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摘 要:在现今电力行业的发展市场中,大中型的泵机组成为调节电力市场的重要发展资源,尤其是轴承系统、辅助系统等多项状态的监测技术在应用过程中存在一些发展现状以及问题等。要想实现故障诊断在技术上的提升和发展,应不断完善泵机组运行状态的监测。运用全面监测机组的状态、故障,进而研究故障相关诊断问题。;为此,文章针对泵机组的状态监测、故障诊断展开有利研究,并为状态检修提供参考性基础。
关键词:大中型;泵机组;状态监测;故障诊断;研究
引 言:
由于泵机组是电厂的重要设备之一,它的运行状态将直接关系着电厂运行的安全性。与此同时,伴随泵机组在容量上的扩大,相应提出了较高的运行与维护等要求,对泵机组的运行状态实施监测,并及时预测和上报相关故障,以便根据运行信息去分析、判断故障产生的实际原因,这针对泵机组运行状态的安全性保证有重要研究意义。此外,监测技术、管理模式趋于现代化的完善,将实现向预测性运行维护目标的转变。因此,对泵机组的運行实施状态监测、故障诊断,并结合状态检修,从整体上提升泵机组运行的稳定、安全性能。在不断减少运行事故的产生同时,也有利于电力行业提升生产质量、经济收益等,。
一、大中型泵机组状态监测技术发展现状
(一)大中型泵的稳定性监测
在大中型泵中其水轮机是具有代表性的设备之一,针对其稳定性实施在线式状态监测的技术,该技术发展趋于成熟化,并运用了大量传感器,其包含位移式、低频振动式、压力式等多种类型。从开发、应用上分析,其摆度监测的产品相对较成熟。其中低频振动的监测技术由于受传统惯性影响,它的输出信号具有较低信噪比的缺点,难以保证负荷变化的监测精准度。弱项测量运行的压力脉动,故需选用压力式传感器,该传感器具有较好动态特性,但存在安装困难的现有问题。由于压力脉动的衰减,会严重影响测量结果的准确性。当前,。稳定性的监测在应用中相对广泛且成熟的系统有:瑞士Vibro—Meter、华科同安的TN8000等众多监测系统。
(二)大中型泵的状态监测
对于大中型泵的运行状态监测而言,以水轮机为例:其对能量效率实施监测研究,包括机组的过流量、有功的功率以及接力器的形成等多项参数实行了采集与测量。其中剔除过流量参数外,其他的各项参数都能在该泵机组的电厂中实现自动化和监测、采集,对数据有超高精准度要求。其应用的传感器包含:有功式变送器以及差压、转速式传感器。国内基本实现了效率初步监测,但其精准度有待完善。针对流量监测已应用超声波的测流技术,以及难以保证其精准度、稳定性等。运用超声波、加速式传感器,进而研究了空化监测,由于其技术存在缺陷,致使监测的数据难以实现参考价值。价值监测手段、方法受限,导致监测内容局限在异常振动、停机等运行状态上,因而体现了监测技术缺少完善性。为此,需分析机组故障产生的切实原因、故障信号的准确特征,有利于对其展开在线式故障监测,同时做出及时性处理。
(三)轴承系统的状态监测
泵机组的轴承系统监测状态内容包含:推力轴承部分,上导轴承部分,下导轴承部分以及油位部分等。通过监测系统就可获取相关数据,针对已安装的传感器,应进一步监测与研究其推力轴承在运行特性中的状态。依照其运行特性、故障特征等,需测量该轴承的润滑参数。例如:瓦温、油温以及油膜的压力与厚度等。若推力系统的结构为水冷瓦构造,就需测量其能量特性。因此,轴承系涉及了较多参数的测量,故应运用位移式传感器测量,并采用电容法或电涡流方法;运用压力式传感器测量,应尽量确保参数测量的精准度,且消除温度的输出可影响;运用温度式传感器测量,应选用高灵敏度、半导体材料,以及热敏电阻、热电偶等,对各个传感器进行标定,最大化确保监测精准度。由于监测方法具有多样性,致使监测数据存在很多偏差问题,极易引发烧瓦事件。
(四)辅机系统的状态监测
辅机系统在监测状态时真毒的对象主要是:机组的冷却系统,主变压器,以及GIS等多项系统,其中空冷机组主要涉及水温和水量以及风温等;水冷机组主要涉及自身风温和冷却器的水温、水量等参数;主变压器监测主变冷却系统的水量、自身油温等;而GIS则需测量主轴密封的水流量,以上数据都需运用监测系统实现测量。我国主要运用主变的油色谱、在线式系统实现监测,其产品有:美国GE公司的油气系统,例如:HYDRAN201R被广蓄应用;Serveron旗下生产的TM8监测系统被三峡电厂应用。这些系统主要将气相色谱仪作为监测核心,并具有网页发布、组网等功能,能反馈机组的含气量及其变化,但也产生了很大的偏差。
二、大中型泵机组故障诊断技术发展问题
我国在大中型泵机组的运行故障诊断方面具有一定研究成果,但也只是处在理论的研究时期,并未将其应用至监测与诊断的系统中。国内相应研制了智能式诊断系统,但在应用中并无理想效果。虽然在数据储备上有可靠的管理、分析等,但一直未实现在线、自动化诊断的目标。因此,难以为运行管理者天以上直接、及时的诊断检修结果,其故障的诊断技术在发展中呈现主要问题为:
(一)缺乏解决故障的根本理论支持
由于泵机组的机械震动所产生故障具有一定复杂性。该故障不仅包含了机械因素,还应综合流体因素、动压力因素、泵机的电磁力因素等重要影响,进而推测和判断其故障。同时部分故障在机理、特征方面具有不同表现形式,因此难以实现深入性钻研故障的目标。例如:泥沙的磨损、空化等影响,有力增加了泵机组自身故障在诊断中的难度系数。总之,其在根本上缺少解决故障理论性支持,是现今大中型层机组发展故障诊断应用技术的主要问题之一。
(二)无法将实际经验转化成推理机制
由于泵机组的故障诊断要求具有较强实践性技术,其研究者应尽可能结合现场诊断的实际经验、且具备丰富知识的诊断专家构建与之适应的实际规则,同时把推理机制、诊断的实际方法或思维以及诊断信息间的切实结合,进而构建人工化的诊断推理机制或系统。但目前大多数的研究者都极度缺少诊断现场实际经验,并对故障的特点掌握甚少,故难以把实际经验运用相关手段转变成有利于诊断的推理机制。
三、结论
经过分析其大中型泵机组在运行状态方面监测技术的发展现状,主要在稳定性、轴承系统、辅机系统等多项状态在应用的监测技术相对不成熟,进而也制约了故障相关诊断技术的发展,并在发展中暴露出缺少理论性知识的支持,以及无法与与实际经验相联系,进而转变为利于诊断的推理机制等问题。因此,故障诊断处于人工时期,非常不利于其后期检修工作的开展,同时制约了电力行业由计划检修至状态检修的发展。
参考文献
[1]刘 娟,潘罗平,桂中华,周 叶.国内水电机组状态监测和故障诊断技术现状[J].大电机技术,2010,2(2):45—49.
[2]徐东海.水电机组状态监测及故障诊断研究[J].清华大学工学硕士学位论文,2013,11(10):1—85.
[3]潘罗平,周 叶,唐 封,桂中华.水轮发电机组状态监测技术的现状及展望[J].水力发电工程学会电力系统自动化专秀会学术交流会论文集,2010,10,(12):1—9.
[4]严国斐.泵站机组远程状态监测和故障诊断研究与实现[J].江苏扬州大学,2012,5(27):1—77.
[5]孙慕群,刘 霞,符向前.水泵机组状态监测与故障诊断系统研究[J].中国农村水利水电,2011,11(11):113—116.
作者简介:徐驰,1990,男,汉,浙江湖州,硕士研究生,江苏省扬州市扬州大学,225000,动力工程。
关键词:大中型;泵机组;状态监测;故障诊断;研究
引 言:
由于泵机组是电厂的重要设备之一,它的运行状态将直接关系着电厂运行的安全性。与此同时,伴随泵机组在容量上的扩大,相应提出了较高的运行与维护等要求,对泵机组的运行状态实施监测,并及时预测和上报相关故障,以便根据运行信息去分析、判断故障产生的实际原因,这针对泵机组运行状态的安全性保证有重要研究意义。此外,监测技术、管理模式趋于现代化的完善,将实现向预测性运行维护目标的转变。因此,对泵机组的運行实施状态监测、故障诊断,并结合状态检修,从整体上提升泵机组运行的稳定、安全性能。在不断减少运行事故的产生同时,也有利于电力行业提升生产质量、经济收益等,。
一、大中型泵机组状态监测技术发展现状
(一)大中型泵的稳定性监测
在大中型泵中其水轮机是具有代表性的设备之一,针对其稳定性实施在线式状态监测的技术,该技术发展趋于成熟化,并运用了大量传感器,其包含位移式、低频振动式、压力式等多种类型。从开发、应用上分析,其摆度监测的产品相对较成熟。其中低频振动的监测技术由于受传统惯性影响,它的输出信号具有较低信噪比的缺点,难以保证负荷变化的监测精准度。弱项测量运行的压力脉动,故需选用压力式传感器,该传感器具有较好动态特性,但存在安装困难的现有问题。由于压力脉动的衰减,会严重影响测量结果的准确性。当前,。稳定性的监测在应用中相对广泛且成熟的系统有:瑞士Vibro—Meter、华科同安的TN8000等众多监测系统。
(二)大中型泵的状态监测
对于大中型泵的运行状态监测而言,以水轮机为例:其对能量效率实施监测研究,包括机组的过流量、有功的功率以及接力器的形成等多项参数实行了采集与测量。其中剔除过流量参数外,其他的各项参数都能在该泵机组的电厂中实现自动化和监测、采集,对数据有超高精准度要求。其应用的传感器包含:有功式变送器以及差压、转速式传感器。国内基本实现了效率初步监测,但其精准度有待完善。针对流量监测已应用超声波的测流技术,以及难以保证其精准度、稳定性等。运用超声波、加速式传感器,进而研究了空化监测,由于其技术存在缺陷,致使监测的数据难以实现参考价值。价值监测手段、方法受限,导致监测内容局限在异常振动、停机等运行状态上,因而体现了监测技术缺少完善性。为此,需分析机组故障产生的切实原因、故障信号的准确特征,有利于对其展开在线式故障监测,同时做出及时性处理。
(三)轴承系统的状态监测
泵机组的轴承系统监测状态内容包含:推力轴承部分,上导轴承部分,下导轴承部分以及油位部分等。通过监测系统就可获取相关数据,针对已安装的传感器,应进一步监测与研究其推力轴承在运行特性中的状态。依照其运行特性、故障特征等,需测量该轴承的润滑参数。例如:瓦温、油温以及油膜的压力与厚度等。若推力系统的结构为水冷瓦构造,就需测量其能量特性。因此,轴承系涉及了较多参数的测量,故应运用位移式传感器测量,并采用电容法或电涡流方法;运用压力式传感器测量,应尽量确保参数测量的精准度,且消除温度的输出可影响;运用温度式传感器测量,应选用高灵敏度、半导体材料,以及热敏电阻、热电偶等,对各个传感器进行标定,最大化确保监测精准度。由于监测方法具有多样性,致使监测数据存在很多偏差问题,极易引发烧瓦事件。
(四)辅机系统的状态监测
辅机系统在监测状态时真毒的对象主要是:机组的冷却系统,主变压器,以及GIS等多项系统,其中空冷机组主要涉及水温和水量以及风温等;水冷机组主要涉及自身风温和冷却器的水温、水量等参数;主变压器监测主变冷却系统的水量、自身油温等;而GIS则需测量主轴密封的水流量,以上数据都需运用监测系统实现测量。我国主要运用主变的油色谱、在线式系统实现监测,其产品有:美国GE公司的油气系统,例如:HYDRAN201R被广蓄应用;Serveron旗下生产的TM8监测系统被三峡电厂应用。这些系统主要将气相色谱仪作为监测核心,并具有网页发布、组网等功能,能反馈机组的含气量及其变化,但也产生了很大的偏差。
二、大中型泵机组故障诊断技术发展问题
我国在大中型泵机组的运行故障诊断方面具有一定研究成果,但也只是处在理论的研究时期,并未将其应用至监测与诊断的系统中。国内相应研制了智能式诊断系统,但在应用中并无理想效果。虽然在数据储备上有可靠的管理、分析等,但一直未实现在线、自动化诊断的目标。因此,难以为运行管理者天以上直接、及时的诊断检修结果,其故障的诊断技术在发展中呈现主要问题为:
(一)缺乏解决故障的根本理论支持
由于泵机组的机械震动所产生故障具有一定复杂性。该故障不仅包含了机械因素,还应综合流体因素、动压力因素、泵机的电磁力因素等重要影响,进而推测和判断其故障。同时部分故障在机理、特征方面具有不同表现形式,因此难以实现深入性钻研故障的目标。例如:泥沙的磨损、空化等影响,有力增加了泵机组自身故障在诊断中的难度系数。总之,其在根本上缺少解决故障理论性支持,是现今大中型层机组发展故障诊断应用技术的主要问题之一。
(二)无法将实际经验转化成推理机制
由于泵机组的故障诊断要求具有较强实践性技术,其研究者应尽可能结合现场诊断的实际经验、且具备丰富知识的诊断专家构建与之适应的实际规则,同时把推理机制、诊断的实际方法或思维以及诊断信息间的切实结合,进而构建人工化的诊断推理机制或系统。但目前大多数的研究者都极度缺少诊断现场实际经验,并对故障的特点掌握甚少,故难以把实际经验运用相关手段转变成有利于诊断的推理机制。
三、结论
经过分析其大中型泵机组在运行状态方面监测技术的发展现状,主要在稳定性、轴承系统、辅机系统等多项状态在应用的监测技术相对不成熟,进而也制约了故障相关诊断技术的发展,并在发展中暴露出缺少理论性知识的支持,以及无法与与实际经验相联系,进而转变为利于诊断的推理机制等问题。因此,故障诊断处于人工时期,非常不利于其后期检修工作的开展,同时制约了电力行业由计划检修至状态检修的发展。
参考文献
[1]刘 娟,潘罗平,桂中华,周 叶.国内水电机组状态监测和故障诊断技术现状[J].大电机技术,2010,2(2):45—49.
[2]徐东海.水电机组状态监测及故障诊断研究[J].清华大学工学硕士学位论文,2013,11(10):1—85.
[3]潘罗平,周 叶,唐 封,桂中华.水轮发电机组状态监测技术的现状及展望[J].水力发电工程学会电力系统自动化专秀会学术交流会论文集,2010,10,(12):1—9.
[4]严国斐.泵站机组远程状态监测和故障诊断研究与实现[J].江苏扬州大学,2012,5(27):1—77.
[5]孙慕群,刘 霞,符向前.水泵机组状态监测与故障诊断系统研究[J].中国农村水利水电,2011,11(11):113—116.
作者简介:徐驰,1990,男,汉,浙江湖州,硕士研究生,江苏省扬州市扬州大学,225000,动力工程。