水轮发电机组状态监测分析系统在十三陵抽水抽蓄能电厂的应用
抽水蓄能机群远程在线监测与状态评价系统研究
抽水蓄能机群远程在线监测与状态评价系统研究桂中华;陈瑞;张浩;孙慧芳;齐远航【摘要】According to studing on the stucture of remote on-line monitoring and condition evaluation system, the strategy of integration and transmission optimization for monitoring data, and also the key techonology of condition monitoring and evaluation system for pumped storage units, this paper developed the on-line monitoring and condition evaluation system. The system realizes the unified monitoring, analysis and condition evaluation of pumped storage units. And it has been successfully applied in pilot stations. This study will provide a technical basis for the development of the condition evaluation of pumped storage station.%本文在研究抽水蓄能机组远程在线监测与状态评价系统的体系结构、监测数据集成与传输优化策略以及机组状态评价等关键技术的基础上,开发了抽蓄电站机组群在线监测与状态评价系统,实现了机群运行状态的统一监测、分析与评价,幵将该系统成功应用于试点电站,为推迚抽水蓄能电站设备状态评价工作奠定了坚实的技术基础.【期刊名称】《大电机技术》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P48-51)【关键词】抽水蓄能机群;在线监测;状态评价;海量实时/历史数据平台;水力发电【作者】桂中华;陈瑞;张浩;孙慧芳;齐远航【作者单位】国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161;国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161;国网浙江省电力公司,杭州 310008;国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161;国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161【正文语种】中文【中图分类】TM612建立抽水蓄能机群远程在线监测与状态评价系统是蓄能电站设备运维保障技术发展的必然趋势。
十三陵蓄能电厂机组不能长时间调相问题分析及处理
５ ４
水 电站 机 电技术
２０ ０ ２年 第 ３ 期
十 三 陵 蓄 能 电 厂 机 组 不 能 长 时 间 调 相 问题 分 析 及 处 理
高 占杰
十三 陵蓄 能 电厂 ， 京 昌平 ，０２ ０ 北 １ ２ ０
１ 电 厂 概 况
机 组 并 网 发 电 。４台单 机 容 量 ２ ０ ０ ＭＷ 的 可 逆 式 水 泵 ／ 轮 机 组 ， 机 部 分 均 为 进 口产 品 ， 中水 泵 ／ 水 主 其 水
３ 异 常 分 析
１９ ９ ８年 机 组 调 相 工 况 调 试 期 间 ， 却 水 温 上 升 冷 很 快 ， 小 时 内 温度 即 达 到 报 警 值 ， 且 仍 保 持 上 升 半 并
图 ２ 技术供 水 回路
１ ０ ： 机组 技术 供水排 水 电动 阀 ； ２９本 １ １ ； 机组 技术供 水供 水 电动 阀 ； ２０本 ２０ ： 邻机 组技 术供 水排水 电动阀 ｝ ２９ 相
压 水 程 序 ， 肘 管 内水 位 压 至 调 相 水 位 ， 电 网 中 吸 将 从 收些 许 有 功 ， 组 进 行 调 相 运 行 。 组 在 发 电调 相 工 机 机 况 ， 出 无 功 功 率 允 许 值 为 １ ４ ａ ， 收 无 功 功 率 发 ５ Ｍｖ ｒ 吸 允 许 值 为 一 １ ０ ａ 。 组 在 抽 水 调 相 工况 ， 出无 ７ Ｍｖ ｒ 机 发
的有 效 措 施 。
图 １ 工 况转换
机 组 调 相 工 况 启 动 过 程
机 组 现 地 控 制 单 元 Ｌ Ｕ 接 到 监 控 系 统 发 出的 Ｃ 启 动 命 令 后 ， 据 调 相 启 动 程 序 逐 步 启 动 轴 承 润 滑 根
抽水蓄能电站的作用和效益
抽水蓄能电站的作用和效益摘要：本文简要介绍了抽水蓄能电站的工作原理，在电力系统中的作用以及相应的静态效益与动态效益。
关键词：抽水蓄能电站；作用；静态效益；动态效益1前言我国的电力建设经过几十年的努力，已基本上达到了电量充足，限制用电的情况已大体消除的程度。
但是，大部分电力系统的调峰能力还很差，为此，许多火电厂被迫使用中型热力机组来调峰。
如此以来，既耗费了燃料，又损伤设备，得不偿失。
因此，发展既能够提高供电质量，又能提高电力系统本身经济性的技术就非常必要，而抽水蓄能电站满足了这一要求。
2抽水蓄能电站的工作原理及作用抽水蓄能电站的工作原理即利用可以兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组，在电力负荷出现低谷时（夜间）做水泵运行，利用基荷火电机组发出的多余电能将下游水库的水抽到上游水库储存起来，在电力负荷出现高峰时（下午及晚上）作水轮机运行，将储存的水泄下来发电。
由此可见，抽水蓄能电站是一种特殊的电源，它具有两大特性：（1）既是发电厂，又是用户，其调峰填谷的功能是其他任何类型发电厂所不具备的；（2）机组启动迅速，运行灵活、可靠，对负荷的急剧变化可以作出快速反应，除调峰填谷外，还适合承担调频、调相、事故备用等任务。
2.1调峰填谷抽水蓄能电站在用电高峰期间发电，在用电低谷期间抽水填谷，可以改善燃煤火电机组和核电机组的运行条件，保证电网稳定运行。
比如十三陵抽水蓄能电站，由于担当了调峰发电、抽水填谷等任务，降低了电网的峰谷差率，减轻了燃煤火电调峰机组的调峰任务，不但为电力系统节约了固定运行费用和燃料费用，而且对电网的稳定运行起到了十分重要的作用。
2.2调频为了保证稳定运行，电网需要具备随时调整发电出力的能力，以适应用户负荷的变化，因此，电网所选择的调频机组必须快速灵敏，随负荷瞬时变化而调整出力。
抽水蓄能电站机组具有迅速而灵敏的开、停机性能，特别适宜于调整出力，因此，能很好地满足电网负荷急剧变化的要求。
2.3紧急事故备用在电网发生故障和负荷快速增长时，要求有发电站能起到紧急事故备用和负荷调整的作用，由于抽水蓄能电站快速灵活的运行特点，很容易实现这一功能。
机组状态监测与故障诊断系统在永泰抽水蓄能电站的应用
90 EPEM 2021.4发电运维Power Operation机组状态监测与故障诊断系统在永泰抽水蓄能电站的应用福建永泰闽投抽水蓄能有限公司 杨文平摘要：介绍基于VRS8000的机组状态监测与故障诊断系统，包括该系统的组成与各部分功能，详述了该系统在永泰抽水蓄能电站的应用，该系统对于机组实现自动化管理和预防性检修提供了技术依据。
关键词：永泰抽水蓄能电站；状态监测；故障诊断；预防性检修随着科学技术与水电事业的快速发展，抽水蓄能发电技术得到迅猛发展。
抽水蓄能电站在电力系统中具有削峰填谷、调频调相、启动迅速、运行灵活、可靠等特点，所承担的机组任务较多，在电力系统中所做出的贡献也越来越大[1]。
为增加机组正常运行和减少设备检修的时间，当前国内大中型水电站正朝向“无人值守”或“少人值守”，设备实现从“定期检修”到“预防性检修”的方向发展。
因此，在抽水蓄能电站建立一套能够实现机组的振动、摆度、压力脉动以及发电电动机空气间隙、局部放电等参数的监测与故障诊断系统，对电站的安全稳定运行和预防性检修是具有重要指导作用的。
1 系统组成永泰抽水蓄能电站机组的状态监测与故障诊断系统网络结构如图1所示，主要组成设备有传感器、数据采集单元、网络设备、服务器、系统软件等。
系统构成主要分为三层：现地层。
数据采集单元、数据采集保护单元等；电站层。
数据服务器、工程师站、网络设备等；集控层。
前端设备、监控平台、监控客户端、网络传输、监控中心等部分组成。
系统中4台机组各自配备了数据采集站，数据采集站主要有振动、摆度、压力脉动数据采集箱VRS8000V、发电电动机的气隙磁通局放数据采集箱VRS8000G、机组振摆保护监测装置PMS-300以及传感器电源等辅助设备。
传感器将物理信号（如振动、摆度、压力脉动、工况参数等）转化为电信号，上传至数据采集系统，对原始数据进行特征量提取，将能够反映机组运行的特征参数、曲线和图表，通过在线监测网络（TCP/IP 协议）存放至状态数据服务器中。
抽水蓄能电站生产运行与设备监测系统的开发及应用
抽水蓄‘能电站生产运行与设备监测系统的开发及应用卞韶帅，秦俊，刘建龙(华东电力试验研究有限公司，上海200437)摘要：以实时数据为核心的抽水蓄能电站生产运行和设备监测系统的关键是应用模块，主要包括：事件管理平台、水库电力调度、水库水情预测、机组效率及全厂效率在线监测、数据相关性分析、设备故障智能短信、运行优化监视、设备状态监测管理等功能模块。
应用模块的开发和应用，将原来离散的数据变成有价值的信息，为抽水蓄能电站的生产管理和设备状态分析评估提供指导。
系统已在桐柏抽水蓄能电站和天荒坪抽水蓄能电站得到应用，并取得了良好的效果。
关键词：实时数据；生产运行；设备；监测系统；抽水蓄能电站D evel opm ent an d A ppl i cat i on of t l l e oper at．on an d EqI l i pm ent M ol l i t or i ng Sys t em f or Pum ped_s t or age P o w er St a t i onB i an Shaos huai，Q i n Jun，Li u Ji anl on g(East C hi na E l ect r i c Po w e r T e st＆R e s e a rc h C o．，Lt d．，Shanghai200437)A bs t r ac t：The key e l e m e nt of ope m t i on and e q ui pm ent m o ni t o r i n g sy st e m bas ed o n r eal—t i m e da t a f or pum ped—s t om ge po w e r s t at i on ar e t he appl i cat i on m o dul e s w hi c h ha ve f un ct i ons o n eve nt m anagem ent pl aⅡ10珊，r e ser vo i r—pow e r s cheduli ng，r es er voi r hydr ol o舀cal f or ecast i ng，o n—l i ne em ci ency m o ni t or i n g f or uni t and s t at i on，da t a cor r el at i on a na lys is，sm砒m es sa gi ng f or e q ui pm ent f au l t，o pem t i on opt i m i zat i on and m oni t or i n昏and e qu i pm e nt con di t i on m o ni t or i ng．T he deV el op m ent and印pl i cat i on of t hese m o dul e s c an t r ansf0册di scr et e da t a i n t o V a l uabl e i nf o瑚at i on and be as t he basi s f or s t at i on ope m t i on m anagem ent and e qu i pm e nt con di t i on ev al u at i o n．T he sy st e m has be en us e d i n To ngb a i Pum pe d—s t or a ge Pbw er S t“on a nd Ti a nh ua n gpi ng Pum pe d—s t or a ge Pow er s ta ti on．K ey W ords：r ea l一t i m e da t a；opem t i on；e qui pm ent；m oni t or i ngsy8t em；pu m p ed—st or age pow e r s t at i on中圈分类号：TM734；TV743文献标识码：文章编号：0559—9342(2010)12—0088—03U刚舌充分利用电站各个“孤岛”系统的过程数据，建立基于电站设备和过程的实时数据库，通过对实时和历史数据的挖掘，使电站的生产过程保持最佳的状态。
北京十三陵蓄能电厂运行管理ppt课件
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规范要点
▪ 设备：对于主辅机电设备、自动监控保护设 备，产品质量都应符合规定标准，性能应该 良好，能够满足实际需要，运行应该稳定可 靠，并有必要的，适当的备用。在正常运行 情况下，能够保证对全厂的有效控制，不需 要现场值守人员的干预；发生异常情况时能 及时报警、自动停机、跳闸并自动采取必要 的措施，避免事态扩大，减少损失，确保设 备安全。
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对主设备、引水系统、调速器系统等16项 做出具体规定。
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▪ 人员素质：应具有与工作性质相适应的文化 程度，一工多艺，一专多能。
▪ 管理制度：必须建立必要严格的管理制度， 明确工作责任、工作内容和范围、应遵守的 纪律以及需要登记备查的记录内容和汇报联 系等。具体列举了5项现场工作制度。
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激光扫描口 激光扫描口 掌上式采集器
发电部电脑
条
红外线通信口
码
打
25针口
9针口
印
机
打印机(可专用或共享)
红外线通信底座
RS232通信线
电厂MIS 网络
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在运行巡检过程中，采用条形码巡检方式 取得了良好的效果：
1、运行巡检工作全面规范化、标准化。
2、运行巡检质量大幅度提高，彻底消除 了巡检跳项、漏项、标准不统一、责任不明 确等问题。
4、运行人员少，控制中心与现场距离相对较远， 现场运行方式不直观，不易于运行人员的事故处理 和倒闸操作。
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十三陵蓄能电厂机组IPB母线充气压力异常分析
抽 水
停 机 （ ：１ ６ ８抽 水 停 机 ） 抽 水 抽 水 抽 水 抽 水
抽 水
二 、 十三 陵 蓄能 电厂 Ｉ Ｂ母 线 充气 系 统 的作 用 ： Ｐ
ＩＢ母线 的全 称为 离 相 式 封 闭母 线 ，即母 线 采 用 三 Ｐ 相分 离式 布 置 ，每 相 母 线 均 有 独 立 的 密 封 装 置 隔 离 。 ＩＢ母 线 充气 的主要 作 用 为在 封 闭母 线 的密 闭 空 间 内形 Ｐ 成微 正压 ，从而 避 免 外部 潮 气进 入 封 闭母 线 内 造成 母 线
稳 定运 行 。
关键 词 ：ＩＢ母 线 ；充气 压 力 异 常 ；十 三 陵蓄 能 电厂 Ｐ
一
、
十三 陵 蓄 能 电厂概 况 ：
表 １ Ｉ Ｂ 充气 压 力异 常点 （０ ９— Ｐ ２ ０ １—１至 ２ １ ７—１ ） ０ ０— ５
机 组 时 间
２０ ０ ９—１— ７ １ ：５ ２ ９ ７
１ ９
２ ０ ｌ ９ １ ９ ２ １
抽 水
抽 水 发 电 发 电 抽 水
２１ ０ ０年 ５月至 ７月 （ 进入 电 网夏 季 大 负荷 ） 期 间＃
２ ３机组 ＩＢ母 线 充气 压 力 在 巡 检 数 据 中多 次 出现 数 、＃ Ｐ 据异 常 （ 常 值 ：５ ｂｒ ５ ｂｒ ， 因 此 于 ２ １ 正 ｍ ａ 一１ ｍ ａ） ０ ０年 ７ 月 １ 日联 合 检 修 电 气 一 次 、二 次 人 员 对 样 ５ ２、样 ３机 组
１ ５
缓慢 回落并 稳 定 在 １ ｍｂｒ左 右 。 随 即将 供 气 装 置 内部 ６ ａ 表 １数 据 显示 ：ＩＢ充 气 压 力 异 常 数 据 多 发 生 在 机 供气 阀和 供 气 装 置 外 部 供 气 阀关 闭 ，在 机 组 负 荷 升 到 Ｐ
探析抽水蓄能电站安全监测的实施及其作用刘文礼1张晨铖2王勇3解永泽4
探析抽水蓄能电站安全监测的实施及其作用刘文礼1 张晨铖2 王勇3 解永泽4发布时间：2021-12-29T03:03:03.496Z 来源：基层建设2021年第28期作者：刘文礼1 张晨铖2 王勇3 解永泽4 [导读] 文章强调了抽水蓄能电站安全监测的现实价值，并提出了推行测点管理的规范化展开1、吉林敦化抽水蓄能有限公司吉林省延边州敦化市 1337002、南京南瑞水利水电科技有限公司江苏省南京市 2111063、吉林敦化抽水蓄能有限公司吉林省延边州敦化市 1337004、吉林敦化抽水蓄能有限公司吉林省延边州敦化市 133700摘要：文章强调了抽水蓄能电站安全监测的现实价值，并提出了推行测点管理的规范化展开、加大在过程线管理方面的投入力度、搭建并应用安全监测系统、积极引入智能巡检机器人这些抽水蓄能电站安全监测工作的展开策略，旨在实现抽水蓄能电站安全监测工作的高效化、智能化展开。
关键词：抽水蓄能电站；安全监测；智能化;自动化引言：抽水蓄能电站中普遍配置了大量的设备，促使运维工作的技术复杂性有所提升，管理工作难度也表现出偏高的状态。
基于这样的情况，需要持续展开对抽水蓄能电站安全监测管理工作的升级与策略优化，在保障抽水蓄能电站长期安全平稳运行的同时，降低运维管理工作量与难度水平。
特别是在当前智能电站建设背景下，将信息技术、人工智能技术等引入安全监管工作中极为必要。
一、抽水蓄能电站安全监测的现实价值分析维护抽水蓄能电站运行安全性与稳定性是落实安全监测工作的最重要目的，也是安全监测的最明显作用。
在安全监测的支持下，能够实现对抽水蓄能电站中所有水工建筑物全寿命（包含施工阶段与使用运行阶段）安全状况的监测，判断并预测水工建筑物的发展趋势，及时确定异常点或是风险问题，并保证相关工作人员可以在第一时间组织有效性的处理，最终达到遏制严重风险事故问题发生的效果。
同时，通过展开对抽水蓄能电站的安全监测，还可以为同类项目的设计与施工提供参考，并为决策者提供更多、更真实的数据参考。
2022北京高二(下)期中物理汇编：电能的输送
2022北京高二（下）期中物理汇编电能的输送一、单选题 1．（2022·北京丰台·高二期中）如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，降压变压器输入端电压为U 1，用户端干路电流为I 2，则（ ）A ．用户端的电压为112I U I B ．输电线上损失的电压降为U C ．降压变压器的输出功率为21I r D ．输电线路上损耗的电功率为I 1U2．（2022·北京·清华附中高二期中）在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。
所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是（ ）A ．B ．C ．D ．3．（2022·北京·101中学高二期中）超高压输电是指使用50kV~1000kV 电压等级输送电能。
超高压输电与普通高压输电（500kV 以下）在建设和输送成本方面有大幅度降低。
如果输送相同的电功率，则（ ） A ．超高压输电电流更大 B ．超高压输电频率更高 C ．超高压输电电能损耗会更多D ．电能损耗相同的情况下，超高压输电线截面积可以更小4．（2022·北京丰台·高二期中）某发电站采用高压输电向外输送电能。
若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电线的总电阻为R 线。
下列说法正确的是（ ）A ．输电线上的电流UI R线B ．输电线上的电压损失0()P U R U =线线C ．输电线上的功率损失2U P R =线线D ．用户得到的功率20()P P R U=用户线 5．（2022·北京·昌平一中高二期中）互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。
它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。
如图所示，1T 、2T 是监测交流高压输电参数的互感器，a 、b 是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV ，1T 的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为100V ，交流电流表的示数为1A ，则（ ）A ．a 是交流电压表，b 是交流电流表B ．2T 的原、副线圈匝数比为100:1C ．高压线路输送的电流为1AD ．高压线路输送的电功率为42.210kw ⨯6．（2022·北京市第四中学顺义分校高二期中）从发电站输出的功率为220 kW ，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V 和11 kV 两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( ) A ．100∶1B ．1∶100C ．1∶10D ．10∶17．（2022·北京通州·高二期中）采用220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（ ）A ．55 kVB ．110 kVC ．440 kVD ．880 kV8．（2022·北京·临川学校高二期中）某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则正确的是（ ） A ．提高电压后输电线上的电流变为原来的20倍 B ．提高电压后输电线上的电压损失增为原来的20倍 C ．提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1400D ．提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 二、多选题9．（2022·北京·北师大实验中学高二期中）某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线给500km 外的用户输电，其输出电功率是6310kW ⨯。
水力发电站水轮机运行状态检测与监控技术研究
水力发电站水轮机运行状态检测与监控技术研究水力发电站是一种利用水能转化为电能的电力生产设施。
由于水力发电具有成本低、环境友好的特点，近几年来，水力发电作为一种可再生能源得到了广泛的应用和发展。
然而，水力发电站水轮机的运行状态检测和监控技术的研究仍然是当前研究的热点之一。
一、水轮机运行状态检测的意义和目的水轮机运行状态检测是指对水轮机在运行过程中的工作状态和性能参数进行监测和分析的过程。
通过对水轮机的状态检测，可以实现对水轮机运行状况的实时监控，及时发现问题，并采取有效的措施进行修复和保养，保证水轮机的长期稳定运行。
同时，水轮机运行状态检测还可以用来确定水轮机的运行效率，并发现水轮机的设计缺陷。
同时，它可以为水轮机性能优化提供必要的数据，为提高水轮机的发电效率提供支持。
二、水轮机运行状态检测和监控技术的研究现状目前，水轮机运行状态检测和监控技术主要包括传统的测量技术和先进的无损检测技术两种。
1、传统测量技术传统技术主要是通过以前沿反射测量技术和信号处理技术来对水轮机运行状态进行监控和检测。
该方法通过传感器对电机的工作参数进行实时测量，如功率、电流、电压、温度、压力等，并结合分析软件进行实时数据处理，以监控电机的多个方面的运行情况。
2、无损检测技术随着电子技术和计算机技术的不断发展，无损检测技术的应用也越来越广泛。
该技术无需对水轮机进行开采和破坏，可以通过声学、振动、磁力、红外、激光等方式对水轮机进行检测。
3、基于大数据技术的水轮机运行状态监测除了上述传统的水轮机运行状态检测方法，基于大数据技术的水轮机运行状态监测也在近年来得到了越来越广泛的应用。
该方法基于数据挖掘和大数据分析技术，对水轮机运行过程中所产生的各种数据进行收集、存储、处理、分析和建模，从而实现对水轮机的实时监测和故障诊断。
三、水轮机运行状态检测和监控技术的未来发展水力发电作为一种可再生能源，具有成本低、环保等优点，在未来的能源发展中将得到越来越广泛的应用。
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水轮发电机组状态监测分析系统在十三陵抽水蓄能电厂的应用 2007.№1 44水轮发电机组状态监测分析系统在十三陵抽水蓄能电厂的应用朱莹1，吴玉林1，樊玉林2，郑松远3(1. 清华大学，北京 100084；2. 十三陵抽水蓄能电厂，北京 102200；3. 北京华科同安监控技术有限公司，北京 100037 )[摘 要]本文介绍了应用于十三陵抽水蓄能电厂3#机的机组状态监测分析系统，包括其系统组成、测点分布以及各监测子系统的特点，该系统记录了2005年5月十三陵抽水蓄能电厂3#机组大修前后的振动摆度数据，检验了大修的成果，对大修有着一定的指导意义，在大修之后又在3#机组上安装了局部放电和油色谱监测子系统，整套系统为机组的状态检修提供了基础。
[关键词]机组状态监测系统；振动摆度；压力脉动；局部放电；油色谱[中图分类号] TK730.8 [文献标识码]B [文章编号] 1000-3983（2007）01-0044-05The Application of Hydrogenerator Units Monitoring and Analysis Systemin Beijing SSL Pumped Storage PlantZHU Ying1，WU Yu-lin1，FAN Yu-lin2，ZHENG Song-yuan3（1. Tsinghua University，Beijing 100084，China；2. Beijing Shisanling Pumped Storage Plant，Beijing 102200，China；3. Beijing Tongan Monitoring Technology Co. Ltd.，Beijing 100037，China)Abstract： the units monitoring and analysis system which was used in Beijing SSL pumpedstorage plant including the components of the system, the measuring points and the characteristic ofthe system were introduced in this paper. This system recorded the data of the vibration and run-outbefore and after the repair, in order to check up the effect of the repair and provide the informationto repair. After the repair, the PDA and oil chromatogram systems were installed on unit 3, all ofthese systems provide the information to decide whether the unit need repair.Key words：units monitoring and analysis system；run-out；vibration；PD；oil chromatogram1 前言十三陵抽水蓄能电厂装机容量4×200 MW，混流可逆式水泵水轮机，年发电量12.46亿kW·h，年抽水用电量16.69亿kW·h，电站循环效率达74.64 %，其中3#机组参数如表1。
十三陵抽水蓄能电厂主要运行方式为调峰发电、抽水填谷，同时还兼顾了电网的动态运行要求，如作电网紧急事故备用和快速爬坡等，因此电厂的安全运行就尤为重要。
该电站水电机组原来的大修和小修大多采用周期性检修方式，这种“到时必修”的方式确实存在着许多弊端，这不仅减少了机组的有效发电时间，还造成大量的人力、物力、财力浪费。
为了能掌握设备的实时状态信息，以实施“状态检修”，电厂于2005年5月投运了一套由北京华科同安监控技术有限公司开发的TN8000水轮发电机组状态监测分析系统。
2 系统组成与测点分布（1）系统组成北京十三陵抽水蓄能电厂3#机组状态监测系统硬件系统由机组稳定性监测子系统（包括振动摆度监测分析子系统，压力脉动监测子系统等）、发电机局部放电监测子系统、变压器油色谱在线监测系统、上位机系统和相关网络设备组成。
机组稳定性监测子系统、发电机局部放电监测子系统、变压器油色谱监测子系统硬件设备集中安装在发电机层的机柜内，上位机系统放置在主控室[1]。
具体系统网络如图1所示。
2007.№1 大 电 机 技 术45（2）测点分布十三陵蓄能电站3#机组状态监测系统主要测点包括机组的振动、摆度、压力脉动、局部放电、油色谱及相关过程量参数。
测点清单见表2。
表1 3#机组基本参数型式HLN115-LJ-366 转轮标称直径 3.66 m 转轮叶片数 7 导叶数 16 最大吸出高程－67 m 额定出力 204 MW 额定水头430 m额定流量 53.8 m 3/s 水 轮 机 工 况最高效率 93.3 % 最大出力 218MW 最大扬程 481 m 最小流量 34.5 m 3/s 水 泵 / 水 轮 机水 泵 工 况 最高效率92.38 % 型式SSV482/12-300 发电工况额定容量 222 MV A, cos φ=0.9 电动工况额定容量 218MV A,cos φ=1 定子额定电压/电流 13.8 kV/9288 A 转子额定电压/电流 139 V/2098 A 转子磁极数 12 发电工况效率 98.20 % 发 电 / 电 动 机电动工况效率98.56 % 额定容量 240 MV A 主变 压器效率99.7 %图1 十三陵3#机组监测系统网络表2 测点清单序号 测点名称 数量 1 键相信号 1 2 上导轴承X /Y 向摆度 2 3 下导轴承X /Y 向摆度 2 4 水导轴承X/Y 向摆度 2 5 上机架X /Y 向水平振动 2 6 上机架Z 向垂直振动 1 7 定子铁心X /Y 向水平振动 2 8 定子铁心Z 向垂直振动 1 9 下机架X /Y 向水平振动 2 10 下机架Z 向垂直振动 1 11 顶盖X /Y 向水平振动 2 12 顶盖Z 向垂直振动1 13 抬机量 1 14 钢管压力脉动 1 15 蜗壳进口压力脉动 1 16 尾水管进口压力脉动 1 17 尾水管扩散段压力脉动 1 18 活动导叶后压力脉动 1 19 迷宫密封内外压力脉动2 20 发电机局部放电 6 21主变油色谱分析13 系统各子系统功能及数据分析（1）振动摆度监测分析子系统TN8000数据采集箱对机组的振动、摆度以及相关的过程量参数进行实时、并行、整周期采样，并进行相应的处理、计算和特征提取，在数据采集站液晶显示器、工程师站显示器以及网络所联的有关工作终端上以结构示意图、棒图、数据表格、曲线等形式实时动态显示所监测的数据和状态。
系统在监测过程中，提供了多种报警功能，在各监测界面上实时提示报警状态。
2005年5月十三陵抽水蓄能电厂3#机组进行了大修，为了检验大修效果并对大修提供参考建议，在大修前后均利用TN8000状态监测分析系统采集了机组在各个工况下的振动和摆度数据(如图2)。
用户终端1用户终端N状态数据服务器计算机监控系统WEB 服务器防火墙状态监测系统 局域网(TCP/IP)广域网电厂局域网(TCP/IP)数据采集箱1 数据采集箱2 振 动 摆度 压力 脉动 发电机局部放电主变气相色谱数据采集箱3后期扩展接口水轮发电机组状态监测分析系统在十三陵抽水蓄能电厂的应用 2007.№146（a ）大修前后上导摆度X 峰峰值对比（b）大修前后水导摆度X 峰峰值对比（c ）大修前后上机架垂直振动峰峰值对比（d ）大修前后下机架垂直振动峰峰值对比图2 大修前后各导轴承摆度及机架振动峰峰值对比由图2可以看出：大修之前：水轮机导轴承摆度值普遍较大，在发电100 MW 时水导X 向摆度达到了898 μm ；水轮机导轴承处的振幅变化比发电机上导轴承处的振幅变化敏感，并且在调相工况下，水导摆度较发电时降低幅度较大，最大值从672 μm 降低至430 μm 。
大修之后：机组在各个运行工况下，水轮机导轴承运行水平明显得到了改善。
在发电100 MW 工况下水导摆度值从898 μm 降为546 μm ，其他工况下水导摆度值也明显降低；机架各部件振动在各个工况下有不同程度降低，机架垂直振动降低尤为明显；上导摆度和下导摆度大修后基本维持了大修前的良好水平；水导振幅变化比发电机导轴承变化敏感的现象，经过大修也有所改善。
（2）压力脉动监测子系统TN8000系统可监测过流部件的压力脉动，实时显示压力脉动的波形和频谱；分析压力脉动的频率成分以及压力脉动随工况的变化情况；分析各点压力脉动及其频域特性与导叶开度的关系。
对水轮机各过流段的压力脉动进行监测分析，可以全面掌握机组的水力特性，监视水力激振因素，了解水力激振对机组稳定性的影响。
针对十三陵机组特点，选取的压力脉动测点如图3所示。
图3 压力脉动测点图4 导叶后压力脉动频谱图x 0.0x 4.0x 8.0x 12.0x 16.0x 100kPa最大频率及幅值117.78Hz ，100kPa 次大频率及幅值117.26Hz ，51kPa 导叶后压力脉动2007.№1 大 电 机 技 术47抽水蓄能机组在抽水工况以及发电工况时，导叶后的压力脉动都显著存在，是压力脉动监测需要重点注意的测点。
通过对该点压力脉动的检测，得到以下规律：如图4所示（图中横坐标为转频的倍数，纵坐标为脉动幅值），该压力脉动的主要频率是两倍的叶片倍数转频，十三陵3#机组转轮叶片数为7，转频为8.3 Hz，由上图可以看出导叶后的压力脉动特征频率为14倍转频，即117.78 Hz。
这种现象发生的原因可能是水流流过转轮和导叶时，由于动静相干产生了参数共振[2]。
当机组运行在部分负荷工况：有功功率为90~120 MW之间，存在较大的压力脉动，其频率为2.60 Hz，是水轮机转频的0.31倍，通过观察水导轴承摆度与有功功率的三维谱图以及各导轴承摆度与有功功率相关趋势图（如图5、图6），可以看出在各导轴承测点信号都有明显的这种频率成分，有功功率为90~120 MW 之间的工况是不稳定工况。
产生这种现象的原因可能是机组运行在这段运行工况范围内，尾水管中形成了涡带，产生了低频压力脉动。
一般处理方法是在运行过程中尽量避免在该范围运行，但是通过分析十三陵抽水蓄能电站近几个月的运行工况数据可知，很多情况下是需要运行在不稳定工况区的。