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    188宝金博页面版: 水轮发电机组运行参数在线监测系统开发

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    内容提示： 第 23 卷 第 6 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 12 月 水轮发 电机组运 行参数在线监测 系统开发 郑 源 ， 张 强 ， 李 贤庆 ， 张 新 珊 ( 1． 河 海 大： 水 利水 电工 程学 院 ， 江 苏 南 京210098； 2 ． 乌溪 江水 力发 电 总厂 ， 浙 江 衢 州 314000 ) 摘 要 ： 结合 乌 溪 江水 力发 电 总厂 湖 南 镇 电站 现 状 设 计 ， 开 发 了水 轮 发 电 机 组 运 行 参 数 在 线 监 测 系 统 ． 该 系统 主要 包括 数 据 采 集 、 状 态监 测 及 通 讯 3 部 分 ， 除 了 可 对 水 轮 发 电机 组 运 行 参 数 进 行 在 线 监 测 外 ， 还 能进 行 机 组 效 率试 验 和 甩 负...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：215 | 上传日期：2013-10-13 14:40:34 | 文档星级：
    第 23 卷 第 6 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 12 月 水轮发 电机组运 行参数在线监测 系统开发 郑 源 ， 张 强 ， 李 贤庆 ， 张 新 珊 ( 1． 河 海 大： 水 利水 电工 程学 院 ， 江 苏 南 京210098； 2 ． 乌溪 江水 力发 电 总厂 ， 浙 江 衢 州 314000 ) 摘 要 ： 结合 乌 溪 江水 力发 电 总厂 湖 南 镇 电站 现 状 设 计 ， 开 发 了水 轮 发 电 机 组 运 行 参 数 在 线 监 测 系 统 ． 该 系统 主要 包括 数 据 采 集 、 状 态监 测 及 通 讯 3 部 分 ， 除 了 可 对 水 轮 发 电机 组 运 行 参 数 进 行 在 线 监 测 外 ， 还 能进 行 机 组 效 率试 验 和 甩 负荷 试验 ． 整 个 系统 具 有 实 时性 强 、 运 行 可 靠 等特 点 ． 关 键 词 ： 水 电站 ； 水轮 发 电机 组 ； 运行 参数 ； 在 线 监 测 中 图分 类 号 ： TV734 ． 2 1； TP391 文 献 标 识 码 ： B 文 章 编 号 ： 1006 — 7647(2003)06 — 0030 — 03 水 轮 发 电机 组 运行 参 数 主要 包 括 上 游水 位 、 下 游 水位 、 发电机 有功 功率 、 机 组频率 、 导叶开度 、 蜗壳进 口压力 、 水轮机效率 、 水轮机流量 及蜗壳 内外 侧压差 等 ． 这些 参 数是 评 价 水 轮 机 运 行 状 况 的重 要 指 标 ， 其 中水 轮 机效 率 是 评 价 水 轮 机 能 量 转 换 性 能 最 重 要 的 指标 ． 及 时 掌握 与 调 整 这 些 参 数 。 有 利 于 充 分 利用 水 资源 ， 对 提 高 电厂 的安 全经 济 运 行 以及 优 化 调 度 起 着 积极作用 ． 目前 ， 我国大部分水 电站对于水 轮机组运 行参 数 在线 监 测还 没 有一 套 完整 的 系统 ． 笔 者 研 究 开 发 的监测系统结合浙江省 乌溪江水力发 电总厂湖南 镇 电站 现状 ， 采 用 计 算 机 、 通 讯 等 技 术 实 现 水 轮 发 电 机组 运 行参 数 在线 监 测 ， 可在 水 轮 机运 转 特性 曲线 上 直接显示运行工况 ， 并实现机组效率试验 和甩负荷试 验 数 据采 集 等 ． 该 系统 运行 1年 来 ， 未 出现故 障 ． 1 系统 结 构 系 统 由数 据 采 集 模 块 、 状 态 检 测 模 块 和 网络 通 讯模块 3 部分 组成 ． 其 中数据 采集 模块 由若 干差压 变 送 器 、 分 布 式数 据 采 集 控 制 系 统 构 成 。 完成 实 时数 据 采 集 和 发 送 ； 状 态 检 测 模 块 由工 作 站 及 实 时 监 测 软 件 构 成 ， 完 成 整 个 系 统 协 调 管 理 和 机 组 状 态 的 实 时 数 据 处 理 ； 网络 通 讯 模 块 负 责 系统 内 的 信 息 传 送 和 通 讯 ． 系统 结构 如 图 1 所 示 ． 1． 1数 据 采 集模 块 1． 1． 1主要 参 数 系 统数 据 采 集 的 主要 参 数 包 括 发 电 机 有 功 功 率 ， v ， 水 轮机流量 Q ， 水轮机工作 水头 Ⅳ， 水轮机效 率 叩和 水 电站 上 、 下 游水 位 等 ． a ． 发 电机 有 功功 率 ． 发 电机 有 功功 率 的测 图 1 系 统 构 成 示 慝 图 量 方法 有 单 瓦特 表 、 双 瓦 特 表 、 三 瓦特 表 和三 相 有 功 功率表等 ． 其 中双瓦 特表既适 用 于三相 负载平 衡 的 场合又适用于三相 负载 不平衡 的场 合． 湖南镇 电站 采 用 双 瓦 特 表 测 量 发 电机 有 功 功 率 ． b ． 水 轮 机 流量 p ． 水 电站 水 轮机 流量 的 测 量 方 法有流速仪法 、 水锤法 、 示踪法 、 超声 波法 、 蜗壳压差 法 等 ， 根 据具 体 水 电 站 实 际情 况 确定 测 流 方 法 ． 其 中 蜗 壳 压 差 法 测 流 具 有 测 量 方 便 、 简 单 、 可 靠 的 优 点 ， 而且 当测压点选择得 当时 ， 蜗 壳 流量计具 有较 高 的 测量精度 ． 其测 流原理是 具有 一定 流速 的水流 流经 水 轮 机 蜗 壳 时 ， 由 于 蜗壳 中 心 线 弯 曲 。 水 流 在 弯 曲流 道 上 产生 离 心 力 ， 使 得 蜗 壳 内 、 外 缘 两 点 产 生 压 力 差 ． 根 据 伯努 利 方 程 ， 可 推 导 出通 过 水 轮 机 的 流 量 ： Q = K ~／ A h ( 1) 式中 ： 站 ， 已通 过流 速 仪 法 对 差 ， 系统 通 过 压 差 变 送 器 获 得 ． c ． 水轮机 工作水头 日． 水 轮机工作水头是指水 轮机 蜗 壳 进 口断 面 与 尾 水 管 出 口断 面 单 位 能 量 之 差 J 。 可 表 示 为 为水 轮机 蜗壳 流 量 系数 ， 对 于 湖南 镇 水 电 进 行 率 定 l1 ； △ 为 蜗 壳 压 Ⅳ +争 + 一 (Z ： P 2+等)(2 ) 作 者简 介 ： 郑源 ( 1964- -) ， 男 ， 山东 日照人 ， 副教 授 ， 博 士研究 生 ， 从 事水力机 械及水 电站 自动化研 究 · 30·

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