水电站设备故障远程监控实用方案

时间:2018-06-20 13:11来源:ZLG致远电子

摘要:水轮发电机作为水电站的核心部件之一,系统庞大繁杂,往往设在偏远地方,如何在前期高效地对设备故障进行监控分析,是优化水轮机运维体系的重要课题。

水轮发电机作为水电站的核心部件之一,系统庞大繁杂,往往设在偏远地方,如何在前期高效地对设备故障进行监控分析,是优化水轮机运维体系的重要课题。

一、水轮发电机运维的必要性
当下人们的生活越来越离不开电,在提倡可再生能源的今天,水力发电的价值不言而喻,而水轮机组在这一过程中起着至关重要的作用。水轮发电机,顾名思义,就是将以水轮机为原动机将水能转化为电能的机器,是水电站生产电能的主要设备。

水轮机由机架、转子、定子、推力轴承、转轴承、冷却器等主要部件组成,正是由于部件繁多且复杂,水轮机在实际运行过程中会受到多种不稳定因素的影响。为了保证水电厂整个电力系统的稳定运作,就必须确保水轮机的稳定性,因此做好机组的检测和维修工作显得极为重要。如何能实时的监控水轮机运行状态,远程分析机组故障来调配对口的维修人员,搭建大数据库并制定算法分析出大部分故障的成因,于萌芽阶段就有效遏制,是现今水轮机检测系统发展优化的重要课题。


 
图1 水电站发电机组
 
二、日常运维工作的痛点
水轮机组本身体积较大,检测系统线束多且繁杂,不利于检修及日常故障定位,机组监控全部集中在后台的封闭系统中。虽然发电厂都设有检修队,但发电厂毕竟不是专业的检修公司,对水轮机组的了解不够深,日常简单的问题可以应付,一旦发生大的机器故障,则必须要专业的排查人员到现场进行勘测才能获悉故障信息。由于事先无法获悉故障信息,不能确定是机械故障、通信故障还是软件后台服务器故障,常出现派往的专业人员因为故障类型不对口而需要重新调派的情况,造成时间和人力的浪费,极大增加了日常运维成本。


 
图1 水轮机检修现场
 
三、基于数据采集设备的解决方案
基于DM100数据采集记录仪,搭建适合水轮机组分布模式的采集系统,主机将各传感器节点采集到的数据建立其模型进行算法分析,得到结果后,通过以太网传至远端后台服务器,可以从远程判断故障类型,派遣合适的技术员进行故障排查,而存储功能让技术员快速获取过去一段时间的机组各项参数,提高了排查速率。通过这样一种数据采集模式,极大缩短了整个水轮机组故障检修的时间。新型DM100数据采集记录仪具备以下特点:高达200路数据采集通道扩展、丰富的模拟量及数字量输入、支持二次运算及实时报警、32位ADC高精度采样及优异的抗干扰能力、能进行大容量数据存储和导出。


 
图2 基于DM100的水电站监控系统拓扑图
 
 
图3 致远DM100设定及监控界面
 
四、产品选型
下表为该项目应用涉及产品的详细列表。


 
 
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