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【摘 要】水轮发电机组状态监测分析系统是抽水蓄能电厂使用比较广泛的一种监测系统，该系统能提升电厂水能开发效率，提升电厂整体工作质量。本文主要分析水轮发电机组状态监测分析系统的结构构成、测点分布以及监测子系统的组成特点。希望通过本文的分析能帮助相关电厂工作人员更加清楚和全面的了解该监测分析系统，并且了解水轮发电机组状态监测分析系统在系统监测中的重要作用，能掌握系统的基本运行原理，在实际工作能正常和顺利进行作业。
【关键字】水轮发电机组状态监测分析系统；抽水蓄能电厂；系统应用
近年来，随着人类社会的不断发展和进步，社会资源也越来越紧缺，面对这种情况，珍惜资源和保护环境已经引起人们的高度重视和关注。水力发电作为一种可再生的清洁能源，能有效缓解当前的社会发展与能源紧缺之间的矛盾，具有积极的开发和利用的意义。因此，对抽水蓄能电厂的检测工作就十分重要，水轮发电机组状态检测分析系统在抽水蓄能电厂中的应用意义十分重大，具有积极研究和分析系统的应用具有重要的意义和作用。
1 水轮发电机组状态监测分析系统构成
一个完整的水轮发电机组监测分析系统主要包括硬件系统，硬件系统一般由机组稳定性监测子系统、发电机局部放电监测子系统、变压器油色谱在线监测系统、上位机系统以及现代化互联网信息系统等基础设备组成。其中机组稳定性监测子系统又由振动摆度监测分析子系统、压力脉动监测子系统构成，机组稳定性监测子系统是整个系统中的核心成分，它主要是通过采集信息，进行故障诊断，然后将信息提供给设备维修工作人员，让工作人员能及时针对故障设备段，及时采取有效的措施维修基础设备问题。水轮发电机组状态监测分析系统安装也是十分重要的工作，上位机系统应该安装在主控室，然后在使用之前，相关监测点的分布和选择一定要科学合理。根据系统中每一个子系统的不同功能，如振动摆度监测分析系统，是用来监测和采集实时数据，并且周期采样，为工作人员制定相应的措施提供数据依据；压力脉动监测子系统的主要功能就是实时显示压力脉动的波形和频谱，分析系统压力脉动的频率成分，针对压力脉动频率比较高，系统设备过热的地方进行维修和调试，进而避免长期高温引起系统故障。此外，还有局部放电监测子系统和油色谱监测子系统等，每一个子系统都不同的功能，因此，抽水蓄能电厂要正确合理使用水轮发电机组状态监测分析系统的功能，做好系统状态监测和分析工作，在系统故障发生之前或发生时，及时维修和调整系统结构和设备，确保系统能正常运行。
2 水轮发电机组状态监测分析系统在抽水蓄能电厂中的应用
2.1 某电厂基本概况及应用
电站枢纽由上、下水水库的拦河坝、引水系统以及地下水厂房等组成，总装机容量为240万KW·h，装备8台30万KW·h水泵和发电双向调节能力机组，各装机组120万KW·h。该抽水蓄能电厂的引水系统包括上下库进出口、引水隧洞、上游调压井等，工程洞径8.5m，地下厂房长146.5m、宽44.54m，厂房内分别安装4台单机容量为30万KW·h的竖轴单级可逆混流式水泵水轮发电机组。其中主要测点有上水库坝址上导轴承上下摆度、下水库坝址轴承上下摆度、上水库坝址河谷轴承上下摆度。同时还有引水水平振动和地下厂房垂直振动、抬机量、钢管压力脉动、尾水管进口压力脉动以及活动导叶后压力脉动，还有发电机局部放电以及主变油色谱分析测点等，分析测点分布如表1所示。
表1 发电机局部放电以及主变油色谱分析测点
在正常情况下，水轮发电机组状态监测分析系统中机组容量为30万KW·h，最大出力34.77万KW·h，一旦系统中最大出力超出额定范围，系统中的振动摆度监测分析系统就会自动发出警报，并且及时断开开关，避免出现大面积故障问题。此外，系统中的压力脉动监测子系统，对钢管压力脉动、尾水管进口压力脉动以及活动导叶后压力脉动等测点进行监测分析，如果发现压力脉动频率过高系统就会分析各压点脉动及其频域特性与导叶开度的关系，进而掌握抽水蓄能电厂水力特性，能针对实际的水力特性选择合理的压力脉动测点，进而能提升状态检测的科学性和可靠性。压力脉动监测分析子系统能对尾水管、转轮和顶盖间内、外侧压力以及钢管压力等方面进行实时的监测和分析，确保抽水水泵的正常运行。此外，该电厂针对局部发电情况，建立的发电局部监测点以及主变油色谱分析测点，利用水轮发电机组状态监测分析系统中的传感器和数据采集装置，传感器将数据资源直接传输到软件系统中，然后直接将系统状态通过图像等方式展现在工作人员面前，工作人员通过观察各导轴承变化趋势图，来设计设备检修计划，使工作能顺利开展。
2.2 应用效果分析
水轮发电机组状态监测分析系统在改抽水蓄能电厂中的应用取得很好的实际效果，系统振动摆度监测分析子系统，能及时根据水泵基础设备的振动频率判断系统设备是否处于正常工作状态，如果振动频率过高或过低，就能及时通过振动频率表现出来。这种智能化的报警系统能提升状态监测质量和效率，让工作人员能及时发现故障问题，并且针对故障水泵设备进行维修和检测。此外，系统中局部发电监测分析子系统能直接使用传感器和数据采集装置以及检测分析软件，以最快的速度和高清的成像软件，将最新的检测情况通过计算机软件，直接以直观图的形式反应系统设备情况。由此可见，水轮发电机组状态监测分析系统在抽水蓄能电厂中的应用具有重要的作用和意义，能提升检测和维修工作的整体质量，确保系统能安全、正常运行。
3 结语
综上所述，随着我国经济和科技的不断发展，目前我国各行业的发展越来越面向现代化和技术化，很多新技术、新工艺的发明和应用为电厂的自动化和智能化奠定基础。在整个抽水蓄能电厂中机组的稳定直接关系着整个系统的运行效率，关系着电网的安全经济运行，只有及时发现机组中存在的故障和缺陷，才能采取有针对性的维修和保养的方案，实施状态维修，建立预测性维修体制等，进而才能进一步提升电厂、电网的安全经济运行水平，为电厂和电网带来更大的经济效益。
参考文献：
[1]荣浩天.水轮机组的状态监测及故障分析系统的研究开发[D].东南大学：动力机械及工程，2009
[2]林礼清，陈伟，任继顺.水口水电厂设备状态监测与诊断分析系统[M].第二届水力发电技术国际会议，2009
[3]吴信伟，杨廷勇，王文薇.基于WEB浏览器的三峡左岸机组状态监测趋势分析系统[M].中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2008年年会暨学术交流会，2008
[4]张鑫.水轮发电机组振动状态监测与分析技术研究[J].华北电力大学（保定）：动力工程及工程热物理；动力工程，2011
【关键字】水轮发电机组状态监测分析系统；抽水蓄能电厂；系统应用
近年来，随着人类社会的不断发展和进步，社会资源也越来越紧缺，面对这种情况，珍惜资源和保护环境已经引起人们的高度重视和关注。水力发电作为一种可再生的清洁能源，能有效缓解当前的社会发展与能源紧缺之间的矛盾，具有积极的开发和利用的意义。因此，对抽水蓄能电厂的检测工作就十分重要，水轮发电机组状态检测分析系统在抽水蓄能电厂中的应用意义十分重大，具有积极研究和分析系统的应用具有重要的意义和作用。
1 水轮发电机组状态监测分析系统构成
一个完整的水轮发电机组监测分析系统主要包括硬件系统，硬件系统一般由机组稳定性监测子系统、发电机局部放电监测子系统、变压器油色谱在线监测系统、上位机系统以及现代化互联网信息系统等基础设备组成。其中机组稳定性监测子系统又由振动摆度监测分析子系统、压力脉动监测子系统构成，机组稳定性监测子系统是整个系统中的核心成分，它主要是通过采集信息，进行故障诊断，然后将信息提供给设备维修工作人员，让工作人员能及时针对故障设备段，及时采取有效的措施维修基础设备问题。水轮发电机组状态监测分析系统安装也是十分重要的工作，上位机系统应该安装在主控室，然后在使用之前，相关监测点的分布和选择一定要科学合理。根据系统中每一个子系统的不同功能，如振动摆度监测分析系统，是用来监测和采集实时数据，并且周期采样，为工作人员制定相应的措施提供数据依据；压力脉动监测子系统的主要功能就是实时显示压力脉动的波形和频谱，分析系统压力脉动的频率成分，针对压力脉动频率比较高，系统设备过热的地方进行维修和调试，进而避免长期高温引起系统故障。此外，还有局部放电监测子系统和油色谱监测子系统等，每一个子系统都不同的功能，因此，抽水蓄能电厂要正确合理使用水轮发电机组状态监测分析系统的功能，做好系统状态监测和分析工作，在系统故障发生之前或发生时，及时维修和调整系统结构和设备，确保系统能正常运行。
2 水轮发电机组状态监测分析系统在抽水蓄能电厂中的应用
2.1 某电厂基本概况及应用
电站枢纽由上、下水水库的拦河坝、引水系统以及地下水厂房等组成，总装机容量为240万KW·h，装备8台30万KW·h水泵和发电双向调节能力机组，各装机组120万KW·h。该抽水蓄能电厂的引水系统包括上下库进出口、引水隧洞、上游调压井等，工程洞径8.5m，地下厂房长146.5m、宽44.54m，厂房内分别安装4台单机容量为30万KW·h的竖轴单级可逆混流式水泵水轮发电机组。其中主要测点有上水库坝址上导轴承上下摆度、下水库坝址轴承上下摆度、上水库坝址河谷轴承上下摆度。同时还有引水水平振动和地下厂房垂直振动、抬机量、钢管压力脉动、尾水管进口压力脉动以及活动导叶后压力脉动，还有发电机局部放电以及主变油色谱分析测点等，分析测点分布如表1所示。
表1 发电机局部放电以及主变油色谱分析测点
在正常情况下，水轮发电机组状态监测分析系统中机组容量为30万KW·h，最大出力34.77万KW·h，一旦系统中最大出力超出额定范围，系统中的振动摆度监测分析系统就会自动发出警报，并且及时断开开关，避免出现大面积故障问题。此外，系统中的压力脉动监测子系统，对钢管压力脉动、尾水管进口压力脉动以及活动导叶后压力脉动等测点进行监测分析，如果发现压力脉动频率过高系统就会分析各压点脉动及其频域特性与导叶开度的关系，进而掌握抽水蓄能电厂水力特性，能针对实际的水力特性选择合理的压力脉动测点，进而能提升状态检测的科学性和可靠性。压力脉动监测分析子系统能对尾水管、转轮和顶盖间内、外侧压力以及钢管压力等方面进行实时的监测和分析，确保抽水水泵的正常运行。此外，该电厂针对局部发电情况，建立的发电局部监测点以及主变油色谱分析测点，利用水轮发电机组状态监测分析系统中的传感器和数据采集装置，传感器将数据资源直接传输到软件系统中，然后直接将系统状态通过图像等方式展现在工作人员面前，工作人员通过观察各导轴承变化趋势图，来设计设备检修计划，使工作能顺利开展。
2.2 应用效果分析
水轮发电机组状态监测分析系统在改抽水蓄能电厂中的应用取得很好的实际效果，系统振动摆度监测分析子系统，能及时根据水泵基础设备的振动频率判断系统设备是否处于正常工作状态，如果振动频率过高或过低，就能及时通过振动频率表现出来。这种智能化的报警系统能提升状态监测质量和效率，让工作人员能及时发现故障问题，并且针对故障水泵设备进行维修和检测。此外，系统中局部发电监测分析子系统能直接使用传感器和数据采集装置以及检测分析软件，以最快的速度和高清的成像软件，将最新的检测情况通过计算机软件，直接以直观图的形式反应系统设备情况。由此可见，水轮发电机组状态监测分析系统在抽水蓄能电厂中的应用具有重要的作用和意义，能提升检测和维修工作的整体质量，确保系统能安全、正常运行。
3 结语
综上所述，随着我国经济和科技的不断发展，目前我国各行业的发展越来越面向现代化和技术化，很多新技术、新工艺的发明和应用为电厂的自动化和智能化奠定基础。在整个抽水蓄能电厂中机组的稳定直接关系着整个系统的运行效率，关系着电网的安全经济运行，只有及时发现机组中存在的故障和缺陷，才能采取有针对性的维修和保养的方案，实施状态维修，建立预测性维修体制等，进而才能进一步提升电厂、电网的安全经济运行水平，为电厂和电网带来更大的经济效益。
参考文献：
[1]荣浩天.水轮机组的状态监测及故障分析系统的研究开发[D].东南大学：动力机械及工程，2009
[2]林礼清，陈伟，任继顺.水口水电厂设备状态监测与诊断分析系统[M].第二届水力发电技术国际会议，2009
[3]吴信伟，杨廷勇，王文薇.基于WEB浏览器的三峡左岸机组状态监测趋势分析系统[M].中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2008年年会暨学术交流会，2008
[4]张鑫.水轮发电机组振动状态监测与分析技术研究[J].华北电力大学（保定）：动力工程及工程热物理；动力工程，2011