淺談機組在線監測裝置在安谷水電站的使用

摘 要：隨著水電站單機容量的不斷增大，對機組的檢修、維護、運行管理提出了更高的要求。一方面，安谷水電站安裝的是國內目前大型的軸流轉槳式機組，轉輪進口直徑較大（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，加之安谷電站庫容較小，無調節能力，隨著流量的變化，水頭變幅小但變化快。因此安裝機組在線監測裝置對機組振擺等運行參數進行實時分析至關重要。

關鍵詞：水電站;在線監測;狀態監測;振擺分析

前言：安谷水電站位于樂山市市中區安谷鎮，是大渡河下游最末一級水電站，是中國電建目前已投產發電裝機規模最大的水電站，電站總裝機772MW。電站布置4臺190MW東方電機廠生產的立軸軸流轉槳式機組（簡稱大機組）和一臺由浙江中水發電設備有限公司生產的軸流轉槳式生態水輪發電機組。安谷水電站在廠房內安裝了自動化水平較高的機組在線監測系統。

1. 機組在線監測系統的組成

安谷水電站機組狀態監測系統應包括如下幾方面的內容：機組振擺狀態監測子系統、機組效率狀態監測子系統、機組汽蝕狀態監測子系統、機組電氣狀態監測子系統。并且包括將這些系統整合起來進行數據管理、診斷及網絡發布的狀態診斷網絡，通過這一網絡，可使電廠各生產單位及管理部門隨時靈活地管理機組狀態信息，從而達到為生產和檢修服務的目的。

2. 機組在線監測系統的基本功能

機組在線監測系統的基本功能包括：數據采集及處理、圖表顯示功能、警示功能、事故追憶、故障診斷系統和系統管理功能。其中故障診斷系統由預警系統、在線自動診斷程序、自動診斷知識庫、故障參數量化分析功能、分析診新工具和診斷規程組成。預警系統可以在線自動捕獲狀態的變化，并觸發相應的在線白動診斷程序。

3. 其他典型功能

3.1 穩態分析功能

使用穩態分析完成下述機組狀態的分析和評價。具體包括：（1）繪制振動、擺度等工況參數的變化曲線。（2）繪制各參數的歷史變化趨勢曲線。（3）檢查和評價主軸彎曲、不平衡狀態、軸承間隙調整效果、軸承支架變形等。（4）針對各種故障和缺陷的現象進行機組故障分析和診新。

3.2 故障診斷推理

故障診斷系統由預警系統、在線白動診斷程序、自動診斷知識庫、故障多數量化分析功能、分析診斷工具和診斷規程組成。至少不限子對機組下列部件進行診斷：質量不平衡;電磁拉力不平行;泄水推松動;尾水管蝸帶振動過大;導水機構傳動部件松動;大抽彎曲或法蘭不對中;大軸法蘭聯結螺栓松動;導軸承不對中;導軸承支承部件有松動或裂紋;導軸瓦間隙調整不當;推力軸承潤滑不良，推力軸承彈性油箱狀態惡化。

3.3 優化運行功能

充分利用性能曲線，包括各監測量（振動、擺度.壓力脈動、水力能量參數等）隨工況參數（有功，水頭、導葉開度）等的一系列變化關系曲線，綜合機組沒計數據和運行標準數據.可以全面了解水力機組的運行穩定特性以及水力能量特性，指號機組運行;通過對機組實際振動、擺度特性曲線的了解，電廠可以掌提機組的不同工況下振動區變化，提高機組運行穩定性，達到指導優化運行的日的。而通過水力能量參數（效率、耗水率等）在不同工況下的特性曲線的了解， 則可以為實現經濟性最優為目標的指導優化運行。

3.4 性能評估功能

在線監測系統提供性能評價、量化評價參數、故障趨勢跟蹤，利用該系統提供的各種工具.結合分析診斷技術及早發現問題將病及早消滅在萌芽之中。當機組真發生報警和預警時， 系統的自動診斷功能也會對發生原因作出推理和判斷。

3.5 追憶功能

在線監測系統將事故追憶數據庫配置在各個現地地的采集裝置上，當出現事故或者其他危險狀態時，將事故前后各60分鐘的數據存儲到本地，可追憶事故前10分鐘，事故后5分鐘的詳細數據.事故分辦率小子2ms。

3.6 遠程診斷功能

系統支持電廠、總公司及廠家通過遠程通信方式對機組狀態進行通程故障診斷。

3.7 網絡功能

系統將振動、 擺度、壓力脈動等信號實時高密度整周期采集后，可以實現以太網數據傳輸。

4. 常見故障及處理

機組在線監測系統軟件長時間運行會出現數據卡死、觸摸屏無法正常操作、死機等現象。常用處理方法有軟件重啟和強制斷電啟動。正常運行時運維人員要加強對各機組在線監測裝置的巡視檢查，夏季應加強在線監測屏柜通風散熱。現場運維人員無法解決時，應及時聯系廠家處理，必要時進行軟件升級。

5. 結語

機組在線監測系統為機組的穩定、健康運行提供可靠的分析診斷，使運行人員及時了解機組的運行狀態，有效避開機組振動區運行，及時發現故障征兆，防止事故的發生，可靠記錄機組相關數據，也便于制定機組檢修計劃，對電站的安全經濟高效運行具有重要意義。

作者簡介：

蔡楠.男.水電站運行主值班員.四川圣達水電開發有限公司.樂山.沙灣.614900