《水电机组水机试验自动记录与分析方法研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水电机组水机试验自动记录与分析方法研究（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华中科技大学硕士学位论文水电机组水机试验自动记录与分析方法研究姓名：沈捷申请学位级别：硕士专业：系统分析与集成指导教师：李朝晖20090101华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I 摘摘 要要 水电厂状态检修工作的逐步开展， 要求能够对水电设备的运行状况进行自动监测与诊断，并给出合理的维护决策。水轮发电机组重要设备的运行状态直接关系到机组的正常运行和电网的稳定。 对水电机组进行工况状况监测与性能分析不仅能够提高设备维护活动的经济性，而且还能够显著提高系统的可靠性，为电厂状态检修的展开奠定技术基础。 本论文正是在此背景下，结合中国长江电
2、力股份有限公司葛洲坝电厂“最优维护信息系统”项目，进行机组试验自动记录与分析方法的研究工作。本文主要完成了以下几个方面的工作： 1在研究机组运行工况的基础上，将机组正常运行过程中的部分工况视为自动试验过程，并将此与传统的人工试验相结合共同组成试验记录与分析部分，为试验分析、机组的优化运行提供了更多的数据支持。 2在研究水电机组工况分类、判别的基础上，结合试验数据需求，阐述了机组试验过程自动识别与记录的方法。 3对调速、稳定性试验过程从试验指标、原始波形、集成监测三个方面进行了详细的分析。 4针对试验数据库的设计需求，阐述了满足试验过程数据快速存储、高速查询、集成监测要求的数据库的设计方案。最后
3、展示了甩负荷试验与变负荷试验的试验报告。 关键词：水电机组 工况 试验 记录 集成监测 试验报告 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 II ABSTRACT For the purpose of realizing condition based maintenance in hydro power plants, the conditions of equipments should be automatically monitored and diagnosed to help to make proper maintenance
4、 decisions. The operations of the important equipment for Hydro Turbine Governor System have direct influences on correct running of generators and voltage stability of the power system. The automatic monitoring and Performance analysis will not only improve the availability of maintenance but also
5、enhance the reliability of power system. It provides the technique foundation of hydro power plants condition based maintenance. This paper is under the background, combining the practical project of China Yangtze Power Co. Gezhouba Power Plant “optimal maintenance of the information system “to star
6、t the research of “the test of hydroelectric generating sets automatically record and analysis“. This paper completes the study of the following aspects: 1. Based on the research of the condition of the hydropower generating units, seen some of the conditions of normal operation as automatic test, a
7、nd combine it with traditional artificial test together to provide more data for the purpose of test analysis and optimal operation of the hydropower generating units. 2. Based on the research of the condition classification and analysis, combining the demand of the test data, this paper gives the m
8、ethod of the test automatically recognized and recorded. 3. A detailed analysis of the test of hydro turbine governor system and stability with performance analysis、original form analysis and integrated monitoring analysis. 4. According to the design requirements of the test database, this paper giv
9、es the design method of test database which meets the requirements of rapid storage、high-speed inquiring and integrated monitoring. Lastly, the paper gives the reports of variable load test and load rejection test. Key Words： Hydropower generating units; Conditions; Test; Record; integrated monitori
10、ng; Test reports 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被
11、查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 1 绪绪 论论 随着经济的飞速发展，对电力需求不断增大，现代水电机组向高参数、大容量、复杂化发展，如何保证其安全经济运行成为国内外水电行业关注的热点。目前，我国大型水电厂已经逐步朝着“无人值班
12、，少人值守”的现代化管理模式发展。电厂设备的状态监测与故障诊断分析作为实现的重要手段， 够随时掌握设备的运行状况和健康状况，避免突发性故障，降低设备的维修成本，满足企业节省开支、提高效益的要求。 目前，水电厂为了减少设备的故障率和提高设备的可靠性，大多采取计划检修的策略，计划检修的缺点是容易造成“维修不足”与“维修过剩”的情况， “维修不足”将造成设备容易损坏， “维修过剩”又会增加不必要的维修费用，因此，水电行业内早就提出了“状态检修”的概念。状态检修方式是设备维护发展方向之一，它由设备的状态监测和故障诊断所提供的信息，经过统计分析和数据处理，来判断设备的劣化程度，并在故障发生前有计划地进行
13、适当的维修。它是一种以设备状态为基础的预防维修方式。 状态检修以设备当前的实际工作状况为依据，通过先进的状态监测手段、可靠评价手段以及寿命预测手段，判断设备的状态，识别故障的早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前进行维修。由于科学地提高了设备的可用率和明确了检修目标，这种检修体制耗费最低，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。 1.1 课题的研究背景 随着中国水电工程的快速发展，水电机组的容量，尺寸以及比转速不断增大。同时，许多电站要求在特殊的条件下运行，如大幅变负荷，变水头状态下运
14、行等。而机组在运行过程中任何事故都会给电力生产带来损失。因此，水电机组运行稳定性和安全性得到前所未有的关注，同时，越来越多的水电站朝“状态检修”的方向发展，也使得水电机组的运行稳定性及其研究日益受到重视。近年来，一批国产大中型水轮机以及近十年来从国外引进的大型混流式水轮机转轮或水泵水轮机相继出现不同程度的振动问题，引起转轮叶片出现裂纹等，有的甚至引起厂房及相邻水工建筑物发生共振，危及电站安全运行。众所周知，一般用于水电机组稳定性研究的方法主要有理论分析，模型试验，真机试验和数值计算。这些方法的实用性和正确性都要通过真机试验来验证，而且，某些稳定性参数无法通过模型试验结果换算获得，一些稳定性问题
15、华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 尚不能通过现有的理论或者数值分析得到透彻的了解， 这些也需要现场试验和现场经验的支持。本文以葛洲坝电厂机组为例对现场试验进行介绍和深入分析。 最优维护信息系统是一个将状态监测、系统诊断、专家诊断、趋势分析等功能集合为一体的综合系统，优化维护系统的建立是优化检修体制实现的工具与手段。从2000年起， 华中科技大学水电与数字化工程学院与葛洲坝电厂开始进行最优维护信息系统的合作研究。2003 年，开始了调速系统优化维护子系统的合作研究。水轮机调速系统优化维护就是在系统分析水轮机调速系统设备的前提下，
16、确定其监测测点布置和数据采集方案，在运行设备状态监测的基础上，以机组运行工况为线索，对调速系统设备进行状态评估和故障诊断， 达到充分掌握调速系统设备运行状态和健康状况的目的，在保证调速系统运行可靠性的前提下，结合水力资源情况（水情）和电力市场情况（电情）做出最优维护决策并实施检修的一种维护方法。该优化维护系统采用开放式体系，由传感器与变送器、机组设备状态监测与诊断单元、机组综合分析诊断子系统、厂级维护管理以及广域咨询系统等层次组成8。 为了进一步实现水电机组状态监测和完善葛洲坝水电厂调速优化维护系统的功能，进而达到优化维护的目的。通过对机组试验过程的自动记录与综合分析，并依此制定最优的机组状态检修计划
