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摘要:几十年来,水电机组的机械振动、摆度测量一直停留在指针式百分表测量的基础上。随着传感器技术和计算机技术发展的日新月异,对水电机组机械振动、摆度测量进行计算机实时监测及分析的条件也日趋成熟。同时,随着电力体制改革的深化,水电站的机电设备检修工作实行状态检修已成必然,将水电机组机械振动、摆度作为判断水轮机工况的重要参数,对它们进行实时监测和状态在线诊断也日益迫切。结合深圳洲立达公司的水电机组机械振动、摆度状态实时监测及分析处理的一体化集成系统(YSZJ),就水电机组机械振动、摆度测量及实时监测和在线诊断进行了一些有益的探讨。
关键词:水轮发电机组;传感器;振动;摆度;测量;在线诊断
中图分类号： [TV734.2+1] 文献标识码： A 文章编号：
1系统简介
YSZJ是以WINDOWS NT/98/95操作系统和工作站式高速工控机为软、硬件平台,对机组的摆度、振动、压力脉动等振动量及水头、开度、压力等背景量进行测量、分析,具备实时监测、实时分析、运行趋势记录、特况录波、事件追记、盘车计算等功能,并能通过RS422/232串口送出监测或分析结果,是集运行监视、故障分析、维修计算于一体的完整系统。
1.1系统的组成
(1)水电机组机械振动实时监测及分析软件(SZJ99);
(2)摆度振动监测分析仪(YBZJ);
(3)传感器供电器;
(4)各种传感器:电涡流位移传感器、地震式低频振动传感器、硅压阻压力变送器。
1.2系统的技术性能
YBZJ的功能主要有:实时监测、实时分析、运行记录、特况录波追记、在线分析、传感器对位、盘车计算和对外通讯。
1.2.1实时监测功能
(1)实时巡检12个振动量:上导、推力、水导处X、Y方向大轴摆度(6点)、上、下机架垂直、水平振动(4点)、顶盖、尾水管压力脉动(2点);
(2)实时巡检3个背景量(4～20 mA DC输入):净水头、水轮机导叶开度、涡壳进口压力;
(3)实时监测转速(可低至5%额定转速);
(4)各实时检测值都以6种方式显示:棒图及数字显示(含整定值和报警)、变化曲线(最近8 min)、实时报表(可定时打印、保存)、趋势曲线(最近3天)、趋势报表(可定时打印、保存)、实时波形(2 s)(可自动采样)。
1.2.2实时分析功能
(1)可以对12个振动量进行以下实时频谱分析:0.625～160 Hz高频分析,并列出最大、次大频谱分量及其频率、相位;0.025～6.4 Hz低频分析列出最大、次大频谱分量及其频率、相位;
(2)实时轴心轨迹曲线;
(3)实时净摆曲线。
1.2.3运行记录功能
(1)最近8 min短时记录;
(2)无限期趋势记录:每隔10 min记录一次,振动量记录平均值,背景量记录瞬时值;
(3) 5种特殊运行状况及报警发生时,记录事件种类、发生时间、追记文件名(特况报告)、电气事故保护出口、水机事故保护出口、断路器跳闸、开机、停机、各监测量越限报警。
1.2.4特况录波、追记功能
当5种特况及报警发生时,对振动量录制1min波形(事故前20 s,事故后40 s);对所有过程变化参数记录16 min变化趋势(事故前后各8 min)。
1.2.5在线分析功能(不干扰巡检)
(1)对采样波形进行时域显示;
(2)频谱分析:含高频频谱分析(0.625～160Hz)、低频频谱分析(0.025～6.4 Hz)、选段频谱分析;
(3)轴心轨迹分析:动态间隙显示、动/静态轴心轨迹曲线、动/静态谐波轴心轨迹曲线。
1.2.6传感器对位功能
具有静态和动态对位功能,可以在各种情况下检查传感器对位情况。
1.2.7盘车计算功能
拟合盘车曲线,计算全摆度、净摆度曲线,并由此作出机组轴线图和全摆度矢量图,检验盘车是否合格。
1.2.8对外通信功能可以通过COM2(RS422)、COM1(RS232)端口响应,送出巡检值。发生事故停机或甩负荷时,传送最大一组数据。
1.3传感器供电器技术性能传感器供电器为传感器提供电源,而且也是信号线进入YBZJ的通道。
1.4传感器技术性能系统转速及摆度测量采用电涡流传感器,测机架振动采用地震式振动传感器,测压力脉动采用硅压阻压力变送器。
1.4.1涡流传感器
涡流传感器由探头与变换器组成,之间用高频电缆连接,见图1。
图1涡流传感器的组成图
电涡流传感器是一种位移传感器件。涡流传感器探头内线圈通过高频电流产生电磁场,若附近有金属导体,便会在其中产生涡流。当探头与金属导体间的相对位置发生变化时,涡流损耗也相应地发生改变。通过电磁场作用使探头内线圈的等效阻抗发生变化,从而使涡流传感器的输出电压也相应地变化,且在一段范围内输出电压基本上与探头和金属导体间的距离成正比,见图2。
图2涡流传感器的位置特性图
根据这一特性可知,电涡流传感器的输出可反映金属导体相对于它的位置,且具有不接触测量的优点,因此,广泛用来检测金属导体的位置变化,如金属体的振动。显然,用涡流传感器测量的振动量是金属体相对于涡流传感器探头的振动,而不是金属体的绝对振动量。在YBZJ监测仪中,利用电涡流传感器的这种位移传感性质,测量水电机组中转轴的擺度和转轴的转速(以周期脉冲的形式)。
1.4.2地震式传感器
DP型地震式振动传感器是一种新型传感器,它将机械结构固有频率较高(10 Hz或4.5 Hz)的地震检波器经过一套低频校正电路,使其输出特性的固有频率降低为0.5 Hz左右,又保持了原检波器的抗震、高稳定度的特点,适用于大中型水轮发电机组和低速回转机械的振动传感监测。和电涡流传感器的非接触型振动测量不一样,地震式振动传感器测量的是基座所连接的物体的绝对振动。该系统所采用的地震式振动传感器的型号为DPS-0.5-5-V或DPS-0.5-5-H。其中S表示位移型;0.5表示固有频率;5表示灵敏度为5 V/mm;最后的V或H表示垂直或水平安装使用。
1.4.3硅压阻式压力变送器
硅压阻式压力变送器的敏感芯片利用半导体材料的压阻效应,在硅基片上,用集成电路工艺技术扩散4个等值应变电阻,组成惠斯登电桥,使形变与桥阻变化形成一一对应的比例关系,集成信号放大转换线路将敏感芯片输出的比例关系初始信号依照国际标准放大处理转换,输出工业标准信号。当被测压力作用到变送器的不锈钢膜片上时,通过不锈钢膜片与敏感芯片之间注入的硅油,把压力传递到敏感芯片上。芯片通过导线与专用线路(变送器)连接。由于敏感芯片输出的电信号与作用压力有着良好的线性关系,所以,可以实现对压力的准确测量。适用于对316不锈钢无蚀害的任何介质测量。广泛用于石油、冶金、电力、水利等领域液体和气体的自动检测与控制系统。硅压阻式压力变送器的特点是频率响应好,可达1 kHz。量程:-0.1～0.5 MPa;精度:0.5%;输出:4～20 mA DC;过载能力:150%。
2检测原理
2.1摆度振动及压力脉动峰峰值检测水电机组摆度定义为转轴旋转一周中轴在所测方向上来回摆动的峰值,它对应的涡流传感器信号的最大值Umax及最小值Umin之差。若求一周期内摆振信号的幅值可通过最大值Umax、最小值Umin求出。Upp=(Umax-Umin)/tp式中tp为轴转动一周所经历的时间。利用转速传感器检测出轴的转动周期tp,从摆度振动传感器的输出数据中检测出Umax及Umin,就可求出摆度与振动峰峰值。BZJ能实时地测出每转中轴及机架的振动值。当摆度振动幅值超过报警给定的极限值时则发出报警信号。报警极限值由用户根据理论分析及实践经验在“系统设置菜单”中设定。
2.2转速检测
轴的转速是旋转机械运行时最重要的参数之一。若轴每秒的转动次数为f,则转速n为:n=60f=60/tp可见求出tp即可算出转速n。转速信号的取得,是在转轴上钻一个小洞,直径为12 mm左右,深2mm以上。在小洞旋转的平面上装设一转速传感器,当小洞转过转速涡流探头时,将产生一高脉冲,因此,转速信号是周期为tp的脉冲信号,见图3 a、b。利用仪器内的石英晶体产生的脉冲,可准确地测出轴的转动周期tp。因此,转速测量有比较高的准确度与稳定度。
图3转速脉冲信号的发生及波形示意图
2.3盘车数据计算
(1)首先以水导及上导X、Y方向各个轴面的测量数据为基础,拟合出各导面X及Y方向各轴面的位置曲线,通过此曲线求出各导面的最大全摆度幅值及方位;
(2)再求出满足最大拟合条件的净摆度幅值及方位;
(3)画出原始数据、全摆度、净摆度各条曲线;
(4)根据全摆度幅值及方位画出垂直投影矢量图和X、Y向轴线水平投影图;
(5)如最大净摆度超出期望值,再等分计算加垫区加垫厚度,修刮后再次盘车,重复以上过程。
3SZJ99软件简介
3.1总述
SZJ99软件安装在作为工作站的工控机中,用于监测分析机组机械振动摆度的各种数据。使用SZJ99可以方便地对检测的数据进行管理、分析、存贮、报警和打印。SZJ99是一个支持WINDOWS95、WINDOWS98、WINDOWS NT的标准32位软件,它采用WINDOWS标准的人机交互界面,简单易用,提示信息直观、丰富,允许不同习惯的多种操作方式,对用户十分友好。其内核广泛采用了先进的多线程并行技术,从而使用户操作更为便利。
软件结构
图4软件功能结构图
3.3功能说明
实时监测获得监测数据,并以多种方式监视系统运行情况
3.3.1棒图
以立体图的形式形象地显示各监测值之间的相对关系及当前值与整定值的关系。当前值越限时,柱图自动变红报警。
3.3.2曲线
可以显示每台机组最近8 min的480次测量数据的相对变化情况,便于分析当前各参数的变化过程(用鼠标可以方便地读出曲线数据)。
3.3.3趋势
此处趋势的概念是指机组运行情况随时间变化的趋势。人们从这种变化趋势数据中分析和判断机组可能出现故障。一般来说,机组变化趋势应从多方面、多种指标的变化来比较,例如,机组振动幅值的变化、频谱分析情况的变化、振动波形的变化等。通过这些特征参数与正常状况的对比,可以逐渐积累和分析机组的故障情况。这里的趋势采用10 min一组平均值(振动量)或瞬时值(背景量)。
3.3.4报表
在一个界面上显示实时报表和趋势报表,可以方便地监视整个系统的当前工作状态。
3.3.5实时波形
实时显示2 s的实时波形,可打印、保存(1 min波形),并可自动定时采样,其保存的波形可供离线分析使用。另外,波形的平均值——动态对位值也显示在此界面上,可监视传感器位置。
3.3.6实时高频频谱
实时分析0.625～160 Hz高频频谱,并列出各测点最大与次大两个频谱分量的频率、幅值、相位。此功能可以及时诊断高频振动源的频率特征。
3.3.7实时低频频谱
实时分析0.025～6.4 Hz低频频谱,并列出各测点最大与次大两个频谱分量的频率、幅值、相位。此功能可以及时诊断低频振动源的频率特征。
3.3.8实时轴心轨迹
实时画出各导面轴心轨迹,以及净摆度曲线,从而可以在机组运行中方便地分析轴的曲折。
3.3.9特况报告
记录最近20次特况事件发生的时间、事件类型和事件追记所产生的记录文件(一个过程记录文件,记录各监测值的变化过程；一个波形文件的记录,记录事件发生前后1 min的波形)。
4在线诊断技术的开发、应用探讨随着科学技术的高速发展,国内外很多公司研究开发了一些比较成熟的振动、摆度在线测量装置。由于影响水电机组振动、摆度的因素很多且复杂多变,比如水轮机大轴本身的加工质量、安装质量;水力因素;电气因素等等。作为在线诊断技术,我们不能仅仅停留在只测振动、摆度量的基础上,而是要在量的基础上,对水轮机组的运行状态及发展趋势做出实质性的诊断结论。事实上,笔者认为振动、摆度的技术定值作为判断水轮机组运行状态的參数虽说是很必要和重要的,但水轮机组的动平衡更能准确判断出机组的运行状况和发展趋势。可以说,每台水轮机组的自身情况和运行状况都不一样,所以,要开发出符合现场实际情况并能准确对水轮机组在线诊断的技术确非易事。我厂在深圳洲立达公司的水电机组机械振动、摆度状态实时监测及分析处理的一体化集成系统的基础上,作为一种尝试,同他们合作开发了一套振动、摆度的在线诊断系统,作为一种探讨,现将这套系统简要介绍如下。
4.1系统简介及数学模型的建立
水轮机组振动、摆度在线诊断系统是以WIN-DOWS 2000操作系统作为数据收集处理服务器,该服务器与水轮机组现地的机械振动、摆度状态实时监测分析处理系统及一台工程师工作站组成了一个高速的局域网络(可以并入厂里的MIS系统)。服务器对所有机组的摆度、振动、压力脉动等振动量及水头、功率、开度、压力等背景量进行收集、分析、整理,经过一段在机组各种运行工况条件下的数据收集、整理,分析出每台机组的振动摆度特征量(当然,这个过程也是一个不断重复完善的过程)。然后,再根据水轮机组本身固有的一些重要参数,形成一个诊断的数学模型,用这个数学模型对水轮机组振动、摆度进行智能诊断,从而决定水轮机组是否需要进行检修。
4.2系统的组成
(1) HP服务器DELL工作站;
(2) SZJ2000数据远程察看软件;
(3)网络服务软件JZFServer;
(4)数据网络发布软件;
(5)机械状态数据管理及振动状态分析软件ZGF2000。
5评价
该系统投运已有大半年的时间,从运行情况看,该系统曾成功地对我厂12 F、13 F机组的振动、摆度趋势做出了预测,并且该系统操作方便、直观,软件界面友好,不失为一种比较成功的诊断系统。但是,要想成为真正意义上的智能型的分析、诊断系统,我们还有很长的路要走。
关键词:水轮发电机组;传感器;振动;摆度;测量;在线诊断
中图分类号： [TV734.2+1] 文献标识码： A 文章编号：
1系统简介
YSZJ是以WINDOWS NT/98/95操作系统和工作站式高速工控机为软、硬件平台,对机组的摆度、振动、压力脉动等振动量及水头、开度、压力等背景量进行测量、分析,具备实时监测、实时分析、运行趋势记录、特况录波、事件追记、盘车计算等功能,并能通过RS422/232串口送出监测或分析结果,是集运行监视、故障分析、维修计算于一体的完整系统。
1.1系统的组成
(1)水电机组机械振动实时监测及分析软件(SZJ99);
(2)摆度振动监测分析仪(YBZJ);
(3)传感器供电器;
(4)各种传感器:电涡流位移传感器、地震式低频振动传感器、硅压阻压力变送器。
1.2系统的技术性能
YBZJ的功能主要有:实时监测、实时分析、运行记录、特况录波追记、在线分析、传感器对位、盘车计算和对外通讯。
1.2.1实时监测功能
(1)实时巡检12个振动量:上导、推力、水导处X、Y方向大轴摆度(6点)、上、下机架垂直、水平振动(4点)、顶盖、尾水管压力脉动(2点);
(2)实时巡检3个背景量(4～20 mA DC输入):净水头、水轮机导叶开度、涡壳进口压力;
(3)实时监测转速(可低至5%额定转速);
(4)各实时检测值都以6种方式显示:棒图及数字显示(含整定值和报警)、变化曲线(最近8 min)、实时报表(可定时打印、保存)、趋势曲线(最近3天)、趋势报表(可定时打印、保存)、实时波形(2 s)(可自动采样)。
1.2.2实时分析功能
(1)可以对12个振动量进行以下实时频谱分析:0.625～160 Hz高频分析,并列出最大、次大频谱分量及其频率、相位;0.025～6.4 Hz低频分析列出最大、次大频谱分量及其频率、相位;
(2)实时轴心轨迹曲线;
(3)实时净摆曲线。
1.2.3运行记录功能
(1)最近8 min短时记录;
(2)无限期趋势记录:每隔10 min记录一次,振动量记录平均值,背景量记录瞬时值;
(3) 5种特殊运行状况及报警发生时,记录事件种类、发生时间、追记文件名(特况报告)、电气事故保护出口、水机事故保护出口、断路器跳闸、开机、停机、各监测量越限报警。
1.2.4特况录波、追记功能
当5种特况及报警发生时,对振动量录制1min波形(事故前20 s,事故后40 s);对所有过程变化参数记录16 min变化趋势(事故前后各8 min)。
1.2.5在线分析功能(不干扰巡检)
(1)对采样波形进行时域显示;
(2)频谱分析:含高频频谱分析(0.625～160Hz)、低频频谱分析(0.025～6.4 Hz)、选段频谱分析;
(3)轴心轨迹分析:动态间隙显示、动/静态轴心轨迹曲线、动/静态谐波轴心轨迹曲线。
1.2.6传感器对位功能
具有静态和动态对位功能,可以在各种情况下检查传感器对位情况。
1.2.7盘车计算功能
拟合盘车曲线,计算全摆度、净摆度曲线,并由此作出机组轴线图和全摆度矢量图,检验盘车是否合格。
1.2.8对外通信功能可以通过COM2(RS422)、COM1(RS232)端口响应,送出巡检值。发生事故停机或甩负荷时,传送最大一组数据。
1.3传感器供电器技术性能传感器供电器为传感器提供电源,而且也是信号线进入YBZJ的通道。
1.4传感器技术性能系统转速及摆度测量采用电涡流传感器,测机架振动采用地震式振动传感器,测压力脉动采用硅压阻压力变送器。
1.4.1涡流传感器
涡流传感器由探头与变换器组成,之间用高频电缆连接,见图1。
图1涡流传感器的组成图
电涡流传感器是一种位移传感器件。涡流传感器探头内线圈通过高频电流产生电磁场,若附近有金属导体,便会在其中产生涡流。当探头与金属导体间的相对位置发生变化时,涡流损耗也相应地发生改变。通过电磁场作用使探头内线圈的等效阻抗发生变化,从而使涡流传感器的输出电压也相应地变化,且在一段范围内输出电压基本上与探头和金属导体间的距离成正比,见图2。
图2涡流传感器的位置特性图
根据这一特性可知,电涡流传感器的输出可反映金属导体相对于它的位置,且具有不接触测量的优点,因此,广泛用来检测金属导体的位置变化,如金属体的振动。显然,用涡流传感器测量的振动量是金属体相对于涡流传感器探头的振动,而不是金属体的绝对振动量。在YBZJ监测仪中,利用电涡流传感器的这种位移传感性质,测量水电机组中转轴的擺度和转轴的转速(以周期脉冲的形式)。
1.4.2地震式传感器
DP型地震式振动传感器是一种新型传感器,它将机械结构固有频率较高(10 Hz或4.5 Hz)的地震检波器经过一套低频校正电路,使其输出特性的固有频率降低为0.5 Hz左右,又保持了原检波器的抗震、高稳定度的特点,适用于大中型水轮发电机组和低速回转机械的振动传感监测。和电涡流传感器的非接触型振动测量不一样,地震式振动传感器测量的是基座所连接的物体的绝对振动。该系统所采用的地震式振动传感器的型号为DPS-0.5-5-V或DPS-0.5-5-H。其中S表示位移型;0.5表示固有频率;5表示灵敏度为5 V/mm;最后的V或H表示垂直或水平安装使用。
1.4.3硅压阻式压力变送器
硅压阻式压力变送器的敏感芯片利用半导体材料的压阻效应,在硅基片上,用集成电路工艺技术扩散4个等值应变电阻,组成惠斯登电桥,使形变与桥阻变化形成一一对应的比例关系,集成信号放大转换线路将敏感芯片输出的比例关系初始信号依照国际标准放大处理转换,输出工业标准信号。当被测压力作用到变送器的不锈钢膜片上时,通过不锈钢膜片与敏感芯片之间注入的硅油,把压力传递到敏感芯片上。芯片通过导线与专用线路(变送器)连接。由于敏感芯片输出的电信号与作用压力有着良好的线性关系,所以,可以实现对压力的准确测量。适用于对316不锈钢无蚀害的任何介质测量。广泛用于石油、冶金、电力、水利等领域液体和气体的自动检测与控制系统。硅压阻式压力变送器的特点是频率响应好,可达1 kHz。量程:-0.1～0.5 MPa;精度:0.5%;输出:4～20 mA DC;过载能力:150%。
2检测原理
2.1摆度振动及压力脉动峰峰值检测水电机组摆度定义为转轴旋转一周中轴在所测方向上来回摆动的峰值,它对应的涡流传感器信号的最大值Umax及最小值Umin之差。若求一周期内摆振信号的幅值可通过最大值Umax、最小值Umin求出。Upp=(Umax-Umin)/tp式中tp为轴转动一周所经历的时间。利用转速传感器检测出轴的转动周期tp,从摆度振动传感器的输出数据中检测出Umax及Umin,就可求出摆度与振动峰峰值。BZJ能实时地测出每转中轴及机架的振动值。当摆度振动幅值超过报警给定的极限值时则发出报警信号。报警极限值由用户根据理论分析及实践经验在“系统设置菜单”中设定。
2.2转速检测
轴的转速是旋转机械运行时最重要的参数之一。若轴每秒的转动次数为f,则转速n为:n=60f=60/tp可见求出tp即可算出转速n。转速信号的取得,是在转轴上钻一个小洞,直径为12 mm左右,深2mm以上。在小洞旋转的平面上装设一转速传感器,当小洞转过转速涡流探头时,将产生一高脉冲,因此,转速信号是周期为tp的脉冲信号,见图3 a、b。利用仪器内的石英晶体产生的脉冲,可准确地测出轴的转动周期tp。因此,转速测量有比较高的准确度与稳定度。
图3转速脉冲信号的发生及波形示意图
2.3盘车数据计算
(1)首先以水导及上导X、Y方向各个轴面的测量数据为基础,拟合出各导面X及Y方向各轴面的位置曲线,通过此曲线求出各导面的最大全摆度幅值及方位;
(2)再求出满足最大拟合条件的净摆度幅值及方位;
(3)画出原始数据、全摆度、净摆度各条曲线;
(4)根据全摆度幅值及方位画出垂直投影矢量图和X、Y向轴线水平投影图;
(5)如最大净摆度超出期望值,再等分计算加垫区加垫厚度,修刮后再次盘车,重复以上过程。
3SZJ99软件简介
3.1总述
SZJ99软件安装在作为工作站的工控机中,用于监测分析机组机械振动摆度的各种数据。使用SZJ99可以方便地对检测的数据进行管理、分析、存贮、报警和打印。SZJ99是一个支持WINDOWS95、WINDOWS98、WINDOWS NT的标准32位软件,它采用WINDOWS标准的人机交互界面,简单易用,提示信息直观、丰富,允许不同习惯的多种操作方式,对用户十分友好。其内核广泛采用了先进的多线程并行技术,从而使用户操作更为便利。
软件结构
图4软件功能结构图
3.3功能说明
实时监测获得监测数据,并以多种方式监视系统运行情况
3.3.1棒图
以立体图的形式形象地显示各监测值之间的相对关系及当前值与整定值的关系。当前值越限时,柱图自动变红报警。
3.3.2曲线
可以显示每台机组最近8 min的480次测量数据的相对变化情况,便于分析当前各参数的变化过程(用鼠标可以方便地读出曲线数据)。
3.3.3趋势
此处趋势的概念是指机组运行情况随时间变化的趋势。人们从这种变化趋势数据中分析和判断机组可能出现故障。一般来说,机组变化趋势应从多方面、多种指标的变化来比较,例如,机组振动幅值的变化、频谱分析情况的变化、振动波形的变化等。通过这些特征参数与正常状况的对比,可以逐渐积累和分析机组的故障情况。这里的趋势采用10 min一组平均值(振动量)或瞬时值(背景量)。
3.3.4报表
在一个界面上显示实时报表和趋势报表,可以方便地监视整个系统的当前工作状态。
3.3.5实时波形
实时显示2 s的实时波形,可打印、保存(1 min波形),并可自动定时采样,其保存的波形可供离线分析使用。另外,波形的平均值——动态对位值也显示在此界面上,可监视传感器位置。
3.3.6实时高频频谱
实时分析0.625～160 Hz高频频谱,并列出各测点最大与次大两个频谱分量的频率、幅值、相位。此功能可以及时诊断高频振动源的频率特征。
3.3.7实时低频频谱
实时分析0.025～6.4 Hz低频频谱,并列出各测点最大与次大两个频谱分量的频率、幅值、相位。此功能可以及时诊断低频振动源的频率特征。
3.3.8实时轴心轨迹
实时画出各导面轴心轨迹,以及净摆度曲线,从而可以在机组运行中方便地分析轴的曲折。
3.3.9特况报告
记录最近20次特况事件发生的时间、事件类型和事件追记所产生的记录文件(一个过程记录文件,记录各监测值的变化过程；一个波形文件的记录,记录事件发生前后1 min的波形)。
4在线诊断技术的开发、应用探讨随着科学技术的高速发展,国内外很多公司研究开发了一些比较成熟的振动、摆度在线测量装置。由于影响水电机组振动、摆度的因素很多且复杂多变,比如水轮机大轴本身的加工质量、安装质量;水力因素;电气因素等等。作为在线诊断技术,我们不能仅仅停留在只测振动、摆度量的基础上,而是要在量的基础上,对水轮机组的运行状态及发展趋势做出实质性的诊断结论。事实上,笔者认为振动、摆度的技术定值作为判断水轮机组运行状态的參数虽说是很必要和重要的,但水轮机组的动平衡更能准确判断出机组的运行状况和发展趋势。可以说,每台水轮机组的自身情况和运行状况都不一样,所以,要开发出符合现场实际情况并能准确对水轮机组在线诊断的技术确非易事。我厂在深圳洲立达公司的水电机组机械振动、摆度状态实时监测及分析处理的一体化集成系统的基础上,作为一种尝试,同他们合作开发了一套振动、摆度的在线诊断系统,作为一种探讨,现将这套系统简要介绍如下。
4.1系统简介及数学模型的建立
水轮机组振动、摆度在线诊断系统是以WIN-DOWS 2000操作系统作为数据收集处理服务器,该服务器与水轮机组现地的机械振动、摆度状态实时监测分析处理系统及一台工程师工作站组成了一个高速的局域网络(可以并入厂里的MIS系统)。服务器对所有机组的摆度、振动、压力脉动等振动量及水头、功率、开度、压力等背景量进行收集、分析、整理,经过一段在机组各种运行工况条件下的数据收集、整理,分析出每台机组的振动摆度特征量(当然,这个过程也是一个不断重复完善的过程)。然后,再根据水轮机组本身固有的一些重要参数,形成一个诊断的数学模型,用这个数学模型对水轮机组振动、摆度进行智能诊断,从而决定水轮机组是否需要进行检修。
4.2系统的组成
(1) HP服务器DELL工作站;
(2) SZJ2000数据远程察看软件;
(3)网络服务软件JZFServer;
(4)数据网络发布软件;
(5)机械状态数据管理及振动状态分析软件ZGF2000。
5评价
该系统投运已有大半年的时间,从运行情况看,该系统曾成功地对我厂12 F、13 F机组的振动、摆度趋势做出了预测,并且该系统操作方便、直观,软件界面友好,不失为一种比较成功的诊断系统。但是,要想成为真正意义上的智能型的分析、诊断系统,我们还有很长的路要走。