浅谈机组在线监测装置在安谷水电站的使用

摘 要：随着水电站单机容量的不断增大，对机组的检修、维护、运行管理提出了更高的要求。一方面，安谷水电站安装的是国内目前大型的轴流转桨式机组，转轮进口直径较大（D=8650mm）;另一方面，安谷水电站所在的大渡河流域流量变化幅度大，水体泥沙含量较重，加之安谷电站库容较小，无调节能力，随着流量的变化，水头变幅小但变化快。因此安装机组在线监测装置对机组振摆等运行参数进行实时分析至关重要。

关键词：水电站;在线监测;状态监测;振摆分析

前言：安谷水电站位于乐山市市中区安谷镇，是大渡河下游最末一级水电站，是中国电建目前已投产发电装机规模最大的水电站，电站总装机772MW。电站布置4台190MW东方电机厂生产的立轴轴流转桨式机组（简称大机组）和一台由浙江中水发电设备有限公司生产的轴流转桨式生态水轮发电机组。安谷水电站在厂房内安装了自动化水平较高的机组在线监测系统。

1. 机组在线监测系统的组成

安谷水电站机组状态监测系统应包括如下几方面的内容：机组振摆状态监测子系统、机组效率状态监测子系统、机组汽蚀状态监测子系统、机组电气状态监测子系统。并且包括将这些系统整合起来进行数据管理、诊断及网络发布的状态诊断网络，通过这一网络，可使电厂各生产单位及管理部门随时灵活地管理机组状态信息，从而达到为生产和检修服务的目的。

2. 机组在线监测系统的基本功能

机组在线监测系统的基本功能包括：数据采集及处理、图表显示功能、警示功能、事故追忆、故障诊断系统和系统管理功能。其中故障诊断系统由预警系统、在线自动诊断程序、自动诊断知识库、故障參数量化分析功能、分析诊新工具和诊断规程组成。预警系统可以在线自动捕获状态的变化，并触发相应的在线白动诊断程序。

3. 其他典型功能

3.1 稳态分析功能

使用稳态分析完成下述机组状态的分析和评价。具体包括：（1）绘制振动、摆度等工况参数的变化曲线。（2）绘制各參数的历史变化趋势曲线。（3）检查和评价主轴弯曲、不平衡状态、轴承间隙调整效果、轴承支架变形等。（4）针对各种故障和缺陷的现象进行机组故障分析和诊新。

3.2 故障诊断推理

故障诊断系统由预警系统、在线白动诊断程序、自动诊断知识库、故障多数量化分析功能、分析诊断工具和诊断规程组成。至少不限子对机组下列部件进行诊断：质量不平衡;电磁拉力不平行;泄水推松动;尾水管蜗带振动过大;导水机构传动部件松动;大抽弯曲或法兰不对中;大轴法兰联结螺栓松动;导轴承不对中;导轴承支承部件有松动或裂纹;导轴瓦间隙调整不当;推力轴承润滑不良，推力轴承弹性油箱状态恶化。

3.3 优化运行功能

充分利用性能曲线，包括各监测量（振动、摆度.压力脉动、水力能量参数等）随工況参数（有功，水头、导叶开度）等的一系列变化关系曲线，综合机组没计数据和运行标准数据.可以全面了解水力机组的运行稳定特性以及水力能量特性，指号机组运行;通过对机组实际振动、摆度特性曲线的了解，电厂可以掌提机组的不同工况下振动区变化，提高机组运行稳定性，达到指导优化运行的日的。而通过水力能量参数（效率、耗水率等）在不同工况下的特性曲线的了解， 则可以为实现经济性最优为目标的指导优化运行。

3.4 性能评估功能

在线监测系统提供性能评价、量化评价参数、故障趋势跟踪，利用该系统提供的各种工具.结合分析诊断技术及早发现问题将病及早消灭在萌芽之中。当机组真发生报警和预警时， 系统的自动诊断功能也会对发生原因作出推理和判断。

3.5 追忆功能

在线监测系统将事故追忆数据库配置在各个现地地的采集装置上，当出现事故或者其他危险状态时，将事故前后各60分钟的数据存储到本地，可追忆事故前10分钟，事故后5分钟的详细数据.事故分辦率小子2ms。

3.6 远程诊断功能

系统支持电厂、总公司及厂家通过远程通信方式对机组状态进行通程故障诊断。

3.7 网络功能

系统将振动、 摆度、压力脉动等信号实时高密度整周期采集后，可以实现以太网数据传输。

4. 常见故障及处理

机组在线监测系统软件长时间运行会出现数据卡死、触摸屏无法正常操作、死机等现象。常用处理方法有软件重启和强制断电启动。正常运行时运维人员要加强对各机组在线监测装置的巡视检查，夏季应加强在线监测屏柜通风散热。现场运维人员无法解决时，应及时联系厂家处理，必要时进行软件升级。

5. 结语

机组在线监测系统为机组的稳定、健康运行提供可靠的分析诊断，使运行人员及时了解机组的运行状态，有效避開机组振动区运行，及时发现故障征兆，防止事故的发生，可靠记录机组相关数据，也便于制定机组检修计划，对电站的安全经济高效运行具有重要意义。

作者简介：

蔡楠.男.水电站运行主值班员.四川圣达水电开发有限公司.乐山.沙湾.614900