大型水輪機組綜合測試系統研制

孔繁軍

（哈爾濱電機廠有限責任公司,哈爾濱 150040）

近年來由于機器故障所引起的眾多事故和它所造成的巨大經濟損失,人們不得不對水電站設備的檢測系統提出了更高的要求。

1 軟件功能模塊組成的研制

1.1 測試、校準模塊

測試模塊使用智能診斷子系統和人機接口子系統。接口是來獲得采集的參數,用此數據作為被檢系統的評定指標。以電廠現實需求為目標該系統的用于數據采集子系統能實現采集任何時間的靜態數據、開關量數據，更高級的是可以向智能模塊獲取時域、頻域的信息,主要是能顯示出水電機組獨特的振動、擺度、水壓脈動、機組的流量、轉速、接力器路程、發電機相應功率、電流、電壓以及發電機斷路器位置等信號。 數據總庫以及管理系統用于存放信息。通過與正常運行狀態的參數的比較比較，對異常的狀態作出判斷。校正模塊負責被測對象的校準,來保正被測對象有最好的工作狀態。

1.2 控制模塊、數據處理及輸出模塊

控制模塊采用標準裝置輸出被測對象的各種參數,其也是評定測試系統的依據。數據處理的過程應用到很多計量學的處理方法,并且對于不一樣的參數處理方法也不一樣。所以用功能較為強大的EXCEL電子表格來完成數據處理。其中包括多種幅度數值的分析、頻譜分析 ；不同信號的變化分析；計算機組轉速、水壓上升或下降率的分析；導葉動作特征值的分析。應用了數字和模擬兩種通信方式。可根據水電廠中央監控系統要求選擇相應通信方式，來實現與監控系統的通信。

1.3 機組性能模塊

機組性能模塊具有控制水輪機組相對穩定性，可實現完成有關機組穩定性的全部試驗項目，還可以進行現場需要的其他試驗項目。監測暫態過程狀況、效率及絕對效率，滿足了機組對相對和絕對效率試驗的一切要求。調速器快慢、動平衡是否符合標準；調控導葉漏水量、發電機惰性停機功能等。模塊基本上包含所有的水輪機組硼金項目。

2 硬件功能模塊的研制

2.1 機組電路的研制

轉換電路就是用來由綜合測試系統的參數測試需要,輸出來非常高精度的電子信號或是模擬實際參數特性(電流、電壓、頻率、溫度等)。該標準裝置采用新型研制的16通徑數字閥，來確保接力器的微調,系統無沖擊,提高裝置的動態性能。同時新型數字閥應用數字信號調控,直接就能與計算機接口,不再用A /D和D /A轉換,增強調速器抗干擾能力、使其控制更為精確。抗混濾波電路是用來保證每一個信號的測試精度。更重要的是研制出了有效的噪聲抑制系統，使其頻率信號發生器輸出頻率的精度達到士0.002。

2.2 采集數據的方式以及超負荷時間的研究性

對于大型水輪機組啟動數據采集程序方式的研究。以前在國內大型水輪機組在機組負荷檢驗中，啟動數據采集的方式都是人工來啟動的方式,這樣就很容易發生配合不當而造成試驗數據的丟失，也不會允許重復試驗的過失。現在本系統就以上缺點提出“引用跳閘信號方式”。

2.3 硬件補救措施

由實際實施得出在大型水輪機機組甩負荷的現場測驗過程中可能發生上述硬件突然出現毛病并且試驗工作人員沒有辦法快速處理診斷使其恢復。所以為了確保本系統的高效性、可靠性,設計人員還特別研制出有關補救實施方案。

隨著我國經濟迅猛發展，水電廠的自動化程度也在不斷地提高,對大型水輪機機組的振動、擺度等在線監測已經越來越重視。即使水輪機組容量不斷的增加,該監測系統也實現了對水輪發電機組的狀態監測、故障檢測并診斷的功能。基本實現了我國的大型電廠不需工作人員值守及少人值班的要求，更重要的是大型水輪水輪機機組的健壯保障。在目前大型水輪機快速可持續發展的今天，研制出就有經濟、實用、有效、可靠性的系統的是非常及時的，為我國大型水輪機的發展做出了重要的貢獻。

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