一种抽水蓄能机组振动监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种抽水蓄能机组振动监测系统，它包括计算机，计算机上连接有数据采集卡；数据采集卡上通过第一信号调理器和第二信号调理器分别连接有11个位移型低频速度传感器和11个速度型低频速度传感器；所述11个位移型低频速度传感器分别设置于抽水蓄能机组的上机架的XYZ三轴方向、下机架的XYZ三轴方向、定子中部水平方向、定子上部垂直方向和顶盖的XYZ三轴方向上，11个速度型低频速度传感器的设置位置与11个位移型低频速度传感器的设置位置相同。本实用新型专利技术在对抽水蓄能机组进行振动监测中，不仅能够提高振动监测的准确度，还能够减少机组发生故障。

A vibration monitoring system for pumped storage unit

The utility model discloses a pumped storage unit vibration monitoring system, it includes the computer, the computer is connected with a data acquisition card; data acquisition card through the first signal conditioner and second signal converter are respectively connected with 11 displacement type low speed sensor and 11 speed type low speed sensor; the 11 displacement type low speed sensor are respectively arranged on the upper frame of pumped storage unit XYZ three axis direction, under the frame of XYZ three axis, central horizontal direction, vertical direction and stator upper cover XYZ three axis direction, the same 11 speed type low speed sensor location and 11 displacement type low frequency speed sensor location. In the vibration monitoring of the pumped storage unit, the utility model can not only improve the accuracy of vibration monitoring, but also reduce the failure of the unit.

【技术实现步骤摘要】
一种抽水蓄能机组振动监测系统
本技术涉及一种抽水蓄能机组振动监测系统，特别是一种抽水蓄能电站的机组振动监测系统。
技术介绍
截止到2016年底，中国风电累计装机量达到1.69亿千瓦，占全球风电累计装机的34.7％，为全球风电装机第一大国。随着大量的风电、核电等能源的并网，抽水蓄能电站的调节作用越来越重要，抽水蓄能机组的启停机、变负荷更加频繁，使得机组更容易发生故障。为确保机组的安全稳定运行，需要深入对机组振动特性进行研究，根据机组振动特性进行机组调节。但是，由于抽水蓄能机组复杂的运行工况，其振动特性比常规水轮发电机组更加复杂，导致现有的振动监测方法无法准确全面的监测到抽水蓄能机组的真实振动情况(即运行状态)，振动监测的准确度不理想；进而导致无法很好的调节抽水蓄能机组，导致机组较易发生故障。因此，现有的抽水蓄能机组的振动监测系统存在着振动监测准确度不理想和机组较易发生故障的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种抽水蓄能机组振动监测系统。本技术在对抽水蓄能机组进行振动监测中，不仅能够提高振动监测的准确度，还能够减少机组发生故障的情况。本技术的技术方案：一种抽水蓄能机组振动监测系统，包括计算机，计算机上连接有数据采集卡；数据采集卡上连接有第一信号调理器和第二信号调理器，第一信号调理器上连接有11个位移型低频速度传感器，第二信号调理器上连接有11个速度型低频速度传感器；所述11个位移型低频速度传感器分别设置于抽水蓄能机组的上机架的XYZ三轴方向、下机架的XYZ三轴方向、定子中部水平方向、定子上部垂直方向和顶盖的XYZ三轴方向上，11个速度型低频速度传感器的设置位置与11个位移型低频速度传感器的设置位置相同。前述的一种抽水蓄能机组振动监测系统中，所述数据采集卡上还连接有转速传感器，转速传感器设置于抽水蓄能机组的主轴上。前述的一种抽水蓄能机组振动监测系统中，所述数据采集卡上还连接有抽水蓄能机组的机组监控系统。前述的一种抽水蓄能机组振动监测系统中，所述位移型低频速度传感器为接触式的惯性式位移型低频速度传感器。前述的一种抽水蓄能机组振动监测系统中，速度型低频速度传感器为接触式的惯性式速度型低频速度传感器。前述的一种抽水蓄能机组振动监测系统中，所述转速传感器为非接触式的转速传感器。与现有技术相比，本技术设计了一种抽水蓄能机组振动监测装置，通过在抽水蓄能机组的上机架的X、Y、Z三轴方向、下机架的X、Y、Z三轴方向、定子中部水平方向、定子上部垂直方向和顶盖的X、Y、Z三轴方向共11个测点位置同时设置了位移型低频速度传感器和速度型低频速度传感器，通过11个位移型低频速度传感器和11个速度型低频速度传感器同时测量11个测点处的振动信号；通过位移型低频速度传感器检测中低频率振动信号，通过速度型低频速度传感器检测中高频率振动信号，全面采集抽水蓄能机组上各个位置的振动信号，并通过综合考虑振动位移信号的时域、频域特性和振动速度信号的时域、频域特性，能更好地实现对抽水蓄能机组振动的有效测试和分析，尽可能避免造成某一频率范围内的振动信息缺失，以便很好地获取机组真实的运行状态并进行调节，提高了振动监测的准确度，减少机组发生故障的情况。此外，本技术还设置了转速传感器来检测主轴转速，并设置了第一信号调理器和第二信号调理器分别对振动位移信号和振动速度信号进行调理，同时还利用抽水蓄能机组原有的机组监控系统，实时采集抽水蓄能机组的功率信号、导叶开度信号、上游水位信号和下游水位信号，通过计算机整合获得振动特征参数、主轴转速、抽水蓄能机组的功率信号、导叶开度信号、上游水位信号和下游水位信号后，再进行机组调节，进一步减少了机组发生故障的情况。因此，本技术在对抽水蓄能机组进行振动监测中，不仅能够提高振动监测的准确度，还能够减少机组发生故障。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的原理流程图；图3是本技术的下机架X轴方向振动位移波形、频谱示意图；图4是本技术的下机架X轴方向振动速度波形、频谱示意图。附图中的标记为：1-计算机，2-数据采集卡，3-第一信号调理器，4-第二信号调理器，5-位移型低频速度传感器，6-速度型低频速度传感器，7-转速传感器，8-机组监控系统。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。实施例一。一种抽水蓄能机组振动监测系统，构成如图1所示，包括计算机1，计算机1上连接有数据采集卡2；数据采集卡2上连接有第一信号调理器3和第二信号调理器4，第一信号调理器3上连接有11个位移型低频速度传感器5，第二信号调理器4上连接有11个速度型低频速度传感器6；所述11个位移型低频速度传感器5分别设置于抽水蓄能机组的上机架的XYZ三轴方向、下机架的XYZ三轴方向、定子中部水平方向、定子上部垂直方向和顶盖的XYZ三轴方向上，11个速度型低频速度传感器6的设置位置与11个位移型低频速度传感器5的设置位置相同。所述数据采集卡2上还连接有转速传感器7，转速传感器7设置于抽水蓄能机组的主轴上；所述数据采集卡2上还连接有抽水蓄能机组的机组监控系统8；所述位移型低频速度传感器5为接触式的惯性式位移型低频速度传感器，可以采用德国申克的IN-081型电涡流传感器；速度型低频速度传感器6为接触式的惯性式速度型低频速度传感器，可以采用北京豪瑞斯的MLS-9型低频速度传感器(位移型)；所述转速传感器7为非接触式的转速传感器，可以采用北京豪瑞斯的MLS-9型低频速度传感器(速度型)。转速传感器7安装在抽水蓄能机组的主轴上，将采集到的抽水蓄能机组主轴转速信号经数据采集卡2传输至计算机1内。11个-位移型低频速度传感器5分别安装在抽水蓄能机组的上机架三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向、下机架三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向、定子中部水平、定子上部垂直方向和顶盖三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向上，将采集到的抽水蓄能机组的上机架、下机架、定子和顶盖的振动位置信号输入第一信号调理器3内，第一信号调理器3将接收到的振动位移信号放大、滤波后经数据采集卡2传输至计算机1内。11个速度型低频速度传感器6同理安装，分别安装在抽水蓄能机组的上机架三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向、下机架三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向、定子中部水平、定子上部垂直方向和顶盖三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向上，将采集到的抽水蓄能机组的上机架、下机架、定子和顶盖的振动速度信号输入至第二信号调理器4内，第二信号调理器4将接收到的振动速度信号放大、滤波后经数据采集卡2传输至计算机1内。本技术中采用的抽水蓄能机组监控系统8为现有技术中已有设备，抽水蓄能机组的机组监控系统8将实时获得的抽水蓄能机组功率信号、导叶开度信号、上游水位信号及下游水位信号，经数据采集卡2输入至计算机1内。计算机1将接收到的转速信号、振动信号(振动位移信号、振动速度信号)、功率信号、导叶开度信号、上游水位信号及下游水位信号，与计算机1内预置的计算模型进行分析计算，以实现对抽水蓄能机组振动测试和分析，根据分析结果进行机组调节。实施例二。对抽水蓄能机组进行振动测试，以获得机组在不同工况时的振动特性。该机组额定转速375r/min，转轮叶片数9，导叶数20，额定水头44本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽水蓄能机组振动监测系统，其特征在于：包括计算机(1)，计算机(1)上连接有数据采集卡(2)；数据采集卡(2)上连接有第一信号调理器(3)和第二信号调理器(4)，第一信号调理器(3)上连接有11个位移型低频速度传感器(5)，第二信号调理器(4)上连接有11个速度型低频速度传感器(6)；所述11个位移型低频速度传感器(5)分别设置于抽水蓄能机组的上机架的XYZ三轴方向、下机架的XYZ三轴方向、定子中部水平方向、定子上部垂直方向和顶盖的XYZ三轴方向上，11个速度型低频速度传感器(6)的设置位置与11个位移型低频速度传感器(5)的设置位置相同。

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能机组振动监测系统，其特征在于：包括计算机(1)，计算机(1)上连接有数据采集卡(2)；数据采集卡(2)上连接有第一信号调理器(3)和第二信号调理器(4)，第一信号调理器(3)上连接有11个位移型低频速度传感器(5)，第二信号调理器(4)上连接有11个速度型低频速度传感器(6)；所述11个位移型低频速度传感器(5)分别设置于抽水蓄能机组的上机架的XYZ三轴方向、下机架的XYZ三轴方向、定子中部水平方向、定子上部垂直方向和顶盖的XYZ三轴方向上，11个速度型低频速度传感器(6)的设置位置与11个位移型低频速度传感器(5)的设置位置相同。2.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能机组振动监测系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁光，黄悦照，王洪玉，姜成海，罗成宗，佟德利，胡清娟，潘罗平，安学利，郭曦龙，郑云峰，杨经卿，刘建峰，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新源控股有限公司，浙江仙居抽水蓄能有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11