[实用新型]水轮发电机组振动保护系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水轮发电机组振动保护系统。 

背景技术

振动是影响水轮发电机组正常运行和危害机组寿命的主要故障，对振动及时进行故障诊断，有利于提高水轮发电机组的安全、经济运行水平，提高水力机组运行小时数，为我国的水力发电带来巨大的经济效益。 

振动所造成的原因多样，主要来源于机械、水力、电磁力不平衡等方面。其危害主要表现在如下方面： 

1、引起机组转动及固定部分设备的疲劳破坏区的形成和扩大，从而使相关设备连接松动轴向位移产生设备损害。

2、加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动可使轴与轴瓦的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损，使温度升高，加剧设备老化及损害。 

3、水力不平衡，在尾水管中形成的涡流脉动压力振动使尾水管壁产生裂缝，严重时使尾水设施遭到破坏。 

4、水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏。 

目前对水轮发电机组的振动保护领域没有简单、可靠、实用的解决方法，系统结构复杂，环节较多，采用了复杂的算法和机理，容易造成系统死机、测量值不准，可维护度低，系统故障时需要专业技术人员才能解决，由此造成大多水电厂的机组状态监测的系统流于形式，成为一种摆设，没有达到状态监测系统的应有的效果。 

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种水轮发电机组振动保护系统，具有可靠性高、易维护、简单、实用的特点，并且能提高水电厂生产管理的效率。 

本实用新型的技术方案是：一种水轮发电机组振动保护系统，包括信号采集单元、人机接口、交换机和后台系统；所述信号采集单元包括安装在模块机架上的控制器、模拟量输入模块、开关量输入模块和开关量输出模块，所述模块机架为控制器、模拟量输入模块、开关量输入模块和开关量输出模块供电，并提供数据总线；所述控制器内置嵌入式操作系统，包括有两个串口、两个以太网口和一个VGA接口；信号采集单元通过VGA接口与人机接口连接；人机接口与交换机连接，交换机通过封装的通讯中间件与信号采集单元的以太网口连接，交换机还与后台系统连接，后台系统经过隔离装置和防火墙后通过公网和远程终端连接。 

所述模块机架的底板为四槽或八槽。 

所述模拟量输入模块包括十六通道单端或八通道差分。 

所述开关量输出模块为继电器型，空接点。 

与现有技术相比，本实用新型的优点是：结构清晰、伸缩性强、可自由组合、安全可靠。该实用新型可以根据结合现场情况，作成简易型振摆测试装置，也可以作一套综合性系统。本系统具备相应的运行平台，包括操作系统、支持软件、数据库、数据分析处理软件等，能够为用户提供多种界面友好、操作方便的数据监视、参数设置及数据查询窗口，并为用户提供实时及离线分析的接口；能够根据机组运行情况的变化，并有效地提高设备的可利用率，使用机组运行模式识别技术了解被控对象特性的变化趋势，为计算机监控系统提供控制和调节的依据；结合采用现有的通讯技术、视频技术，系统与后台（远程）状态分析诊断工作站组成电站机组状态监测网络，实现数据远传、远程维护、远程诊断功能。 

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种水轮发电机组振动保护系统，包括Rs232接口1、RS485接口2、VGA接口3、第一以太网口4、第二以太网口5、双冗余电源6（DC18~48V）、人机接口7、交换机8、模块机架9、模拟量输入模块10、开关量输入模块13、开关量输出模块14、控制器15、后台系统16、公网17、远程终端18等，其中： 

本实用新型采用模块化结构，信号采集单元包括控制器15、模拟量输入（AI）模块10、开关量输入（DI）模块13、开关量输出（DO）模块14、模块机架9等；

所述控制器15内置嵌入式操作系统， CPU为32位，主频为520M，64M SDRAM，64M FLASH Memory；有两个串口（Rs232接口1、RS485接口2），两个以太网口（第一以太网口4、第二以太网口5，双网段），1个VGA接口3；

十六通道模拟量输入模块10包括十六通道单端或八通道差分；

八通道开关量输出模块14为继电器型，空接点；

模块机架9包括四槽和八槽两种规格；