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【6h】

公伯峡水电厂水轮发电机组在线监测与故障诊断系统研究

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目录

摘要

Abstract

1 综述

1.1 研究的目的、意义

1.2 技术研究现状

1.3 问题的提出

1.4 技术发展趋势

1.5 应用前景分析

1.6 本文的主要内容

2 系统总体设计

2.1 工程简介及工程参数

2.2 设计原则

2.2.1 可靠性

2.2.2 实用性

2.2.3 针对性

2.2.4 系统集成

2.2.5 知识集成

2.3 硬件结构

2.3.1 测点布置

2.3.2 传感器的选择

2.3.3 数据采集站

2.3.4 数据采集箱各采集模块

2.3.5 上位机设备及其它外部设备

2.4 系统软件配置

2.4.1 操作系统软件

2.4.2 数据库管理软件

2.4.3 网络管理软件

2.4.4 在线监测系统自诊断软件

2.4.5 应用软件

3 系统功能与实现

3.1 振动摆度监测分析

3.1.1 实时监测

3.1.2 稳态数据分析

3.1.3 过渡过程数据分析

3.2 压力脉动监测分析

3.3 发电机气隙监测分析

3.4 磁场强度监测分析

3.5 发电机局部放电监测分析

3.6 能量特性监测分析

3.7 主变油色谱监测分析

3.8 基于工况的报警和预警功能

3.9 数据管理和事故追忆

3.10 故障诊断

3.11 性能评估

3.12 优化运行

3.13 状态报告生成

3.14 相关性趋势分析

3.15 远程分析与诊断

3.16 WEB化方式监测

3.17 动平衡计算

3.18 盘车轴线测量

3.19 系统管理

3.20 数据通讯

4 系统试验

4.1 涡带工况区和高频压力脉动试验

4.1.1 涡带工况区试验

4.1.2 低负荷小开度工况区高频压力脉动试验

4.1.3 结论

4.2 发电机气隙状态试验

4.2.1 下部定转子气隙特性试验

4.2.2 上部定转子气隙特性试验

4.2.3 磁极伸长检查试验

4.2.4 转子机械强度试验

4.2.5 结论

4.3 主变油色谱试验

4.3.1 油色谱状态测试

4.3.2 故障趋势判断

4.3.3 结论

4.4 机组开机过程推力摆度试验

4.4.1 试验数据

4.4.2 结论

5 结论与展望

致谢

参考文献

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摘要

对水轮发电机组进行在线监测与故障诊断,改传统的计划周期性检修为计划性检修与状态检修相结合,既可提高机组的运行可靠性与稳定性,又可降低生产运营成本,是提高水电厂竞争力的有力措施之一,然而国内目前该系统尚处于理论研究与技术初步推广阶段,系统的功能和性能尚不完善。因此,对水电机组的在线监测与故障诊断系统进行研究是具有重要意义。本文从公伯峡水电厂的实际情况出发,在分析水电厂机电设备状态监测与故障诊断的目的、意义以及国内外相关技术应用现状的基础上,研制了一套水轮发电机组在线监测与故障诊断系统。本文首先从系统的可靠性、实用性、针对性以及便于系统集成和知识集成等理念出发,设计了以光纤以太网为网络架构的基于Web应用的分层分布式监测系统硬件结构,并基于工控机平台完成了系统硬件系统的构建和开发;然后基于模块化思想和Windows 2003 Server以及SQL Server软件平台,设计了系统的监测与诊断软件方案;借鉴国内外同类系统的相关技术,确定了系统的主要监测分析和诊断功能,并采用面向对象编程技术,完成了系统的监测和分析软件设计;最后利用本文研制的系统对公伯峡水电厂#5机组的涡带工矿区、高频压力脉动、发电机气隙状态、主变油色谱以及机组开机过程推力摆度等进行了测试、分析与诊断。结果表明,本文研究的系统能够满足公伯峡5#机组的在线监测及故障诊断任务。

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