迄今為止,我國(guó)大多數(shù)水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)中并沒(méi)有監(jiān)測(cè)機(jī)組的振動(dòng)擺度值,包括些實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控的小水電廠也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)振動(dòng)擺度的測(cè)量,亦停留在使用百分的階段上。當(dāng)今水電廠正大力推廣計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,基礎(chǔ)元件自動(dòng)化的改造也層出不窮,但是,對(duì)水輪機(jī)組的振動(dòng)擺度的測(cè)量仍舊停滯不前不少仍采用原始的手動(dòng)方法百分測(cè)量。這個(gè)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象,是監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者們的疏忽,亦或是機(jī)組的振動(dòng)擺度跫對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)不重要,還是振動(dòng)擺度值的測(cè)量方法的改造對(duì)機(jī)組是杏史常發(fā)電這頭等大事來(lái)說(shuō)微不足道,2實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)擺度在線測(cè)量的重要性水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)擺度的故障足屬于漸變型或損耗型,不會(huì)突如其來(lái)的馬上影響機(jī)組正常發(fā)電,那么水輪機(jī)組振動(dòng)擺度測(cè)量方法的改造是否要,在運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備中,振動(dòng)是最重要的信息來(lái)源,在振動(dòng)信號(hào)中包含了各種豐富的故障信息,任何機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作狀態(tài)發(fā)生了變化,必然會(huì)從振動(dòng)信號(hào)中反映出來(lái)。0前內(nèi)外應(yīng)用最普遍的方法是利用搌動(dòng)信號(hào)對(duì)機(jī)器狀態(tài)進(jìn)行判別。水輪機(jī)組振動(dòng)擺度測(cè)位方法的改造是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的要求,對(duì)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控的小水電來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)組振動(dòng)擺度在線測(cè)量,保存大足的機(jī)組振動(dòng)擺度數(shù)據(jù),了解機(jī)組的狀態(tài),能動(dòng)地制定檢修計(jì)戈1實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修;當(dāng)今大力推廣采用算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)機(jī)組的振動(dòng)擺度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),就更不可少。進(jìn)步說(shuō),發(fā)展故障診斷技術(shù),判斷機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),推行狀態(tài)檢修,是實(shí)現(xiàn)水電廠無(wú)人值班少人值守進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠關(guān)門(mén)運(yùn)行的保證。 3水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障的特點(diǎn)水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)擺度與般旋轉(zhuǎn)機(jī)械相比有其特殊性,它是水力機(jī)械電磁者的偶合。 必須根倨者振源所導(dǎo)致的不間類型的振動(dòng)進(jìn)行分析研究。加之水輪發(fā)電機(jī)紺的額定轉(zhuǎn)速較低特別是與火電機(jī)組相比較,般為每分鐘幾轉(zhuǎn)到幾百轉(zhuǎn),則水輪機(jī)組的振動(dòng)擺度信號(hào),低頻或超低頻。尤其是水輪機(jī)水力因素造成的振動(dòng)頻率,更是超低頻,可達(dá)0.5只2. 4實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)擺度在線測(cè)量的技術(shù)難點(diǎn)基于水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)擺度信號(hào)的低頻或超低頻特點(diǎn),必須使用低頻或超低頻的振動(dòng)位移傳感器和電渦流傳感器。因低頻或超低頻的振動(dòng)位移傳感器的研究取得實(shí)質(zhì)性的突破并產(chǎn)品化是近幾年國(guó)產(chǎn)的非接觸式電渦流傳感器做到性能與進(jìn)口的相當(dāng),而價(jià)格較便宜且得以普及,也是近10年的事。 在線監(jiān)測(cè)機(jī)組的振動(dòng)擺度,在技術(shù)上有許多難點(diǎn),首先儀器使用的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差,電磁干擾大,溫度變化大濕度也大,長(zhǎng)期在線工作方式要求儀器比般的便攜式測(cè)量?jī)x有更高的可靠性及可用率;其次,大多數(shù)的傳感器的安裝環(huán)境與在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相比截然不同,支架本身長(zhǎng)期顫動(dòng)增加了測(cè)量的誤差,如長(zhǎng)時(shí)間地用螺距為的螺母固定量程為12的電渦流傳感器探頭,由于支架本身就處于顫動(dòng)5在線監(jiān)測(cè)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)擺度及分析系統(tǒng)深圳市帝佑電子有限公司生產(chǎn)的系列82振動(dòng)擺度監(jiān)測(cè)儀器,從1987年開(kāi)始投入使用以來(lái),已運(yùn)行了十余年,經(jīng)歷了個(gè)發(fā)展時(shí)期,現(xiàn)在廣東省電力系統(tǒng)內(nèi)外的水電廠已普遍得到使用,使用狀況良好。第代產(chǎn)品82,擺度振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀主要是改善第代產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),完善通訊接口及其他功能,提高抗干擾能力,使之產(chǎn)品化和模塊化,方便安裝維護(hù),提高儀器的精度及穩(wěn)定性。對(duì)測(cè)量擺度的非接觸式電渦流傳感器的安裝,引進(jìn)國(guó)外最先進(jìn)的專門(mén)技術(shù),使探頭位置鎖定,有效防止在使用過(guò)程中由于探頭松動(dòng)造成探頭被磨損及儀器不能正常工作的問(wèn);同時(shí),改進(jìn)數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理技術(shù),使設(shè)備完全適應(yīng)機(jī)組振動(dòng)的下限頻率需要。已21擺度振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀于1998年首次通過(guò)中國(guó)科學(xué)院計(jì)量研究皖的測(cè)試。于1999年10月應(yīng)用在江西萬(wàn)安水電廠,成功地接入到萬(wàn)安水電廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 BZFX旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)擺度分析系統(tǒng)是基于BZJXX在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)擺度或溫度,壓力等有關(guān)機(jī)組的特征參量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析,參考機(jī)組的運(yùn)行工況渦殼壓力尾水壓力瓦溫負(fù)荷轉(zhuǎn)速等,自動(dòng)進(jìn)行越限報(bào)警及分析,根據(jù)振動(dòng)擺度的幅值變化和頻率變化,判斷出機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),推測(cè)出機(jī)組的故障性質(zhì);并根據(jù)長(zhǎng)期保存的振動(dòng)擺度的幅值及頻譜,進(jìn)行趨勢(shì)分析,預(yù)測(cè)機(jī)組此解放頻將發(fā)生故障的時(shí)間,給電廠制定維修方案和實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修提供有力的依據(jù)。 3迎過(guò)迮接的方式通過(guò)854,5網(wǎng)的迮接方式0通過(guò)抿動(dòng)分析系統(tǒng)的迮接力甙下轉(zhuǎn)第74頁(yè),振動(dòng)撥度臨測(cè)儀2振動(dòng)扭度胱測(cè)儀卟振動(dòng)擺度臨測(cè)儀到足夠的信息依據(jù)。據(jù)有關(guān)資料分析,對(duì)。個(gè)水電機(jī)組機(jī)械設(shè)備而言,較完善的檢測(cè)約為37點(diǎn)。 但是。前對(duì)個(gè)水電廠來(lái)說(shuō),要。開(kāi)始就安裝這么多的傳感器還是不可能的。實(shí)際上采用逐步到位的方法也更為穩(wěn)妥。我們目前初步設(shè)計(jì)的檢測(cè)點(diǎn)為17個(gè)。對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)采集多集中在主軸及上下機(jī)架,分析水力因素采用的水壓脈動(dòng)信號(hào)主要選擇頂蓋尾水管渦殼等處,發(fā)電機(jī)主要考慮記子鐵芯的極頻振動(dòng)等。 3.2特征的抽取應(yīng)能充分反映故障模式的特征對(duì)水力機(jī)械而言,和其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械樣,設(shè)重要的特征足振動(dòng)的幅值頻譜及主軸的軸心軌跡等耍素。這些是國(guó)內(nèi)外機(jī)械狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)共同采用最基本的手段。本系統(tǒng)也不例外。當(dāng)然這些特征抽取的正確性及如何進(jìn)步的綜合利用足各不相同而又非常重要的事。 3.3識(shí)別模式的選擇要合適對(duì)識(shí)別模式的選擇我們主要考慮以下幾點(diǎn)①能充分的容納所有必要的特征信總,故障識(shí)別模式不能強(qiáng)調(diào)對(duì)故障樣本的耍求,因?yàn)榭傻玫降臉颖竞苌偕踔翛](méi)有,具有強(qiáng)的學(xué)習(xí)功能,特別是在初期對(duì)機(jī)械設(shè)備情況了解較少典型樣本難以取得時(shí),要能接受外界指導(dǎo)和具有定的自學(xué)功能,以不斷提商識(shí)別能力;擴(kuò)展性。便于擴(kuò)展信息通迅及進(jìn)步擴(kuò)充知識(shí)的能力,開(kāi)放性。能與其他狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)融合,成為整體的部分,或易于綜合其他的系統(tǒng)。 凡論上實(shí)現(xiàn)對(duì)水電機(jī)組機(jī)械狀態(tài)的識(shí)別投式有多種,何是仔細(xì)去試實(shí)現(xiàn)卻有困難。經(jīng)過(guò)初步的分析,我們選擇以知識(shí)為雒礎(chǔ),娃于規(guī)則及邏輯推理為上的方案。 誠(chéng)然,由丁缺乏水電機(jī)組故障的實(shí)例,對(duì)機(jī)組故障特征的本質(zhì)認(rèn)識(shí)會(huì)是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,是利趨勢(shì)分析及狀態(tài)跟蹤技術(shù),用信號(hào)分析方法去捕捉故障征兆,逐漸提高對(duì)各種故障狀態(tài)的認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)機(jī)組按狀態(tài)檢修的要求足可能的。 周舒梅女,總經(jīng)理,教授,從事數(shù)字信號(hào)分析及水電機(jī)組振動(dòng)測(cè)量?jī)x器的開(kāi)發(fā)研究工作。 黃宗碧男,碩士,工程師,從事水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置開(kāi)發(fā)研究工作。 6結(jié)束語(yǔ)水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)擺度倍號(hào)的在線監(jiān)測(cè)與其他諸如噪聲溫度壓力變形脹差阻值等參數(shù)樣,都是機(jī)組故障位息的重要來(lái)源。只有實(shí)現(xiàn)其秸確測(cè)量,并違立這些參數(shù)與設(shè)備故障的內(nèi)在關(guān)系,才能真正實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修及故障診斷,才能更有力地保障無(wú)人值班少人值守的運(yùn)行方式。 毛玉靜女,高級(jí)工程師,深圳市帝佑電子有限公司經(jīng)理,從事水電機(jī)組振動(dòng)擺度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的單片機(jī)計(jì)算機(jī)