1、道雪ICS 29.160.40 K 52 和国国家标准11: ./、中华人民GB/T 28570-2012 水轮发电机组状态在线监测系统技术导则Technical guide of on-line condition monitoring system for hydraulic turbine and generator units 2012-11-01实施2012-06-29发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局中国国家标准化管理委员会SGUH树neL字叫战川叫-wu叫二毒、前GB/T 28570-2012 目次前言.E引言.N 1 范围2 规范性引用文件-3 术语和定义4 ，总贝
2、U45 系统功能.4 6 系统基本结构7 测点布置.8 传感器-9 数据采集设备10 上位机设备.12 11 试验和检验UM 文件与资料.14 附录A(资料性附录)水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图.附录B(规范性附录)大中型水轮发电机组状态在线监测系统典型测点配置.17 附录c(资料性附录)水轮发电机空气间隙传感器典型安装示意图附录D(资料性附录)水轮发电机局部放电在线测量概要.21 附录E(资料性附录)水轮发电机组状态监测参量技术规约.附录F(资料性附录)相关标准.28 I G/T 28570-2012 目。吕本标准按照GBjT1. 1一2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业
3、协会提出。本标准由全国大型发电机标准化技术委员会CSACjTC511)归口。本标准负责起草单位z中国水利水电建设集团公司、中国水电工程顾问集团公司、北京华科同安监控技术有限公司。本标准参加起草单位:哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电机股份有限公司、中国水电顾问集团华东勘测设计研究院、中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院、中国水电顾问集团北京勘测设计研究院、哈尔滨大电机研究所、中国长江电力股份有限公司、三峡水电厂、华中科技大学、中国水电顾问集团成都勘测设计研究院、北京万瑞达监控技术有限公司。本标准主要起草人:付元初、李定中、朱玉良。本标准参加起草人:李渝珍、王泉龙、郑小康、郑松远、孙玉田、付长虹、苟
4、东明、陈家恒、李朝晖、刘昌栋、王宏、王劲夫、刘万景。E GB/T 28570-2012 引-E 本标准以导则的形式初步规定了机组状态在线监测系统的功能和基本结构，监测参量主要包括振动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度以及局部放电等，力求从技术模式上规范水电机组状态在线监测技术的应用行为，充分发挥状态在线监测系统在机组安全、稳定运行和状态检修方面的辅助作用，以提高新技术的应用效果和电站运行管理水平。本标准同时定义了与水轮发电机组状态在线监测系统有关的专业术语，规范了机组状态在线监测系统的测点布置方案，对传感器、数据采集设备和上位机设备提出了相应的技术要求，并规定了监测参量一般测量方法
5、和数据提供的技术规约。本标准还对系统设备本身的出厂和现场性能检验、测试项目作出了一般规定，并对随设备提供的相关技术文件给以明确。机组状态在线监测系统的具体应用将针对不同的监测对象和参量由用户根据需要自行确定。本标准将随机组状态在线监测系统的工程应用和技术进步而适时修订。N 水轮发电机组状态在线监测系统技术导则GB/T 28570-2012 1 范围本标准定义了水轮发电机组状态在线监测系统的专业术语，提出了状态在线监测系统的系统功能、基本结构、测点布置以及相关技术要求，适用于水电站各种类型水轮发电机组的状态在线监测系统的设计、制造和运行管理。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的
6、。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 8564 水轮发电机组安装技术规范GB/T 18482 可逆式抽水蓄能机组启动试验规程DL/T 507 水轮发电机组启动试验规程IEEE 1434一2005旋转电机局部放电测量试用导则(IEEETrial-Use Guide to the Measurement of Partial Discharges in Rotating Machinery) 3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 下列术语和定义适用于本文件。水轮发电机组状态在结监测系统on
7、-line condition monitoring system for hydraulic turbine and generator units 实时在线监测水轮发电机组各部位运行状态的测量系统。键相信号key phase 水轮发电机组状态在线监测系统在主轴上的基准方位信号。振动vibration 机组各部件指定点相对于平衡位置随时间的往复位移变化。摆度run-out 水轮发电机组主轴某部位相对于该部位邻近固定部件的径向振动，又称轴相对振动。压力脉动pressure pulsation 在选定时段内流道内液体压力相对于平均值的往复变化。1 GB/T 28570-2012 3.6 空气间醋
8、air gap 发电机转子磁极外缘与定子铁心内缘之间的最小径向距离。3. 7 磁通密度magnetic fIux density 垂直穿过单位面积的磁通量。指发电机定子与转子之间的气隙磁通密度。3.8 局部放电partial discharge 在水轮发电机定子绕组绝缘层内部或边缘发生的导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电现象，简称局放。包括槽放电、绝缘内部放电、线棒层间放电和沿表面放电。3.9 状态监测参量condition monitoring parameters 被监测的振动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度以及局部放电参数。3. 10 工况参数operating parame
9、ters 表征水轮发电机组各种运行工况特征的、与运行状态直接相关的参数，包括电站水头/扬程、机组转速或频率、有功功率、无功功率、功率因数、定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流、导叶开度、桨叶开度、喷针开度、机组流量、蓄能机组发电/抽水工况状态等。3. 11 过程量参数process parameters 水轮发电机组定转子绕组温度、定子铁心温度、各部分轴承瓦温、油温、油位以及冷却水流量和温度等随工况参数或运行时间变化而改变的参数。3. 12 机组稳定性参数stability parameters 振动、摆度、压力脉动等反映机组稳定性能的参数。3. 13 机组转频rotational freq
10、uency 水轮发电机组主轴转动的频率，也称为一倍频。3.14 峰一峰值peak to peak value 振动、摆度和压力等波形信号在一个或多个周期内波峰与波谷的代数差。3.15 频谱spectrum 波形信号通过变换可以分解成各种频率成分的谐波，这些谐波的幅值是频率的函数。3. 16 轴心轨迹axes orbit 机组运行时主轴某一截面上几何中心的运动轨迹。3.17 趋势圄trend chart 所测参数、参量随时间的变化曲线。3. 18 相关趋势图relation trend chart 所测参数、参量与另一被测参数、参量(通常为工况参数)之间的关系曲线。2 GB/T 28570-20
11、12 3. 19 瀑布图waterfall chart 显示某一时间段内被测参量各种频率成分的幅值与频率的关系，是该参量在不同时间或不同工况(通常为不同负荷)下的频谱图组成的三维谱图。3.20 级联图cascade chart 显示启停机过程中不同转速下被测参量各种频率成分的幅值与频率(转速)的关系，是该参量在各转速下的频谱图组成的三维谱图。3.21 3.22 空间轴线圈spatial axis chart 机组主轴轴线的空间状态图。转子圄度rotor roundness 水轮发电机转子磁极铁心外缘半径最大值与最小值之差(即转子磁极铁心外缘轮廓线的内外包络线之距离)。3.23 定子圄度stat
12、or roundness 水轮发电机定子铁心内缘半径最大值与最小值之差(即定子铁心内缘轮廓线的内外包络线之距离)。3.24 电涡流传感器eddy-current transducer 基于电涡流测距原理的位移传感器，其输出量与传感器和被测量面之间的距离成正比。3.25 速度传感器speed transducer 将振动速度转换为与其成比例的电信号输出的传感器。3.26 加速度传感器acceleration transducer 将振动加速度转换为与其成比例的电信号输出的传感器。3.27 电容式位移传感器capacitive displacement transducer 基于电容测距原理的位移
13、传感器，其输出量与传感器和被测量面之间的距离成正比。3.28 电容辑合器capacity coupler 利用电容藕合原理拾取放电脉冲的高通电容器，用于监测发电机定子绕组局部放电信号。3.29 数据服务器data server 用于存储和管理电广一台或多台水轮发电机组状态监测数据的服务器。3.30 WEB服务器WEB server 用于状态在线监测系统与电厂局域网通讯的服务器，通常以WEB方式将状态监测数据发布至电厂局域网。3 G/T 28570-2012 3.31 3.32 3.33 数据采集箱data acquisition unit 负责信号采集与处理的集成装置，一般由数据采集模块、系统
14、模块和电源模块等组成。局肢值PD magnitude Qm 局部放电脉冲数量为每秒10个时对应的局放脉冲幅值。局放量normalized quantity number NQN 单位时间(规定时段为1s)内局部放电脉冲活动的总数量。4 总则4.1 水轮发电机组状态在线监测系统一般包括以下部分:a) 对机组的振动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度、局部放电等运行状态进行实时监测;b) 在相应工况参数及过程量参数条件下，通过对上述状态监测参量进行实时采集，实现对水轮发电机组运行状态的分析和人工辅助诊断;c) 通过专用的分析软件或人工辅助的智能分析软件对监测结果进行智能化、逻辑化处理，提
15、出故障或事故征兆的预报。4.2 水轮发电机组状态在线监测系统数据包括状态监测参量、工况参数和过程量参数。状态监测参量从现场传感器或信号器直接获取，工况参数宜采用4mA20 mA或开关量硬接线方式获取，过程量参数宜采用通讯方式从电站计算机监控系统获取。4.3 水轮发电机组状态在线监测系统宜与电站计算机监控系统配合使用。由状态在线监测系统采集的状态监测参量应和机组工况参数和过程量参数统进行综合分析，以全面反映机组的运行状态。4.4 水轮发电机组状态在线监测系统的设置应根据机组型式、单机容量、台数和电站运行方式等条件和实际需要合理选择监测项目和系统规模，可以一次规划整体实施，也可以统筹规划、分步实施
16、。4.5 水轮发电机组状态在线监测系统应具有良好的扩展功能和系统升级功能，以不断满足水电站运行管理的需要。5 系统功能5. 1 数据采集与实时监测状态在线监测系统应能对水轮发电机组的振动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度、局部放电等状态监测参量以及相应的工况参数和过程量参数进行实时采集和监测，并能以结构图、棒图、表格和曲线等形式进行显示。数据采集相关规约参见附录Eo5.2 数据分析状态在线监测系统应具备数据分析的能力，应能提供各种专业的数据分析工具，并根据监测参量的变化，预测状态的发展趋势，提供趋势预报的功能。4 GB/T 28570-2012 5.2.1 振动摆度系统应能自动对机
17、组的稳态运行、暂态过程(包括瞬态)的振动、摆度进行分析，提供波形、频谱、轴心轨迹、空间轴线、瀑布图、级联图、趋势图、相关趋势图等时域和频域分析工具。5.2.2 轴向位移系统应能自动对大轴轴向位置的变化进行分析，提供趋势图、相关趋势图等分析工具。5.2.3 压力脉动系统应能自动对各过流部位的压力脉动进行分析，提供波形、频谱、瀑布图、级联图、趋势图、相关趋势图等时域和频域分析工具。并能提供分析压力脉动的时域特性、频域特性与工况参数关系的工具。5.2.4 空气间隐系统应能自动对发电机定转子之间的空气间隙进行监测分析，自动计算定转子圆度、定转子中心相对偏移量和偏移方位、定转子间气隙(最大值、最小值和平
18、均值)及气隙最大值和最小值对应的磁极号等特征参数，并能分析机组静态与动态下气隙参数的相对关系和气隙的变化趋势。5.2.5 磁通密度系统应能对发电机定转子之间的磁通密度进行监测分析，计算各磁极的磁通密度等特征参数，并能提供磁通密度与工况参数的关系和相同工况下磁通密度的长期变化趋势，辅助分析转子磁极臣间短路和磁极松动等引起电磁回路故障的可能性。5.2.6 局部放电系统应能连续并自动检测水轮发电机在运行状态下定子绕组的局部放电脉冲信号，给出局部放电脉冲的各相局放值(Qm)和局放量(NQN)，提供长期趋势分析，分析判断出局部放电的大致发生部位。5.3 数据管理数据管理一般应具备以下功能:a) 数据服务
19、器的数据库应采用高效数据压缩技术，应能存储至少一年的机组稳态、暂态过程(包括瞬态)数据和高密度录波数据;能提供黑匣子记录功能，可完整记录机组出现异常前后的数据，确保系统能提供完整详尽的数据用于分析机组状态。b) 数据库应能自动管理数据，对数据进行检查、清理和维护F能实时监测硬盘的容量信息，当其容量不够时自动向使用者发出警告信息;能自动和手动备份数据。c) 数据库应具备自动检索功能，用户可通过输入检索工况快速获得满足条件的数据;应提供回放功能，能对历史数据进行回放。d) 数据库应具备权限认证功能，只有经过权限认证的用户才能访问数据。5.4 报警功能系统应提供报警功能，报警定值可根据机组特性和运行
20、工况设定，具体定值可参考GB/T8564、GB/T 18482、DL/T507以及主机合同保证值。出现报警时，系统应在监测画面上以醒目的方式进行提示。状态在线监测系统一般不直接作用于机组停机。5 GB/T 28570-2012 5.5 运行工况分析系统应能自动分析不同水头和负荷下机组运行特性，为确定机组稳定运行区、限制运行区和禁止运行区提供技术依据，供机组优化运行参考。5.6 辅助诊断系统应能对水轮发电机组常见的故障或异常现象进行人工辅助诊断，并通过趋势分析进行预警预报，为机组进行故障处理或检修提供决策参考。5. 7 动平衡计算系统应提供动平衡计算功能，计算出发电机转子配重的相位与重量。5.8
21、 状态报告系统应提供规范的监测状态报告，报告应能反映机组稳态、暂态过程(包括瞬态)各状态监测参量的数值和变化趋势，对机组运行状态提出初步评价，并附有相关的图形和图表。报告宜采用与Excel、Word等兼容的文件格式。5.9 远程监测系统应具有通过网络实现远程实时在线监测分析的功能。5. 10 其他功能系统还应具备系统设置、权限管理、打印以及在线帮助等功能。6 系统基本结构水轮发电机组状态在线监测系统宜采用分层分布式结构，由传感器单元、数据采集单元和上位机单元组成。典型系统结构示意图参见附录A。6. 1 传感器单元传感器单元是指状态在线监测系统所用到的各种传感器及其附属设备，是状态在线监测系统的
22、基础。水轮发电机组状态在线监测系统常用的传感器型式如下:电涡流传感器、电容式位移传感器、低频速度传感器、加速度传感器、压力脉动传感器、差压变送器、电容藕合器等。6.2 鼓据采集单元数据采集单元是指完成信号采集和处理的装置及其辅助设备，其核心设备是数据采集箱。机组数据采集单元宜集中组屏，通常布置在机旁或机组单元控制室。数据采集单元应具有现地监测、分析和试验功能，可实现对机组的振动、摆度、压力脉动、空气间隙、磁通密度、局部放电以及运行工况等参数进行数据采集、处理和分析，并能以图形、图表和曲线等方式进行显示。数据采集单元通常包含数据采集箱、传感器供电电源、显示器、状态监测屏柜等设备。6.3 上位机单
23、元上位机单元包括数据服务器、WEB服务器、网络设备以及打印机等设备。网络传输应采用开放的分层分布式以太网网络结构，满足电力系统二次安全防护的要求，并满足工业通用的国际标准规约。GB/T 28570-2012 总体要求如下za) 数据服务器:负责存储和管理电厂机组的状态监测数据，宜全厂配置一台;b) WEB服务器z负责状态在线监测系统与电厂局域网之间的通讯，宜全厂配置一台zd 光纤传输设备:当上位机单元与数据采集单元之间距离过长时，应采用光纤通讯;d) 网络安全装置:状态在线监测系统与电站计算机监控系统、电站局域网等相连时，均应满足电力系统二次安全防护的要求，配置相应的网络安全装置;e) 附属设
24、备:网络交换机和打印机等。7 测点布置7. 1 总则机组状态在线监测系统的测点布置应根据不同类型水轮发电机组的结构特点和特性参数进行合理有效配置。各类型大中型水轮发电机组的典型测点配置见附录B。小型机组可参考本章的原则作从简配置。7.2 键相测点每台水轮发电机组的状态在线监测系统应设置一个键相测点。通常在被测机组主轴上设置10 mm15 mm宽的一个凹槽或凸键标记，与相应的非接触式位移传感器组成键相测量单元。为便于确定测量相位与机组转动体方位的对应关系，标记宜布置在与转子励磁主引线同一方位上，键相传感器宜布置在+x或十Y方位。7.3 振动和摆度测点各类型水轮发电机组振动和摆度测点布置推荐如下z
25、a) 立式混流式、混流可逆式机组振动测点:应分别在上机架、下机架和顶盖处，设置2个水平振动测点、1个2个垂直振动测点，水平振动测点宜在正对水流上游面及与其互成90。的径向设置(若水流方向与十Y方向不重合，则应布置在正对水流方向或与其成900的方位)，非承重机架一般不设置垂直振动测点。定子机座应设置1个2个水平振动测点、1个垂直振动测点，水平振动测点应宜置在机座外壁相应定子铁心高度2/3处，垂直振动测点应设置在定子机座上部。摆度测点:应分别在机组的上导、下导、水导轴承的径向设置互成900的2个摆度测点，三组摆度测点方位应相同。b) 立式轴流式机组振动测点:应分别在上机架、下机架和顶盖处，设置2个
26、水平振动测点、1个2个垂直振动测点，水平振动测点应互成900径向设置，非承重机架一般不设置垂直振动测点。定子机座应设置1个2个水平振动测点、1个垂直振动测点，设置位置同7.3a)。摆度测点:应分别在机组的上导或受油器、下导和水导的径向设置互成90。的2个摆度测点，三组摆度测点方位应相同。c) 灯泡贯流式机组振动测点:应分别在组合轴承和水导轴承处设置2个径向、1个轴向振动测点。组合轴承处的径向测点应垂直和水平布置在组合轴承座靠近导轴承处，轴向测点应布置在组合轴承座推力轴承附近;水导轴承处的径向测点应垂直和水平布置在轴承座上，轴向测点应布置在轴承座靠发电机侧;有条件时可在灯泡体上设置1个2个径向振
27、动测点，也可在转轮室设置振动G/T 28570一2012测点。摆度测点z应分别在组合轴承和水导轴承的径向设置互成90。的2个摆度测点，一般与垂直中心线左右成45。安装。两组摆度测点方位应相同。d) 立式冲击式机组振动测点=应分别在上机架和下机架(若有)处设置2个水平振动测点，在上机架设置1个垂直振动测点，在水导轴承座上设置2个水平振动测点、1个垂直振动测点。每部位的水平振动测点应互成900径向设置。定子机座应设置1个2个水平振动测点、1个垂直振动测点，设置位置同7.3a)。摆度测点:应分别在机组上导、下导和水导轴承的径向设置互成900的2个摆度测点，三组摆度测点方位应相同。7.4 轴向位移测点
28、对于混流式、可逆式、轴流式、灯泡贯流式机组，在轴向可设置1个2个轴向位移测点。7.5 压力脉动测点各类型水轮发电机组压力脉动测点布置推荐如下:a) 混流式机组z应分别在蜗壳进口设置1个、活动导叶与转轮间设置1个2个、顶盖与转轮间设置1个2个、尾水管进口设置2个(上F游方向)压力脉动测点;b) 混流可逆式机组:应分别在蜗壳进口设置1个、活动导叶与转轮间设置2个、顶盖与转轮间设置1个2个、转轮与泄流环之间设置1个、尾水管进口设置2个(上下游方向)、肘管中部设置1个2个压力脉动测点;c) 轴流式机组:应分别在蜗壳进口设置1个、活动导叶后设置1个、尾水管进口设置2个(上下游压力脉动测点;d) 灯泡贯流
29、式机组z应分别在流道进口设置1个、转轮前后各设置1个、尾水管进口设置1个2个压力脉动测点。压力脉动传感器应尽可能地靠近取压口，不能位于压力均压管上，且应尽可能与模型试验测点相对应。压力脉动测点和水力量测用的压力测点应分开设置。7. 6 定子铁心振动测点对于大、中型发电机，宜设置1-3组发电机定子铁心振动测点，每组包括1个水平(径向)和1个垂直(轴向)振动测点。定子铁心水平振动测点宜布置在定子铁心外缘的中部，垂直振动测点宜布置在定子铁心的上部。7.7 发电机空气间隙测点对于大、中型发电机，可设置发电机气隙测点;混流可逆式机组和灯泡贯流式机组宜设置发电机气隙测点。气隙测点的数量和布置应根据水轮发电
30、机的容量、尺寸和定子铁心高度等参数决定。定子铁心内径小于7.5m时设置4个，大于及等于7.5m时应设置8个，定子铁心高度大于2.75m时测点可在轴向分两层均匀布置。气隙传感器(4个或8个)沿周向均匀布置，粘贴在定子铁心内壁上，参见附录C。7.8 发电机磁通密度测点对于大、中型发电机，可设置1个磁通密度测点。磁通密度传感器粘贴在定子铁心内壁上。8 G/T 28570-2012 7.9 发电机局部放电测点对于大、中型发电机，可根据需要设置发电机局部放电测点。每台机组至少设置6个测点，每相至少2个，必要时可每支路设置1个。测点可布置在发电机绕组高压出线端附近或其他适当位置。8 传感器8. 1 摆度和
31、键相传感器8. 1. 1 摆度和键相传感器应采用非接触式位移传感器，一般可选择电涡流传感器或电容式位移传感器。键相传感器也可选用光电传感器。8.1.2 摆度和键相传感器主要性能指标要求如下:a) 频响范围:0Hzl 000 Hz; b) 线性范围:注2mm; c) 幅值非线性度:士2%;d) 灵敏度:一8mV/m士5%;e) 温漂zO.l%/K;f) 工作温度:一10.C十60.C。8.2 振动传感器8.2. 1 传感器的选择振动传感器可采用低频速度传感器、加速度传感器或速度传感器等，应根据水电站发电机的具体情况选择。对于低速机组(额定转速300r/min及以下)，宜测量振动位移Sp-p(m)
32、，采用用低频速度传感器;对于中高速机组宜测量振动速度(mm/s，RMS)，采用加速度传感器或速度传感器，通过频谱分析换算为位移量。8.2.2 低频速度型传感器主要性能指标要求如下:a) 频响范围:0.5 Hz200 Hz; b)线性测量范围:0ml000m(峰峰值hc) 幅值非线性度z运士5%;d) 工作温度:-10 .C+60 .C。8.2.3 加速度传感器和速度传感器主要性能指标见8.3.2和8.3.308.3 定子铁心振动传感器8.3. 1 定子铁心振动测量一般采用防电磁干扰的加速度或速度型传感器。8.3.2 加速度传感器主要性能指标要求如下:a) 频响范围:1Hzl 000 Hz; b
33、) 线性测量范围z士10g; c) 幅值非线性度:士5%;d) 工作温度:0.C+125 .C。8.3.3 速度传感器主要性能指标要求如下:a) 频响范围:1Hzl 000 Hz; b) 线性测量范围:0mm/s100 mm/s(O峰值)或0m500m(峰一峰值); c) 幅值非线性度:运士5%;d) 工作温度:0.C十125.C。9 G/T 28570-2012 8.4 轴向位移传感器轴向位移(或抬机量)传感器应采用非接触式位移传感器，通常为大直径电涡流传感器，量程应满足机组轴向位移(或抬机量)限值的要求。8.5 压力脉动传感器8.5. 1 压力脉动传感器可采用压电型、压阻型或电容式压力传感
34、器，应具有良好的响应速度，并能承受被测点可能出现的最高压力或负压。8.5.2 压力脉动传感器主要性能指标要求如下za) 精度:士0.2%;b) 频响范围:0Hz20 Hz; c) 响应速度:1ms; d) 工作温度:一10C60 C; e) 线性测量范围:O1.5倍工作压力。8.6 空气间隙传感器8.6. 1 空气间隙传感器一般采用平板电容式传感器，并配以相应的专用电缆和前置器。8.6.2 空气间隙传感器、前置器主要性能指标一般要求如下:a) 测量范围:0.51. 5倍设计气隙值;b) 非线性度:50dB; e) 工作温度:-10 oC60 oC 0 9.2 状态监测屏柜机组对应的数据采集箱及
35、其附属设备宜集中组屏，安装在一标准屏柜内。对于大型机组，为便于使用和维护，每台机组宜独立配置一面状态监测屏柜。屏柜的电磁屏蔽特性应保证本系统能正常工作和不影响电厂其他设备的正常工作。屏柜应有屏蔽、防尘、通风和防潮设施，以便适应现场环境。9.3 附属设备状态监测屏柜内应配置液晶显示器，以方便就地监测和调试维护E应配置一套传感器电源模块，为各种传感器提供工作电源;可配置一套交直流逆变电源装置或UPS电源，以提高电源可靠性。10 上位机设备上位机单元应采用标准化、开放式的硬件结构，所选设备应采用成熟的主流产品，并能满足状态在线监测系统的远景发展要求。10. 1 数据服务器全厂应配置1台状态在线监测数
36、据服务器，其配置应满足状态在线监测系统的性能要求，具体配置应不低于:a) CPU:双核或四核主频2.0GHz及以上pb) 内存容量:2GB及以上，可扩展;c) 硬盘容量:4X146Gb及以上，采用磁盘阵列管理;d) 网络:2个以太网端口，按照电站组网方式配置;e) 接口z至少2个串口、2个USB端口;f) 操作系统z符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统;GB/T 28570一2012g) 电源:硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动;h) 液晶显示器:17寸及以上，应具有抗电磁干扰能力。10.2 WEB服务器配置同数据服务器，但可适当降低。10.3 工程师工作站全
37、厂配置工程师工作站，其配置应满足状态在线监测系统的性能要求，具体配置应不低于za) CPU:双核或四核主频2.0GHz及以上;b) 内存容量:2GB及以上，可扩展;c) 硬盘容量:2X73.4GB及以上，采用磁盘阵列管理;d) 网络:2个以太网端口，按照电站组网方式配置;e) 接口:至少2个串口、1个USB端口;f) 操作系统:符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统;g) 电源:硬件支持掉电保护，承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动zu 液晶显示器:17寸及以上，应具有抗电磁干扰能力;i) 汉化功能:符合GB2312-1980，支持双字节的汉字处理能力。命令和实用程序及图形界面都有
38、相应的汉字功能。10.4 辅助设备上位机单元辅助设备一般要求如下:a) 系统可根据需要配置相应的网络设备。当上位机单元与数据采集单元之间距离超过100m 时，应采用光纤通讯。b) 局域网必须符合工业通用的国际标准和规约，数据传输速率不小于100MB/s。c) 系统选用的网络安全隔离装置和防火墙应通过国家相关检测部门的认证。d) 系统内所有设备应采用标准时钟，可与计算机监控系统合用时钟同步接收装置。11 试验和检验11. 1 一般要求本系统所使用的主要设备元件应是有资质的厂家生产的合格产品，且应具备有效的型式试验证书(最近5年内)。11.1. 1 出厂试验和检验设备出厂前，应进行出厂试验和检验。
39、11.1. 2 现场试验和检验在设备正式启用前，应进行现场试验和检验。11. 2 试验和检验项目出厂试验和现场试验项目应尽可能全面、完整，但不需要全部重复。现场试验项目应根据现场情况确定。11.2. 1 出厂试验和检验项目一般包括=13 GB/T 28570-2012 a) 试验和检验文件的检查;b) 设计文件、操作手册和维护手册的检查;c) 系统设备配置检查;d) 系统硬件性能测试;e) 系统软件功能测试;f) 系统整体性能测试。11.2.2 现场试验和检验项目一般包括:a) 随机资料完备性检查;b) 系统设备完备性检查;c) 系统静态试验;d) 系统网络通信测试;的系统整体性能测试;f)
40、系统与电站计算机监控系统的网络安全隔离检查。只有经过上述试验和检验合格的系统方能投入试运行对机组设备进行在线监测。12 文件与资料12. 1 一般要求水轮发电机组状态在线监测系统文件与资料一般要求如下:a) 系统制造厂家为用户提供的文件应包括五个基本部分:设计文件、安装文件、操作文件、维护文件以及试验文件zb) 系统制造厂家提出的文件内容应详尽、完整，格式统一，图文工整清晰，印刷装订美观。12.2 设计文件设计文件应包括:a) 系统总体结构图和设备布置图zb) 硬件系统框图zc) 屏柜内设备布置和布线图;d) 电缆布线图;e) 系统输入、输出测点清单;f) 10接口和负荷清单;g) 电缆清单;
41、h) 各自动化元件厂家提供的有关资料zi) 各设备厂家提供的有关资料;j) 设计说明书。12.3 安装文件安装文件应包括:a) 系统布置方案;b) 测点布置及安装图;c) 系统施工方案及安装工艺要求。GB/T 28570-2012 12.4 操作文件系统制造厂家应为用户编制本系统设备的详细操作使用说明书并负责对用户的操作人员进行技术培训。12.5 维护文件系统制造厂家应为用户编制本系统设备的维护说明书。12.6 试验文件系统制造厂家应提供系统设备在工厂和现场各试验阶段的文件。必要时可提供附录F所列的相关标准供用户参考。15 GB/T 28570-2012 附录A(资料性附录)水轮发电机组状态在
42、线监测系统典型结构示意图A. 1 水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图见图A.l。电厂局域网监控通讯工况参数压力脉动轴向位移摆度振动局部放电磁通密度空气间隙机组116 远程监测诊断中心状态在线监测系统以太网工况参数压力脉动轴向位移摆度振动空气间隙局部放电磁通密度机组n图A.1GB/T 28570-2012 附录B(规范性附录)大中型水轮发电机组状态在结监测系统典型测点配置B.1 大中型水轮发电机组状态在线监测系统典型测点配置见表B.l表B.2。表B.1立式机组机组型式测点名称立式立式立式混流立式混流式轴流式可逆式冲击式备注键相1 1 1 1 上导摆度2 2 2 2 2个测点互成90。径向
43、布置，一般为十X、+Y布置下导摆度2 2 2 2 同1:水导摆度2 2 2 2 同上2个测点互成900径向布置，一般为上机架水平振动2 2 2 2 十X、+Y布置。测点应尽量靠近机组中心位置上机架垂直振动测点应尽量靠近机组中心位置。非承12 12 1-2 1 重机架可不设垂直振动测点2个测点互成900径向布置，一般为+x、十Y布置。下机架水平振动2 2 2 2 测点应尽量靠近机组中心位置。冲击式机组若没有下机架，则不设振动测点下机架垂直振动测点应尽量靠近机组中心位置。非承12 12 12 重机架可不设垂直振动测点定子机座水平振动12 1-2 12 1-2 测点布置位置见7.3a)定子机座垂直振
44、动1 1 1 1 测点布置位置见7.3a)2个测点互成900径向布置，一般为+x、十Y布置。顶盖水平振动2 2 2 2 测点应尽量靠近机组中心位置。冲击式机组布置在水导轴承座上，见7.3d) 测点应尽量靠近机组中心位置，顶盖垂直振动1-2 1-2 1-2 1 冲击式机组布置在水导轴承座上，见7.3d) 每组包括1个水平振动和1个垂直定子铁心振动1-3组13组1-3组1-2组振动。测点布置见7.617 GB/T 28570-2012 表B.1 (续)机组型式测点名称立式立式立式混流立式混流式轴流式可逆式冲击式备注轴向位移1 1-2 1 测点布置按机组结构而定蜗壳进口压力脉动1 1 1 1 冲击式
45、机组设置在配水环进口活动导叶与转轮间压力脉动1-2 1 2 轴流式设置在活动导叶后顶盖与转轮间压力脉动1-2 1-2 转轮与泄流环间压力脉动1 尾水管进口压力脉动2 2 2 与模型试验测点位置相对应尾水肘管压力脉动1-2 与模型试验测点位置相对应空气间隙4或84或8测点布置见7.7及附录C。8 1昆流可逆式机组8个测点宜分两层均布磁通密度1 l 1 测点布置见7.8局部放电二三6二三6注6测点布置见7.9。每相至少2个，必要时可每相每支路各布置1个表B.2灯泡贯流式机组机组型式测点名称灯泡贯流式备注键相1 组合轴承摆度2 测点布置见7.3c)水导轴承摆度2 测点布置见7.3c)组合轴承径向振动
46、2 测点布置见7.3c)组合轴承轴向振动1 测点布置见7.3c)水导轴承径向振动2 测点布置见7.3c)水导轴承轴向振动1 测点布置见7.3c)定子铁心振动2组每组包括1个径向振动和1个轴向振动轴向位移1 流道进口压力脉动1 转轮前压力脉动1 转轮后压力脉动1 尾水管进口压力脉动1-2 空气间隙4 测点布置见7.7及附录C18 GB/T 28570一2012附录C(资料性附录)水轮发电机空气间醺传感器典型安装示意图C.1 水轮发电机空气间隙传感器典型安装示意图见图C.l图C.4。-y 图C.1空气间隙传感器布置示意图(单层布置)一-y图C.2空气间朦传感器布置示意图(双层布置)19 GB/T
47、28570一2012电缆磁极图C.3空气间隐传感器安装示意图气隙传感器转子图C.4空气间隙传感器安装俯视图20 G/T 28570-2012 附录D(资料性附录)水轮发电机局部放电在结测量概要D.1 局部放电监测的必要性在高压绝缘系统中，在绝缘内部小空隙里或者在绝缘的表面都有可能发生局部放电。由于定子绕组长期受高温、高电压、振动以及油污、潮湿和化学物质的作用，绕组绝缘将会逐渐恶化，并最终导致发电机定子绕组绝缘故障。这个问题的解决一方面有政于绝缘材料的改进和设计制造工艺水平的提高，另一方面则有赖于发电机绝缘监测技术的应用。通过在线监测发电机定子绕组局部放电，可及时评估发电机定子绕组的绝缘状态，提前发现故障早期征兆，避免恶性事故的发生。水轮发电机局部放电在线测量是指在水轮发电机运行状态下进行的局部放电测量。实施在线测量的优点在于测量数据是在水轮发电机承受着额定电压、不同负载和不同工况的情况下采集得到的。在线测量时，定子绕组承受着包括电压应力、热应力、机械应力和化学应力等作用，这些应力在离线(机组停机)状态测试时，是元法模拟的。因此，如果测量方法得当，对水轮发电机实施局部放电在线测量，将能及时评估定子绕组的绝缘状态，有效评价水轮发电机是否具有持续可靠运行的能力。D.2 局部放电脉冲信号特性局
