[实用新型]一种水轮发电机组状态监测与故障诊断系统

说明书

技术领域

本实用新型属于发电机组状态监测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种水轮发电机组状态监测与故障诊断系统。

背景技术

当前我国大中型水电厂正朝着“无人值班(少人值守)”的管理模式发展，为此各水电厂都在努力提高自身的安全经济运行管理水平和自动化程度。而机组运行的状态及其稳定性对电厂、电网的安全经济运行至关重要。

目前所使用的发电机组状态监测与故障诊断方式，无法及时发现机组存在的隐患和缺陷，机组设备进行维护保养的针对性较差，不利于提高电厂、电网的安全经济运行水平，一定程度上影响了电厂、电网的经济效益。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种水轮发电机组状态监测与故障诊断系统。

本实用新型是这样实现的，一种水轮发电机组状态监测与故障诊断系统，该水轮发电机组状态监测与故障诊断系统包括：

用于水轮发电机组各种信号的采集、存储和数据处理，并进行实时监测和分析，同时对相关数据进行特征参数提取，得到水轮发电机组状态数据，完成机组故障的预警和报警，并将数据通过网络传至状态数据服务器，供进一步的状态监测分析和诊断的水轮发电机组状态监测系统；

与所述水轮发电机组状态监测系统通讯连接，用于进行数据传输的MIS通讯站；

用于存储和管理从所述水轮发电机组状态监测系统传送过来的机组实时状态数据、历史状态数据及各特征数据，用户可在线画面和报表的生成和修改、在线修改数据库参数、在线测点的定义、标定和增删，并对所有设备进行时钟管理的状态数据服务器；

与所述状态数据服务器通讯连接，用于对水轮发电机组状态监测分析及诊断的计算机监控系统；

与所述状态数据服务器通讯连接，用于现场工程师监测和分析水轮发电机组状态信息，并授权用户对系统组态、参数设置、在线画面和报表的修改、数据库参数修改、在线测点的定义、标定及增删的工程师工作站。

进一步，所述水轮发电机组状态监测系统包括：

用于实时同步采集并处理水电机组的振动、摆度、压力脉动以及相关的过程量参数，对水电机组运行稳定性进行实时显示、报警预警、数据管理、数据分析的机组稳定性监测分析子系统；

用于通过监测与分析水轮发电机定转子间的空气间隙变化，对发电机转子和定子结构动态特性监视的水轮发电机空气间隙监测分析子系统；

用于实时监测水轮发电机磁场强度，并探知发电机电磁不平衡的水轮发电机磁场强度监测分析子系统；

水轮发电机局部放电监测分析子系统；

主变油色谱监测分析子系统；

通过实时监测机组的能量和效率，反映水轮发电机组状态及性能的水轮发电机能量特性监测分析子系统。

进一步，所述机组稳定性监测分析子系统由传感器、稳定性监测数据采集箱组成，所述传感器通过多芯屏蔽电缆连接到振动摆度输入接线端，再通过专用的9芯电缆传送到振动和摆度采集模块，由振动和摆度采集模块进行预处理和采集，转换成数字信号，再通过总线传送到系统板；

所述传感器包括：摆度传感器、机架振动传感器、压力脉动传感器，所述稳定性监测数据采集箱中的测量模块包括：机架振动模块、摆度模块、压力脉动模块和键相模块，所述机架振动模块、摆度模块、压力脉动模块包括：信号预处理单元、低通跟踪抗混频滤波器及单片机；所述键相模块采用设置有阀值电平自动跟踪电路的键相信号处理板。

进一步，所述水轮发电机能量特性监测分析子系统与所述机组稳定性监测分析子系统共用稳定性监测数据采集箱，所述水轮发电机能量特性监测分析子系统信号的采集可由所述稳定性监测数据采集箱中的压力脉动模块富裕通道进行预处理和采集，通过总线传送到系统板。

进一步，所述稳定性监测数据采集箱中还设置有液晶显示器、传感器电源模块、交直流逆变电源、键盘鼠标、网络设备组成，所述稳定性监测数据采集箱分别与所述液晶显示器、传感器电源模块、交直流逆变电源、键盘鼠标、网络设备通讯连接。

进一步，所述水轮发电机空气间隙监测分析子系统由空气间隙传感器、空气间隙监测数据采集箱组成，所述空气间隙传感器采集的信号通过多芯屏蔽电缆连接到空气间隙输入接线端，再通过专用的9芯电缆传送到空气间隙采集模块，由采集模块进行预处理和采集，转换成数字信号，再通过总线传送到系统板；

所述空气间隙传感器由平板式电容传感器和信号调理器组成。