一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備，該設備包括：電渦流位移傳感器，用于采集抽水蓄能機組大軸徑向振動信號；位移型速度傳感器，用于采集抽水蓄能機組振動信號；單元控制柜，用于獲得抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號；數據采集卡，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號輸出；所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號用于進行抽水蓄能機組軸系振動評估。本實用新型可以采集較為全面的抽水蓄能機組軸系振動相關監測參數，進而有效提高抽水蓄能機組軸系振動評估的準確性。
【專利說明】
一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力設備技術領域，尤其涉及一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備。
【背景技術】
[0002]抽水蓄能在能源結構優化中發揮重要作用，由于頻繁的啟停機和工況轉換，抽水蓄能機組更易發生故障。如何真實有效地確定機組的運行狀態，及時發現機組異常，合理安排檢修，是機組向狀態檢修轉變的重要課題。振動是影響機組正常運行及危害機組壽命的主要故障。現有抽水蓄能機組的狀態監測系統在采集監測參數時，忽略了機組不同工況下的機組振動差異，使采集的監測參數不全面，可能導致利用這些監測參數評估的抽水蓄能機組軸系振動準確性較低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型實施例提供一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備，用以采集較為全面的抽水蓄能機組軸系振動相關監測參數，進而有效提高抽水蓄能機組軸系振動評估的準確性，該抽水蓄能機組軸系振動采集設備包括:
[0004]電渦流位移傳感器，用于采集抽水蓄能機組大軸徑向振動信號；
[0005]位移型速度傳感器，用于采集抽水蓄能機組振動信號；
[0006]單元控制柜，用于獲得抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號；
[0007]數據采集卡，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號輸出;所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號用于進行抽水蓄能機組軸系振動評估。
[0008]—個實施例中，該抽水蓄能機組軸系振動采集設備還包括:
[0009]前置放大器，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號進行放大后輸入至所述數據采集卡。
[0010]—個實施例中，該抽水蓄能機組軸系振動采集設備還包括:
[0011 ]信號調理器，用于將所述抽水蓄能機組振動信號進行信號調理后輸入至所述數據采集卡。
[0012]—個實施例中，所述渦流位移傳感器包括六個電渦流位移傳感器，分別安裝在水電機組的上導軸承的+χ、+γ方向、下導軸承的+χ、+γ方向和水導軸承的+χ、+γ方向上。
[0013]—個實施例中，所述渦流位移傳感器采用非接觸式渦流位移傳感器。
[0014]一個實施例中，所述渦流位移傳感器采用ΙΝ-081型電渦流式位移傳感器。
[0015]—個實施例中，所述位移型速度傳感器包括^^一個位移型速度傳感器，分別安裝在抽水蓄能機組的上機架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下機架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子機座中部水平及定子機座上部垂直方向和頂蓋的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。
[0016]—個實施例中，所述位移型速度傳感器采用接觸式的慣性式速度傳感器。
[0017]—個實施例中，所述位移型速度傳感器采用MLS-9低頻型速度傳感器。
[0018]—個實施例中，所述抽水蓄能機組軸系振動采集設備應用于水輪機工況開機啟動變轉速過程，轉速由靜止狀態至額度轉速狀態。
[0019]本實用新型實施例的抽水蓄能機組軸系振動采集設備可以采集較為全面的抽水蓄能機組軸系振動相關監測參數，進而使利用這些監測參數評估的抽水蓄能機組軸系振動的準確性得以有效提尚。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0021]圖1為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的一具體實例的示意圖；
[0023]圖3為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的另一具體實例的示意圖；
[0024]圖4為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的又一具體實例的示意圖；
[0025]圖5為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動評估系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0027]為了采集較為全面的抽水蓄能機組軸系振動相關監測參數，進而有效提高抽水蓄能機組軸系振動評估的準確性，本實用新型實施例提供一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備，如圖1所示，該抽水蓄能機組軸系振動采集設備可以包括:
[0028]電渦流位移傳感器101，用于采集抽水蓄能機組大軸徑向振動信號；
[0029]位移型速度傳感器102，用于采集抽水蓄能機組振動信號；
[0030]單元控制柜103，用于獲得抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號；
[0031]數據采集卡104，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號輸出；所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號用于進行抽水蓄能機組軸系振動評估。
[0032]由圖1所示結構可以得知，本實用新型實施例的抽水蓄能機組軸系振動采集設備可以采集較為全面的抽水蓄能機組軸系振動相關監測參數，進而使利用這些監測參數評估的抽水蓄能機組軸系振動的準確性得以有效提高。
[0033]圖2為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的一具體實例的示意圖，如圖2所示，本例中，圖1所示的抽水蓄能機組軸系振動采集設備還可以包括:
[0034]前置放大器201，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號進行放大后輸入至所述數據采集卡104。
[0035]圖3為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的另一具體實例的示意圖，如圖3所示，本例中，圖1所示的抽水蓄能機組軸系振動采集設備還可以包括:
[0036]信號調理器301，用于將所述抽水蓄能機組振動信號進行信號調理后輸入至所述數據采集卡104。
[0037]圖4為本實用新型實施例中抽水蓄能機組軸系振動采集設備的又一具體實例的示意圖，如圖4所示，本例中，圖1所示的抽水蓄能機組軸系振動采集設備還可以同時包括前置放大器201和信號調理器301。
[0038]具體實施時，渦流位移傳感器可以為多個，分別在不同方向上采集抽水蓄能機組大軸徑向振動信號。例如，渦流位移傳感器可以包括六個電渦流位移傳感器，分別安裝在水電機組的上導軸承的+X、+Y方向、下導軸承的+X、+Y方向和水導軸承的+X、+Y方向上。在渦流位移傳感器包括六個電渦流位移傳感器時，六個電渦流位移傳感器可以分別連接六個前置放大器對采集到的抽水蓄能機組大軸徑向振動信號進行放大，也可以是六個電渦流位移傳感器均連接至一個前置放大器對采集到的抽水蓄能機組大軸徑向振動信號進行放大。
[0039]具體實施時，渦流位移傳感器可以采用多種結構形式的渦流位移傳感器。例如渦流位移傳感器可以采用非接觸式渦流位移傳感器。在一個具體的實例中，渦流位移傳感器例如可以采用ΙΝ-081型電渦流式位移傳感器(德國申克生產)。
[0040]具體實施時，位移型速度傳感器也可以是多個，分別在不同方向上采集抽水蓄能機組振動信號。例如，位移型速度傳感器可以包括十一個位移型速度傳感器，分別安裝在抽水蓄能機組的上機架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下機架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子機座中部水平及定子機座上部垂直方向和頂蓋的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。在位移型速度傳感器包括多個位移型速度傳感器(例如i^一個)時，多個位移型速度傳感器可以均連接至一個信號調理器對采集到的抽水蓄能機組振動信號進行信號調理，或者每個位移型速度傳感器分別連接不同的信號調理器對采集到的抽水蓄能機組振動信號進行信號調理。
[0041]具體實施時，位移型速度傳感器可以采用多種結構形式的位移型速度傳感器。例如位移型速度傳感器可以采用接觸式的慣性式速度傳感器。在一個具體的實例中，位移型速度傳感器例如可以采用MLS-9低頻型速度傳感器(清華生產)。
[0042]具體實施時，單元控制柜、數據采集卡、計算機均可以是一個或多個。
[0043]具體實施時，本實用新型實施例的抽水蓄能機組軸系振動采集設備可以應用于水輪機工況開機啟動變轉速過程，轉速由靜止狀態至額度轉速狀態。
[0044]具體實施時，本實用新型實施例的抽水蓄能機組軸系振動采集設備所采集輸出的所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號，可以用于進行抽水蓄能機組軸系振動評估。
[0045]基于此，本實用新型實施例還提供一種抽水蓄能機組軸系振動評估系統，如圖5所示，該抽水蓄能機組軸系振動評估系統可以包括上述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，在圖5中以圖1所示的抽水蓄能機組軸系振動采集設備為例，在其它的實施例中，也可是圖
2、圖3或圖4的抽水蓄能機組軸系振動采集設備。該抽水蓄能機組軸系振動評估系統還可以包括計算機105。其中，抽水蓄能機組軸系振動采集設備用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號輸出至計算機；計算機用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號，與預置的機組相同轉速下無故障波形及頻譜進行比較，根據比較結果進行抽水蓄能機組軸系振動評估。
[0046]該抽水蓄能機組軸系振動評估系統可以實現變轉速條件下抽水蓄能機組軸系振動評估，并且在實施時將虛擬儀器技術與傳統的振動信號分析方法相結合，有效提高抽水蓄能機組軸系振動評估的準確性。
[0047]綜上所述，本實用新型實施例的抽水蓄能機組軸系振動采集設備可以采集較為全面的抽水蓄能機組軸系振動相關監測參數，進而使利用這些監測參數評估的抽水蓄能機組軸系振動的準確性得以有效提高。
[0048]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，包括: 電渦流位移傳感器，用于采集抽水蓄能機組大軸徑向振動信號； 位移型速度傳感器，用于采集抽水蓄能機組振動信號； 單元控制柜，用于獲得抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號； 數據采集卡，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號輸出；所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號、抽水蓄能機組振動信號、抽水蓄能機組轉速信號及導葉開度信號用于進行抽水蓄能機組軸系振動評估。2.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，還包括: 前置放大器，用于將所述抽水蓄能機組大軸徑向振動信號進行放大后輸入至所述數據采集卡。3.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，還包括: 信號調理器，用于將所述抽水蓄能機組振動信號進行信號調理后輸入至所述數據采集卡。4.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述渦流位移傳感器包括六個電渦流位移傳感器，分別安裝在水電機組的上導軸承的+X、+Y方向、下導軸承的+Χ、+Υ方向和水導軸承的+Χ、+Υ方向上。5.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述渦流位移傳感器采用非接觸式渦流位移傳感器。6.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述渦流位移傳感器采用ΙΝ-081型電渦流式位移傳感器。7.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述位移型速度傳感器包括十一個位移型速度傳感器，分別安裝在抽水蓄能機組的上機架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下機架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子機座中部水平及定子機座上部垂直方向和頂蓋的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。8.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述位移型速度傳感器采用接觸式的慣性式速度傳感器。9.如權利要求1所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述位移型速度傳感器采用MLS-9低頻型速度傳感器。10.如權利要求1至9任一項所述的抽水蓄能機組軸系振動采集設備，其特征在于，所述抽水蓄能機組軸系振動采集設備應用于水輪機工況開機啟動變轉速過程，轉速由靜止狀態至額度轉速狀態。
【文檔編號】G01H11/06GK205607617SQ201620460255
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】桂中華, 樊玉琳, 王勇, 董陽偉, 胡玉梅, 陳瑞, 潘凌, 蘭柏
【申請人】國家電網公司, 國網新源控股有限公司, 國網新源控股有限公司技術中心