一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，该设备包括：电涡流位移传感器，用于采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号；位移型速度传感器，用于采集抽水蓄能机组振动信号；单元控制柜，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号；数据采集卡，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号输出；所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号用于进行抽水蓄能机组轴系振动评估。本实用新型可以采集较为全面的抽水蓄能机组轴系振动相关监测参数，进而有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性。
【专利说明】
一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备。
【背景技术】
[0002]抽水蓄能在能源结构优化中发挥重要作用，由于频繁的启停机和工况转换，抽水蓄能机组更易发生故障。如何真实有效地确定机组的运行状态，及时发现机组异常，合理安排检修，是机组向状态检修转变的重要课题。振动是影响机组正常运行及危害机组寿命的主要故障。现有抽水蓄能机组的状态监测系统在采集监测参数时，忽略了机组不同工况下的机组振动差异，使采集的监测参数不全面，可能导致利用这些监测参数评估的抽水蓄能机组轴系振动准确性较低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型实施例提供一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，用以采集较为全面的抽水蓄能机组轴系振动相关监测参数，进而有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性，该抽水蓄能机组轴系振动采集设备包括:
[0004]电涡流位移传感器，用于采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号；
[0005]位移型速度传感器，用于采集抽水蓄能机组振动信号；
[0006]单元控制柜，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号；
[0007]数据采集卡，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号输出;所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号用于进行抽水蓄能机组轴系振动评估。
[0008]—个实施例中，该抽水蓄能机组轴系振动采集设备还包括:
[0009]前置放大器，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大后输入至所述数据采集卡。
[0010]—个实施例中，该抽水蓄能机组轴系振动采集设备还包括:
[0011 ]信号调理器，用于将所述抽水蓄能机组振动信号进行信号调理后输入至所述数据采集卡。
[0012]—个实施例中，所述涡流位移传感器包括六个电涡流位移传感器，分别安装在水电机组的上导轴承的+χ、+γ方向、下导轴承的+χ、+γ方向和水导轴承的+χ、+γ方向上。
[0013]—个实施例中，所述涡流位移传感器采用非接触式涡流位移传感器。
[0014]一个实施例中，所述涡流位移传感器采用ΙΝ-081型电涡流式位移传感器。
[0015]—个实施例中，所述位移型速度传感器包括^^一个位移型速度传感器，分别安装在抽水蓄能机组的上机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子机座中部水平及定子机座上部垂直方向和顶盖的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。
[0016]—个实施例中，所述位移型速度传感器采用接触式的惯性式速度传感器。
[0017]—个实施例中，所述位移型速度传感器采用MLS-9低频型速度传感器。
[0018]—个实施例中，所述抽水蓄能机组轴系振动采集设备应用于水轮机工况开机启动变转速过程，转速由静止状态至额度转速状态。
[0019]本实用新型实施例的抽水蓄能机组轴系振动采集设备可以采集较为全面的抽水蓄能机组轴系振动相关监测参数，进而使利用这些监测参数评估的抽水蓄能机组轴系振动的准确性得以有效提尚。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0021]图1为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的一具体实例的示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的另一具体实例的示意图；
[0024]图4为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的又一具体实例的示意图；
[0025]图5为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动评估系统的示意图。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0027]为了采集较为全面的抽水蓄能机组轴系振动相关监测参数，进而有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性，本实用新型实施例提供一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，如图1所示，该抽水蓄能机组轴系振动采集设备可以包括:
[0028]电涡流位移传感器101，用于采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号；
[0029]位移型速度传感器102，用于采集抽水蓄能机组振动信号；
[0030]单元控制柜103，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号；
[0031]数据采集卡104，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号输出；所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号用于进行抽水蓄能机组轴系振动评估。
[0032]由图1所示结构可以得知，本实用新型实施例的抽水蓄能机组轴系振动采集设备可以采集较为全面的抽水蓄能机组轴系振动相关监测参数，进而使利用这些监测参数评估的抽水蓄能机组轴系振动的准确性得以有效提高。
[0033]图2为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的一具体实例的示意图，如图2所示，本例中，图1所示的抽水蓄能机组轴系振动采集设备还可以包括:
[0034]前置放大器201，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大后输入至所述数据采集卡104。
[0035]图3为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的另一具体实例的示意图，如图3所示，本例中，图1所示的抽水蓄能机组轴系振动采集设备还可以包括:
[0036]信号调理器301，用于将所述抽水蓄能机组振动信号进行信号调理后输入至所述数据采集卡104。
[0037]图4为本实用新型实施例中抽水蓄能机组轴系振动采集设备的又一具体实例的示意图，如图4所示，本例中，图1所示的抽水蓄能机组轴系振动采集设备还可以同时包括前置放大器201和信号调理器301。
[0038]具体实施时，涡流位移传感器可以为多个，分别在不同方向上采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号。例如，涡流位移传感器可以包括六个电涡流位移传感器，分别安装在水电机组的上导轴承的+X、+Y方向、下导轴承的+X、+Y方向和水导轴承的+X、+Y方向上。在涡流位移传感器包括六个电涡流位移传感器时，六个电涡流位移传感器可以分别连接六个前置放大器对采集到的抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大，也可以是六个电涡流位移传感器均连接至一个前置放大器对采集到的抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大。
[0039]具体实施时，涡流位移传感器可以采用多种结构形式的涡流位移传感器。例如涡流位移传感器可以采用非接触式涡流位移传感器。在一个具体的实例中，涡流位移传感器例如可以采用ΙΝ-081型电涡流式位移传感器(德国申克生产)。
[0040]具体实施时，位移型速度传感器也可以是多个，分别在不同方向上采集抽水蓄能机组振动信号。例如，位移型速度传感器可以包括十一个位移型速度传感器，分别安装在抽水蓄能机组的上机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子机座中部水平及定子机座上部垂直方向和顶盖的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。在位移型速度传感器包括多个位移型速度传感器(例如i^一个)时，多个位移型速度传感器可以均连接至一个信号调理器对采集到的抽水蓄能机组振动信号进行信号调理，或者每个位移型速度传感器分别连接不同的信号调理器对采集到的抽水蓄能机组振动信号进行信号调理。
[0041]具体实施时，位移型速度传感器可以采用多种结构形式的位移型速度传感器。例如位移型速度传感器可以采用接触式的惯性式速度传感器。在一个具体的实例中，位移型速度传感器例如可以采用MLS-9低频型速度传感器(清华生产)。
[0042]具体实施时，单元控制柜、数据采集卡、计算机均可以是一个或多个。
[0043]具体实施时，本实用新型实施例的抽水蓄能机组轴系振动采集设备可以应用于水轮机工况开机启动变转速过程，转速由静止状态至额度转速状态。
[0044]具体实施时，本实用新型实施例的抽水蓄能机组轴系振动采集设备所采集输出的所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号，可以用于进行抽水蓄能机组轴系振动评估。
[0045]基于此，本实用新型实施例还提供一种抽水蓄能机组轴系振动评估系统，如图5所示，该抽水蓄能机组轴系振动评估系统可以包括上述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，在图5中以图1所示的抽水蓄能机组轴系振动采集设备为例，在其它的实施例中，也可是图
2、图3或图4的抽水蓄能机组轴系振动采集设备。该抽水蓄能机组轴系振动评估系统还可以包括计算机105。其中，抽水蓄能机组轴系振动采集设备用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号输出至计算机；计算机用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号，与预置的机组相同转速下无故障波形及频谱进行比较，根据比较结果进行抽水蓄能机组轴系振动评估。
[0046]该抽水蓄能机组轴系振动评估系统可以实现变转速条件下抽水蓄能机组轴系振动评估，并且在实施时将虚拟仪器技术与传统的振动信号分析方法相结合，有效提高抽水蓄能机组轴系振动评估的准确性。
[0047]综上所述，本实用新型实施例的抽水蓄能机组轴系振动采集设备可以采集较为全面的抽水蓄能机组轴系振动相关监测参数，进而使利用这些监测参数评估的抽水蓄能机组轴系振动的准确性得以有效提高。
[0048]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，包括: 电涡流位移传感器，用于采集抽水蓄能机组大轴径向振动信号； 位移型速度传感器，用于采集抽水蓄能机组振动信号； 单元控制柜，用于获得抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号； 数据采集卡，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号输出；所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号、抽水蓄能机组振动信号、抽水蓄能机组转速信号及导叶开度信号用于进行抽水蓄能机组轴系振动评估。2.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，还包括: 前置放大器，用于将所述抽水蓄能机组大轴径向振动信号进行放大后输入至所述数据采集卡。3.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，还包括: 信号调理器，用于将所述抽水蓄能机组振动信号进行信号调理后输入至所述数据采集卡。4.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述涡流位移传感器包括六个电涡流位移传感器，分别安装在水电机组的上导轴承的+X、+Y方向、下导轴承的+Χ、+Υ方向和水导轴承的+Χ、+Υ方向上。5.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述涡流位移传感器采用非接触式涡流位移传感器。6.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述涡流位移传感器采用ΙΝ-081型电涡流式位移传感器。7.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述位移型速度传感器包括十一个位移型速度传感器，分别安装在抽水蓄能机组的上机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、下机架的水平+X、水平+Y及垂直+X方向、定子机座中部水平及定子机座上部垂直方向和顶盖的水平+X、水平+Y及垂直+X方向上。8.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述位移型速度传感器采用接触式的惯性式速度传感器。9.如权利要求1所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述位移型速度传感器采用MLS-9低频型速度传感器。10.如权利要求1至9任一项所述的抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于，所述抽水蓄能机组轴系振动采集设备应用于水轮机工况开机启动变转速过程，转速由静止状态至额度转速状态。
【文档编号】G01H11/06GK205607617SQ201620460255
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】桂中华, 樊玉琳, 王勇, 董阳伟, 胡玉梅, 陈瑞, 潘凌, 兰柏
【申请人】国家电网公司, 国网新源控股有限公司, 国网新源控股有限公司技术中心