术 水平不过 关或是没有安装资质,轴系不对 中导致振动幅度过大 。主轴 过细主要会导致刚度不够,尤其是在超负荷运行过程中 ,刚 度不够容易产生绕度振动。 .

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法
比较 低 , 一般 都是在 机组 安装调 试过程 中 , 块检 用塞
组 的正常 安全运 行 , 其运 行状态 进行 检测 , 时发 对 及 现故 障征 兆 , 做到 “ 事前 检 修 ” 患 于未 然是 大 型 电 防 站机 组检 修 的发 展方 向 。
查方 式作 气 隙 的定点 静态 测量 。
7 1
是辅 机 系统管 路 中 的介 质 流量 监 测 , 目的在 于掌 握
第2 6卷 第 2 2期 21 0 0年 1 1月
甘肃 科技
Ga s ce c n c no n u S i n e a d Te h 1
% f26 No 2 . . 2 No . 2 0 v 01
水 轮发 电机 组 状态 监 测 与故 障诊 断 方 法
陈顺永
( 青海黄河水 电公 司 发 电运营分公 司 , 青海 西宁 80 0 ) 10 8
如绝缘部件有空隙或裂纹 , 则放 电电压脉动幅值较 大, 频率较 高 。通过初 始放 电 电压 , 以判断绝缘 部 可
件老 化程 度 。 14 水轮 机水 压脉动 监测 .
机气 隙监 测 、 电机定 子绝缘 监测 、 发 水轮机 水压 脉动 监测 、 水轮 机流量 监测 、 机组 温度监 测等 。
固定 部件 振动 。 12 水 轮发 电机 气 隙监测 .
对了解水轮机的状态 , 优化机组运行工况, 指导检修
是 十分必 要 的 ห้องสมุดไป่ตู้
15 水 轮机流 量监测 .
气隙监测系统主要监测 内容包括定转子静态气 隙变化、 转子变形 和滑移、 定子膨胀 的不均匀度、 单
个磁 极靴 形状 、 转子 圆度 和 同心度 、 动 和停机过 定 启
选择 的监 测参数 必 须有 助 于 了解机 组 的 运行 状 态 , 并有 相应 的监测 技术来 实现 。根据 国内外 水 轮发 电 机组 的 运 行 经 验 , 状 态 监 测 的 重 点 是 非 电 量 参 其

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

水轮发电机组智能故障诊断技术综述

水轮发电机组智能故障诊断技术综述发表时间:2020-06-03T09:48:21.473Z 来源:《中国电业》2020年第4期作者:王树新[导读] 作为水电站的重要设备,水轮发电机组发挥着非常重要的作用。

摘要:作为水电站的重要设备,水轮发电机组发挥着非常重要的作用。

因此,水电站要加大对水轮发电机组运故障诊断的重视,采用先进的智能故障诊断方式,实时对水轮发电机组的运行情况进行检测,以便有效提高水轮发电机组运行的安全性。

本文就水轮发电机组智能故障诊断技术进行研究,以保障水电站能够更好的满足人们对水电站的需求。

关键词:水轮发电机组;智能技术;故障诊断引言随着现代化科学技术的不断发展,当前的智能化诊断技术也越来越进步,如现代化的诊断技术中的人工智能技术、专家系统技术、ANN技术、虚拟技术等。

这些技术的充分应用到相关设备的运行监测中,不仅能够提高故障诊断过程中的效率,同时也能够提高设备应用过程的效率。

因此,实现水轮发电机组智能诊断技术的应用,对提高水轮发电机组的应用效率具有十分重要的现实意义。

本文针对水轮发电机组智能故障诊断技术的发展进行分析,希望能够为相关企业提供参考1水轮发电机组故障的定义和特点水轮发电机组故障诊断是指专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息,采用所掌握的关于设备的知识和经验,进行推理判断,从而提出对设备的维修处理建议。

即通过状态监测来收集特征量,用故障诊断来分析判断特征量。

依据分析结果,进行纵向(和历史数据)和横向(和同类设备)比较,制定维修方案,实施状态维护。

水轮发电机组最常见、最主要的故障就是振动故障,据华中电网50台4.5MW以上水轮发电机组六年运行资料的统计,大约有80%的故障或事故都在振动信息上有所反映。

认识并把握机组振动故障的特点是故障诊断研究工作的首要任务。

水轮发电机组振动故障具有如下特点:(1)水轮发电机组故障具有渐变性。

水轮发电机组与其他旋转机械相比转速明显较低,一般在100~200r/min之间,因此水轮发电机组振动故障发展一般属于渐变性或耗损性故障,具有磨损和疲劳特征,突发恶性事故较少,如水力机组部件因空化或泥沙磨损等原因导致的振动,即有一个从量变到质变的过程。

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法探讨

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法探讨

水轮发电机组状态监测与故障诊断方法探讨【摘要】水轮发电机组是水电厂最为重要的能量转换装置,其安全可靠性直接关系着水电厂的稳定运行。

通过分析对我国水轮机组的状态监测与故障诊断技术的现状,提出了当前技术存在的问题,并对技术的应用和发展进行了简要的概述。

【关键词】水轮发电机组;状态监测;故障诊断随着我国经济的飞速发展,电力工业已进入了大电网、大机组、高电压、高自动化的发展阶段,水电厂在大型电网的调峰、调频、调相及保证电网稳定运行中起到了十分关键的作用。

水轮发电机组是大型机电能量转换装置,其可靠性对水电厂的安全稳定运行至关重要。

随着水电机组的容量越来越大,对供电可靠性的要求也越来越高,因此,对水轮发电机组实施状态检测与故障诊断技术,以便及时发现设备的异常与隐患,最大程度上降低故障损失。

1、当前水电机组状态监测与故障诊断的现状水轮机发电机组的容量不断增大是当前经济与市场的驱动,也是将来发展的趋势,但同时对发电机组的可靠性及功能稳定性提出了更高的要求。

水轮发电机组是水电厂中的重要装置,一旦出现故障,不但会引起发电机组的损坏,甚至可能造成电网的安全和稳定运行。

因此,发电机组的状态监测显得尤为重要,及时对重要参量进行分析,对有关性能指标进行评估,对机组故障进行预测预报、分析原因,对于大中型水轮发电机组具有重要的意义。

近些年来,随着各种先进技术的引进,我国的水电机组状态监测技术获得了不错的成绩。

由于水轮发电机组的结构复杂,影响因素众多,要想深一层次地提高设备的故障诊断准确率,需要对水轮机组的故障机理进行全面地研究,但目前的研究成果尚没有完整的故障机理分析,现有的故障诊断方法和手段仍有待进一步深入和创新。

由于水轮发电机组故障具有复杂性、随机性、祸合性及频谱结构存在相似性等特点,仅仅依赖振动信号频谱信息进行诊断,诊断类型不明确,常常出现误诊的现象,甚至会造成重大的损失。

因此,针对设备的故障机理分析,结合其它机械或电气故障出现时的特征,建立基于数据的诊断系统,是改善故当前故障诊断技术窘境的有效措施。

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摘 要: 文章主要 从水 电站的 实际情 况出发 , 对水 电站机 电设备状 态监测 和故障诊 断的意义 、 定义和特点进行 了 描 述 , 对现 有 的设 备 故 障诊 断 技 术 的研 究 及 应 用现 状 进 行 了 分析 , 并 同时 指 出 了未 来水 电机 组 故 障诊 断技 术 中应 研 究
的 中高 频 压 力 脉 动 ,叶 片 进 口水 流 冲 角 过 大 引起 的 中 高 频 压
各测 量值及其 运算处理 结果所提 供的信息 ,采用所 掌握 的关 于设 备的知识 和经验 , 进行推理判 断 , 从而提 对设 备的维修
力脉动 , 尾水管 内的漩 涡流引起 的压力脉动等等 。电磁方面 :
第 3 8卷 第 7 期 ・ 术 学
Vo 1 8 . No 7 3




2 011年 7 月
Jul 20 11 y.
HUNAN AGRI CUL TURAL ACHI MNERY
水轮 发 电机 组 故 障诊 断 技 术
杨 永 刚 , 文威 潘
( 西平班 水 电开 发有 限公 司 , 西 南 宁 广 广 5 30 ) 3 4 2
s o l e t e f c s o e e r h d rc i n h ud b h o u fr s a c ie t . o
Ke ywo d :h r-g n r tng n t r s yd o e e a i u i ;co diin mont rn ̄ f u td a no i n to io i a l i g ss
Ab t a t T i p p r man y fo h d o o r a t a i ain o h h d o o e tt n me h n c l a d ee t c l sr c h s a e i l r m y r p we cu l s u t f t e y r p w r sa i c a i a n lcr a t o o i e u p n o d t n mo i rn n a l d a n ss o,d f i o n h rc e it s d s r e ,a d t e e i i g f u t d— q i me tc n i o n ti g a d fu t i g o i f e i t n a d c a a t r i e c i d n h xs n a l i i o ni sc b t
确定性 , 能是机 械 、 可 电磁 、 力 三 种 因素 中 的 一 种 引起 的 单 水

振动 , 可能是几种 因素共 同作用 的藕合振动 , 也 机械 、 电磁 、
水力三者是相互影响 的. 动机理 比较复杂 , 振 直观判 断和简单 的测试手段很难找到主导性故障原因。 ( 水轮发电机组故障具有不规则性 。由于每个 水电站的 3 ) 设计 、施工受地理位置 、地质状况和经济技术 等多方面的影 响 .每个水 电站都是专 门设计 的。因此水电机组运行时还会 受到电 网、 水文 、 气候 和现 场安装等诸 多因素的影 响 , 有些影 响是不可预知的 。 就使得不 同电站 , 这 甚至同一电站的不 同机 组的故障情况很不一样 , 特殊案例 比比皆是 。 水轮机组故 障的 不规则性 , 是对通用 型故 障诊 断系统研究的一个 巨大 的挑战。
a n ss e n l g r s a c a d pp iai n r a ayz d n tng h t uur hy r e e t c e rtng a l d a no i g o i tch o o y e e r h n a lc to a e n l e , o i t a f t e d o l cr g ne ai f u t i g ss i
1 水轮 发 电机 组故 障的定 义 和特点
水 轮 发 电机 组 故 障诊 断 是 指 专 家 根 据 状 态 监 测所 得 到 的
有: 转动部件不平 衡 、 弯曲 、 以及 部件脱落 , 机组对 中不 良、 法
兰连接不紧或固定件松动 , 固定部 件与转动部件 的碰磨 , 导轴
承间隙过大 、 推力轴 承调整不 良等 等。水力原 因 : 卡门涡引起
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fu nx Pno rH do o e ee p e tC. Ld, ann , unx 5 3 0 ,hn) G a gi i a y r w rD vl m n o t N n i G ag i 3 4 2 C ia f t p o , . g
务 .水 轮 发 电机 组 振 动故 障具 有 如 下 特 点 : , f ) 轮 发 电 机组 故 障 具 有 渐 变 性 。 轮 发 电机 组 与 其 他 水 1 水
发 电机定转子间隙不均匀 , 转子及 磁极线圈 匝间短路 , 转子主
极磁场对定子几何中心不对称等等 。引起 振动的因素具有不
的重点方向。
关 键 词 : 轮 发 电机 组 ; 态监 测 ; 障诊 断 水 状 故
中 图 分类 号 :M 0 T 37 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 7 8 2 (0 10 — 13 0 10 — 3 0 2 1 )7 0 0 — 2
F utda n s fh d o g n r t g u i a l ig oi o y r - e e ai nt s n
处理 建议。 即通过状态监测来收集特 征量 , 用故障诊断来分析
判断特征 量。 依据分析结果 , 进行纵 向( 和历史数据) 和横向( 和 同类设备) 比较 , 制定 维修方 案 , 实施状态维护 。 水轮发 电机组最 常见 、 最主要的故障就是振动故障 , 据华 中电 网 5 O台 45 .MW 以上 水 轮发 电机组 六 年运 行资 料 的统 计. 大约有 8 %的故 障或 事故都在 振动信息 上有所反映 。认 0 识并 把握 机组 振动故 障的特 点是故 障诊 断研究 T作 盼 首要任
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