一種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，包括發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)電機(jī)組包括下機(jī)架與上機(jī)架，上機(jī)架設(shè)置在下機(jī)架上；下機(jī)架的下部設(shè)有頂蓋排水管，下機(jī)架與上機(jī)架之間設(shè)有水輪，水輪連接有下導(dǎo)軸承；下導(dǎo)軸承的下端設(shè)置在頂蓋排水管內(nèi)；上機(jī)架上設(shè)有上機(jī)架垂直振動傳感器與上機(jī)架水平振動傳感器，下機(jī)架上設(shè)有下機(jī)架垂直振動傳感器與下機(jī)架水平振動傳感器；下導(dǎo)軸承上設(shè)有下導(dǎo)軸承擺度傳感器，頂蓋排水管上設(shè)有頂蓋排水管垂直振動傳感器。本實(shí)用新型方便實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠性地振動監(jiān)測。
【專利說明】
一種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)裝置，特別涉及一種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]俄羅斯撒揚(yáng)-舒申斯克水電站發(fā)生運(yùn)行機(jī)組振動引起頂蓋螺栓斷裂，導(dǎo)致事故機(jī)組水輪機(jī)甩出機(jī)坑，引水發(fā)電系統(tǒng)中的水未及時(shí)切斷大量進(jìn)入廠房，引起全站機(jī)組停運(yùn)、75人死亡的特別重大事故。小灣水電站為地下廠房，引水發(fā)電式結(jié)構(gòu)，電站裝機(jī)容量4200MW，裝機(jī)6臺，單機(jī)容量700MW，機(jī)組立金直立混流式水輪發(fā)電機(jī)組，上下游水位最大落差251m。防止機(jī)組長時(shí)間處在振動區(qū)運(yùn)行，防止水淹廠房事故是電廠安全生產(chǎn)的重點(diǎn)工作。電站設(shè)計(jì)初期，僅考慮到對水輪發(fā)電機(jī)組振動、擺度運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和建模分析，并未對機(jī)組的振動、擺度超過運(yùn)行允許工況值和允許時(shí)限的情況采取必要的保護(hù)措施。同時(shí)，“無人值班、少人值守”是水電站運(yùn)行模式的發(fā)展方向，完善水輪發(fā)電機(jī)組振動、擺度的保護(hù)措施，防止因振動、擺度過大引起的機(jī)械事故、水淹廠房事故是實(shí)現(xiàn)“無人值班、少人值守”的必要技術(shù)措施。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，從而提供一種方便實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠性地振動監(jiān)測的高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置。
[0004]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0005]—種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，包括發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)電機(jī)組包括下機(jī)架與上機(jī)架，上機(jī)架設(shè)置在下機(jī)架上;下機(jī)架的下部設(shè)有頂蓋排水管，下機(jī)架與上機(jī)架之間設(shè)有水輪，水輪連接有下導(dǎo)軸承;下導(dǎo)軸承的下端設(shè)置在頂蓋排水管內(nèi)；上機(jī)架上設(shè)有上機(jī)架垂直振動傳感器與上機(jī)架水平振動傳感器，下機(jī)架上設(shè)有下機(jī)架垂直振動傳感器與下機(jī)架水平振動傳感器;下導(dǎo)軸承上設(shè)有下導(dǎo)軸承擺度傳感器，頂蓋排水管上設(shè)有頂蓋排水管垂直振動傳感器。
[0006]進(jìn)一步地，所述下導(dǎo)軸承擺度傳感器設(shè)置在下導(dǎo)軸承的外側(cè)壁位置。
[0007]進(jìn)一步地，所述頂蓋排水管垂直振動傳感器設(shè)置在頂蓋排水管的外側(cè)壁位置。
[0008]進(jìn)一步地，所述頂蓋排水管的下部設(shè)有蝸殼。
[0009]進(jìn)一步地，所述蝸殼的下部設(shè)有尾水管。
[0010]采用上述技術(shù)方案的高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，可以將上機(jī)架垂直振動傳感器與上機(jī)架水平振動傳感器安裝在上機(jī)架上;可以將下機(jī)架垂直振動傳感器與下機(jī)架水平振動傳感器安裝在下機(jī)架上;將下導(dǎo)軸承擺度傳感器安裝在下導(dǎo)軸承上，將頂蓋排水管垂直振動傳感器安裝在頂蓋排水管上;通過上機(jī)架垂直振動傳感器、上機(jī)架水平振動傳感器、下機(jī)架垂直振動傳感器、下機(jī)架水平振動傳感器、下導(dǎo)軸承擺度傳感器以及頂蓋排水管垂直振動傳感器高精度、高可靠性地實(shí)現(xiàn)對下機(jī)架、上機(jī)架、頂蓋排水管以及下導(dǎo)軸承可以實(shí)現(xiàn)振動監(jiān)測。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]如圖1所示，一種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，包括發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)電機(jī)組包括下機(jī)架I與上機(jī)架2，上機(jī)架2設(shè)置在下機(jī)架I上;下機(jī)架I的下部設(shè)有頂蓋排水管3，下機(jī)架I與上機(jī)架2之間設(shè)有水輪6，水輪6連接有下導(dǎo)軸承7;下導(dǎo)軸承7的下端設(shè)置在頂蓋排水管3內(nèi)；上機(jī)架2上設(shè)有上機(jī)架垂直振動傳感器8與上機(jī)架水平振動傳感器9，下機(jī)架I上設(shè)有下機(jī)架垂直振動傳感器10與下機(jī)架水平振動傳感器11;下導(dǎo)軸承7上設(shè)有下導(dǎo)軸承擺度傳感器12，頂蓋排水管3上設(shè)有頂蓋排水管垂直振動傳感器13;下導(dǎo)軸承擺度傳感器12設(shè)置在下導(dǎo)軸承7的外側(cè)壁位置;頂蓋排水管垂直振動傳感器13設(shè)置在頂蓋排水管3的外側(cè)壁位置;頂蓋排水管3的下部設(shè)有蝸殼4，蝸殼4的下部設(shè)有尾水管5。
[0015]本實(shí)用新型高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，可以將上機(jī)架垂直振動傳感器8與上機(jī)架水平振動傳感器9安裝在上機(jī)架2上；可以將下機(jī)架垂直振動傳感器10與下機(jī)架水平振動傳感器11安裝在下機(jī)架I上;將下導(dǎo)軸承擺度傳感器12安裝在下導(dǎo)軸承7上，將頂蓋排水管垂直振動傳感器13安裝在頂蓋排水管3上;通過上機(jī)架垂直振動傳感器8、上機(jī)架水平振動傳感器9、下機(jī)架垂直振動傳感器10、下機(jī)架水平振動傳感器11、下導(dǎo)軸承擺度傳感器12以及頂蓋排水管垂直振動傳感器13高精度、高可靠性地實(shí)現(xiàn)對下機(jī)架1、上機(jī)架2、頂蓋排水管3以及下導(dǎo)軸承7可以實(shí)現(xiàn)振動監(jiān)測；該發(fā)電機(jī)組通過傳感器采集到的振動、擺度值通過硬接線的方式接入信號采集處理裝置，通過裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)分析和邏輯組態(tài)和處理后，根據(jù)振動部位和測值生成“振動、擺度過大報(bào)警信號”和“振動、擺度過大停機(jī)信號”，兩個(gè)信號分別通過硬接線以SOE量的形式送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)LCU，以實(shí)現(xiàn)振動、擺度過大的報(bào)警和啟動“緊急事故停機(jī)流程”實(shí)現(xiàn)停機(jī)保護(hù)的目的。
[0016]本實(shí)用新型高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，振擺保護(hù)系統(tǒng)信號采集傳感器、測量回路、信號采集模塊完全獨(dú)立配置，不與外部其他系統(tǒng)混合使用;采集到的數(shù)據(jù)信息僅單向傳輸至外部其他系統(tǒng)，不與它們產(chǎn)生信息交互;保護(hù)裝置中采樣模塊獨(dú)立工作，其中某一通道、模塊的故障不影響其它部分正常工作，提高了數(shù)據(jù)采集的可靠性。邏輯判斷上，單個(gè)振動擺度測點(diǎn)越高限，同時(shí)本體報(bào)警壓板投入，僅延時(shí)開出“振動擺度一級報(bào)警”報(bào)警至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng);單個(gè)振動擺度測點(diǎn)越高高限，同時(shí)本體報(bào)警壓板投入，僅延時(shí)開出“振動擺度二級報(bào)警”報(bào)警至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；同一部位的兩個(gè)同類型測點(diǎn)同時(shí)越高高限，同時(shí)本體停機(jī)壓板投入，延時(shí)開出“振動擺度停機(jī)”信號至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收到“振動擺度停機(jī)”信號，且停機(jī)壓板投入位，經(jīng)延時(shí)濾波啟動“緊急事故停機(jī)流程”，并開出落進(jìn)水口事故閘門信號切斷水輪機(jī)組動力源;邏輯判斷條件涵蓋了機(jī)組停機(jī)至發(fā)電、空轉(zhuǎn)、空載、發(fā)電、負(fù)荷調(diào)整、發(fā)電至停機(jī)、甩負(fù)荷多種工況。定值計(jì)算上，報(bào)警和停機(jī)定值每臺機(jī)組根據(jù)自身運(yùn)行特點(diǎn)可單獨(dú)計(jì)算、設(shè)定。通過對開機(jī)過程、停機(jī)過程、變負(fù)荷過程和甩負(fù)荷試驗(yàn)的振動、擺度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組振動、擺度設(shè)計(jì)值及旋轉(zhuǎn)部件振動擺度定值技術(shù)規(guī)范，確定各臺機(jī)組的振動擺度報(bào)警值和停機(jī)值;定值確定方式充分考慮了機(jī)組停機(jī)至發(fā)電、空轉(zhuǎn)、空載、發(fā)電、負(fù)荷調(diào)整、發(fā)電至停機(jī)、甩負(fù)荷多種允許工況下的振動、擺度情況。傳感器安裝上，為了避免開停機(jī)過程振動產(chǎn)生的低頻分量對裝置的沖擊而導(dǎo)致通道失效告警，在振動傳感器與被測面間安裝了隔離墊片，有效的減小了低頻分量的沖擊。
[0017]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，包括發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)組包括下機(jī)架與上機(jī)架，上機(jī)架設(shè)置在下機(jī)架上;下機(jī)架的下部設(shè)有頂蓋排水管，下機(jī)架與上機(jī)架之間設(shè)有水輪，水輪連接有下導(dǎo)軸承；下導(dǎo)軸承的下端設(shè)置在頂蓋排水管內(nèi)；上機(jī)架上設(shè)有上機(jī)架垂直振動傳感器與上機(jī)架水平振動傳感器，下機(jī)架上設(shè)有下機(jī)架垂直振動傳感器與下機(jī)架水平振動傳感器;下導(dǎo)軸承上設(shè)有下導(dǎo)軸承擺度傳感器，頂蓋排水管上設(shè)有頂蓋排水管垂直振動傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，其特征在于:下導(dǎo)軸承擺度傳感器設(shè)置在下導(dǎo)軸承的外側(cè)壁位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，其特征在于:頂蓋排水管垂直振動傳感器設(shè)置在頂蓋排水管的外側(cè)壁位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，其特征在于:頂蓋排水管的下部設(shè)有蝸殼。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組振動擺度保護(hù)裝置，其特征在于:蝸殼的下部設(shè)有尾水管。
【文檔編號】F03B11/00GK205677754SQ201620532890
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201620532890.5, CN 201620532890, CN 205677754 U, CN 205677754U, CN-U-205677754, CN201620532890, CN201620532890.5, CN205677754 U, CN205677754U
【發(fā)明人】向澤江, 邢志江, 查榮瑞, 馬景山, 申一洲, 馮華才
【申請人】華能瀾滄江水電股份有限公司小灣水電廠