摘 要:隨著水電站單機(jī)容量的不斷增大,對(duì)機(jī)組的檢修、維護(hù)、運(yùn)行管理提出了更高的要求。一方面,安谷水電站安裝的是國(guó)內(nèi)目前大型的軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組,轉(zhuǎn)輪進(jìn)口直徑較大(D=8650mm);另一方面,安谷水電站所在的大渡河流域流量變化幅度大,水體泥沙含量較重,加之安谷電站庫(kù)容較小,無(wú)調(diào)節(jié)能力,隨著流量的變化,水頭變幅小但變化快。因此安裝機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)機(jī)組振擺等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:水電站;在線(xiàn)監(jiān)測(cè);狀態(tài)監(jiān)測(cè);振擺分析
前言:安谷水電站位于樂(lè)山市市中區(qū)安谷鎮(zhèn),是大渡河下游最末一級(jí)水電站,是中國(guó)電建目前已投產(chǎn)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模最大的水電站,電站總裝機(jī)772MW。電站布置4臺(tái)190MW東方電機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)的立軸軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組(簡(jiǎn)稱(chēng)大機(jī)組)和一臺(tái)由浙江中水發(fā)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的軸流轉(zhuǎn)槳式生態(tài)水輪發(fā)電機(jī)組。安谷水電站在廠(chǎng)房?jī)?nèi)安裝了自動(dòng)化水平較高的機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
1. 機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成
安谷水電站機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)包括如下幾方面的內(nèi)容:機(jī)組振擺狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、機(jī)組效率狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、機(jī)組汽蝕狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、機(jī)組電氣狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。并且包括將這些系統(tǒng)整合起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、診斷及網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的狀態(tài)診斷網(wǎng)絡(luò),通過(guò)這一網(wǎng)絡(luò),可使電廠(chǎng)各生產(chǎn)單位及管理部門(mén)隨時(shí)靈活地管理機(jī)組狀態(tài)信息,從而達(dá)到為生產(chǎn)和檢修服務(wù)的目的。
2. 機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本功能
機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本功能包括:數(shù)據(jù)采集及處理、圖表顯示功能、警示功能、事故追憶、故障診斷系統(tǒng)和系統(tǒng)管理功能。其中故障診斷系統(tǒng)由預(yù)警系統(tǒng)、在線(xiàn)自動(dòng)診斷程序、自動(dòng)診斷知識(shí)庫(kù)、故障參數(shù)量化分析功能、分析診新工具和診斷規(guī)程組成。預(yù)警系統(tǒng)可以在線(xiàn)自動(dòng)捕獲狀態(tài)的變化,并觸發(fā)相應(yīng)的在線(xiàn)白動(dòng)診斷程序。
3. 其他典型功能
3.1 穩(wěn)態(tài)分析功能
使用穩(wěn)態(tài)分析完成下述機(jī)組狀態(tài)的分析和評(píng)價(jià)。具體包括:(1)繪制振動(dòng)、擺度等工況參數(shù)的變化曲線(xiàn)。(2)繪制各參數(shù)的歷史變化趨勢(shì)曲線(xiàn)。(3)檢查和評(píng)價(jià)主軸彎曲、不平衡狀態(tài)、軸承間隙調(diào)整效果、軸承支架變形等。(4)針對(duì)各種故障和缺陷的現(xiàn)象進(jìn)行機(jī)組故障分析和診新。
3.2 故障診斷推理
故障診斷系統(tǒng)由預(yù)警系統(tǒng)、在線(xiàn)白動(dòng)診斷程序、自動(dòng)診斷知識(shí)庫(kù)、故障多數(shù)量化分析功能、分析診斷工具和診斷規(guī)程組成。至少不限子對(duì)機(jī)組下列部件進(jìn)行診斷:質(zhì)量不平衡;電磁拉力不平行;泄水推松動(dòng);尾水管蝸帶振動(dòng)過(guò)大;導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部件松動(dòng);大抽彎曲或法蘭不對(duì)中;大軸法蘭聯(lián)結(jié)螺栓松動(dòng);導(dǎo)軸承不對(duì)中;導(dǎo)軸承支承部件有松動(dòng)或裂紋;導(dǎo)軸瓦間隙調(diào)整不當(dāng);推力軸承潤(rùn)滑不良,推力軸承彈性油箱狀態(tài)惡化。
3.3 優(yōu)化運(yùn)行功能
充分利用性能曲線(xiàn),包括各監(jiān)測(cè)量(振動(dòng)、擺度.壓力脈動(dòng)、水力能量參數(shù)等)隨工況參數(shù)(有功,水頭、導(dǎo)葉開(kāi)度)等的一系列變化關(guān)系曲線(xiàn),綜合機(jī)組沒(méi)計(jì)數(shù)據(jù)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù).可以全面了解水力機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定特性以及水力能量特性,指號(hào)機(jī)組運(yùn)行;通過(guò)對(duì)機(jī)組實(shí)際振動(dòng)、擺度特性曲線(xiàn)的了解,電廠(chǎng)可以掌提機(jī)組的不同工況下振動(dòng)區(qū)變化,提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性,達(dá)到指導(dǎo)優(yōu)化運(yùn)行的日的。而通過(guò)水力能量參數(shù)(效率、耗水率等)在不同工況下的特性曲線(xiàn)的了解, 則可以為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)的指導(dǎo)優(yōu)化運(yùn)行。
3.4 性能評(píng)估功能
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供性能評(píng)價(jià)、量化評(píng)價(jià)參數(shù)、故障趨勢(shì)跟蹤,利用該系統(tǒng)提供的各種工具.結(jié)合分析診斷技術(shù)及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題將病及早消滅在萌芽之中。當(dāng)機(jī)組真發(fā)生報(bào)警和預(yù)警時(shí), 系統(tǒng)的自動(dòng)診斷功能也會(huì)對(duì)發(fā)生原因作出推理和判斷。
3.5 追憶功能
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將事故追憶數(shù)據(jù)庫(kù)配置在各個(gè)現(xiàn)地地的采集裝置上,當(dāng)出現(xiàn)事故或者其他危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí),將事故前后各60分鐘的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地,可追憶事故前10分鐘,事故后5分鐘的詳細(xì)數(shù)據(jù).事故分辦率小子2ms。
3.6 遠(yuǎn)程診斷功能
系統(tǒng)支持電廠(chǎng)、總公司及廠(chǎng)家通過(guò)遠(yuǎn)程通信方式對(duì)機(jī)組狀態(tài)進(jìn)行通程故障診斷。
3.7 網(wǎng)絡(luò)功能
系統(tǒng)將振動(dòng)、 擺度、壓力脈動(dòng)等信號(hào)實(shí)時(shí)高密度整周期采集后,可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。
4. 常見(jiàn)故障及處理
機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)卡死、觸摸屏無(wú)法正常操作、死機(jī)等現(xiàn)象。常用處理方法有軟件重啟和強(qiáng)制斷電啟動(dòng)。正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)維人員要加強(qiáng)對(duì)各機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的巡視檢查,夏季應(yīng)加強(qiáng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)屏柜通風(fēng)散熱?,F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員無(wú)法解決時(shí),應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠(chǎng)家處理,必要時(shí)進(jìn)行軟件升級(jí)。
5. 結(jié)語(yǔ)
機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為機(jī)組的穩(wěn)定、健康運(yùn)行提供可靠的分析診斷,使運(yùn)行人員及時(shí)了解機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),有效避開(kāi)機(jī)組振動(dòng)區(qū)運(yùn)行,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆,防止事故的發(fā)生,可靠記錄機(jī)組相關(guān)數(shù)據(jù),也便于制定機(jī)組檢修計(jì)劃,對(duì)電站的安全經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行具有重要意義。
作者簡(jiǎn)介:
蔡楠.男.水電站運(yùn)行主值班員.四川圣達(dá)水電開(kāi)發(fā)有限公司.樂(lè)山.沙灣.614900