水电机组运行设备监测诊断技术及应用PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 水电机组运行设备状态监测与故障诊断的目的、意义 1

0.2 水电机组运行设备诊断技术范畴与实现方法 3

0.2.1 水电机组运行设备诊断技术范畴 3

0.2.2 水电机组运行设备监测诊断的实现方法 4

0.3 水电机组运行设备监测诊断的任务与效益 6

0.3.1 水电机组运行设备监测诊断的任务 6

0.3.2 实施设备监测诊断的效益 8

0.4 水电机组运行设备监测诊断技术发展概况 10

0.4.1 国外研究水平及发展状况 10

0.4.2 国内研究水平及发展状况 12

1 水电机组运行设备的性能及特点 16

1.1 水电机组运行性能的基本知识 16

1.1.1 水电机组运行设备类型及结构 16

1.1.2 水电机组运行特性参数 21

1.2 水电机组运行性能及特点 35

1.2.1 水电机组运行主要性能及特点 35

1.2.2 水电机组设备监测诊断技术应考虑的性能特点 48

1.3 影响水电机组运行性能的一般问题及分析 51

1.3.1 影响水电机组运行性能的基本原因 51

1.3.2 水轮机及过流部件水力稳定问题 53

2 水电机组运行设备状态参量的获取 69

2.1 水电机组运行设备监测内容及基本参数 69

2.1.1 水电机组运行设备监测的主要内容 69

2.1.2 水电机组运行设备监测对象和项目 72

2.1.3 水电机组运行设备监测的基本参数 75

2.2 水电机组运行设备状态信号的获取 77

2.2.1 水电机组运行状态主要信号源、类型及特点 77

2.2.2 水电机组运行设备状态监测诊断测点选择与布置 90

2.2.3 一次传感元件的选择、配置及使用 95

2.2.4 水电机组运行状态信号的采集、处理与管理 107

2.3 水电机组运行设备信号特征及征兆 120

2.3.1 信号特征的提取 120

2.3.2 信号特征与征兆的关系 122

2.4 水电机组运行设备状态数据的管理 123

2.4.1 数据库的基本概念 123

2.4.2 数据仓库与数据挖掘技术 126

2.4.3 数据分类和不同存储方式 128

2.4.4 数据压缩 128

2.4.5 水电机组运行状态的自动报警 130

3 水电机组运行设备状态信号分析 131

3.1 水电机组运行状态信号分析的基本方法 131

3.1.1 概述 131

3.1.2 离散信号的幅域分析及其特征参量计算 131

3.1.3 离散信号的时域分析方法及其特征参量计算 136

3.1.4 离散信号的频域分析方法及其特征参量计算 149

3.2 水电机组运行设备状态信号分析的特殊方法 157

3.2.1 阶次比分析 158

3.2.2 波德图 161

3.2.3 极坐标图 162

3.2.4 三维谱阵图 164

3.2.5 轴心轨迹分析 168

3.2.6 水电机组轴系空间轴线图 169

3.2.7 发电机定子和转子气隙 169

3.2.8 启停机曲线及变负荷曲线 170

3.3 水电机组运行设备的状态分析 170

3.3.1 设备状态分析的先决条件 170

3.3.2 设备状态分析的主要环节 172

3.3.3 水电机组运行设备的状态分析模块 173

4 水电机组运行设备故障机理研究及故障类型 180

4.1 水电机组运行特性的理论分析 180

4.1.1 水电机组的自振特性 180

4.1.2 水电机组的动态特性 185

4.2 水电机组运行状态实时仿真的机理研究 213

4.2.1 实时仿真建模理论 213

4.2.2 水电机组运行系统分析及建模 218

4.2.3 数字实时仿真与仿真测试 229

4.3 水电机组运行状态现场试验的机理研究 233

4.3.1 水电机组现场试验特点及主要内容 234

4.3.2 水电机组故障原因现场试验分析及异常识别 236

4.4 水电机组运行设备故障类型和故障分类 243

4.4.1 水电机组轴系运行及故障分析 243

4.4.2 水电机组推力轴承运行及故障分析 247

4.4.3 发电机运行及故障分析 249

4.4.4 水轮机及过流部件运行及故障分析 253

4.4.5 调速系统运行及故障分析 260

4.4.6 主变压器运行及故障分析 266

4.5 水电机组运行设备的故障树与因果分析 274

4.5.1 水电机组运行设备的故障树 274

4.5.2 水电机组运行设备因果图和事件树及其分析 278

4.5.3 基于水电机组运行设备故障树模型的分析诊断 282

5 水电机组运行设备故障诊断及专家系统 284

5.1 故障诊断的基本方法 284

5.1.1 概述 284

5.1.2 经典的故障诊断方法 285

5.1.3 故障诊断的数学方法 290

5.2 故障诊断专家系统 307

5.2.1 故障诊断专家系统的发展 308

5.2.2 水电机组故障诊断专家系统的建设和基本原则 310

5.2.3 水电机组故障诊断专家系统的结构 311

5.2.4 故障诊断知识获取和表示 312

5.2.5 水电机组运行状态故障诊断过程及结果处理 326

5.3 水电机组运行设备远程诊断技术与实施模式 330

5.3.1 设备远程诊断实现的目的和要求 330

5.3.2 远程诊断的实现方式 332

5.3.3 基于状态监测集成化远程诊断系统及实施技术 337

6 水电机组运行设备项目监测与诊断 342

6.1 水电机组能量性能的监测诊断 342

6.1.1 水轮机流量监测 342

6.1.2 水轮机及水电机组效率的确定 345

6.1.3 能量系列曲线的分析与评估 348

6.2 水电机组稳定性监测诊断 351

6.2.1 影响水电机组稳定性的主要原因 352

6.2.2 常规水电机组稳定性状态监测诊断 354

6.2.3 抽水蓄能机组稳定性监测诊断 362

6.3 发电机运行状态监测诊断 366

6.3.1 发电机运行性能监测与分析 367

6.3.2 发电机运行故障监测诊断 370

6.4 推力轴承运行状态监测诊断 386

6.4.1 推力轴承运行故障基本原因 386

6.4.2 推力轴承参数选择及测点布置 387

6.4.3 推力轴承温度过程特性分析与处理 389

6.4.4 推力轴承运行故障诊断分析 390

6.4.5 推力轴承故障诊断模式 399

6.5 水电机组调速系统的监测诊断 400

6.5.1 水电机组调速系统监测诊断系统总体结构布置 401

6.5.2 调速系统监测诊断对象及主要参数 401

6.5.3 调速系统静态监测与静态指标分析 403

6.5.4 调速系统动态特性监测与动态指标分析 408

6.5.5 调速系统油压装置调整试验与监测 417

6.5.6 水电机组过渡过程状态监测与故障分析 419

6.6 水轮机及其过流部件空化空蚀监测与诊断 422

6.6.1 空化空蚀的类型及产生的原因 422

6.6.2 空化空蚀的监测 423

6.6.3 空化空蚀分析诊断 426

6.6.4 空化空蚀的评定 430

7 水电机组运行设备状态检修 433

7.1 概述 433

7.1.1 状态检修的意义和定义 433

7.1.2 国内外设备状态检修的状况 434

7.1.3 我国水电机组运行设备状态维修工作的状况 436

7.2 设备状态检修实施工作流程及工作重点 440

7.2.1 设备状态检修实施工作流程 440

7.2.2 设备状态检修工作重点及其部位 442

7.3 水电运行设备状态检修的实施步骤 444

7.3.1 设备状态检修的实施基础及基本原则 444

7.3.2 设备状态检修的实施方式 445

7.3.3 状态检修的实施环节和关键技术 448

7.4 水电企业状态检修的管理体制及实际运作 450

7.4.1 状态检修的组织机构 450

7.4.2 水电机组运行设备状态报告 451

7.4.3 设备状态评价及设备状态检修建议报告 454

7.5 状态检修决策系统及实施维护管理系统 455

7.5.1 状态检修决策系统 455

7.5.2 实施维护管理系统 458

7.5.3 计算机检修管理系统（CMMS） 463

8 水电机组运行设备监测诊断总体模式及应用 464

8.1 概述 464

8.1.1 适应水电机组运行设备监测诊断总体模式 464

8.1.2 水电厂实施开发应用设备监测诊断系统的成功典型 464

8.2 适应水电机组运行设备状态监测与故障诊断的总体模式 466

8.2.1 设备监测诊断的基本框架 467

8.2.2 水电机组运行设备监测诊断的一般模式 472

8.2.3 监测诊断集成化模式 476

8.2.4 监测诊断、维护与管理集成化高效模式 480

8.3 广州抽水蓄能机组稳定性状态监测及跟踪分析系统 482

8.3.1 广州抽水蓄能水电厂1号机组的基本情况 483

8.3.2 系统功能及特点 483

8.3.3 系统的改进建议 487

8.4 湖北隔河岩水电厂机组运行设备状态监测与故障诊断系统的可行性研究 487

8.4.1 系统的总体结构布置模式及实施方案 488

8.4.2 系统实施的关键技术 495

8.4.3 系统的主要技术指标及特点 496

8.5 福建池潭水电厂水电机组状态监测与诊断系统 499

8.5.1 池潭水电厂水电机组基本情况 500

8.5.2 系统的功能及构成 501

8.5.3 参数采集及预处理 503

8.5.4 监测分析与故障诊断 504

8.6 浙江乌溪江、紧水滩水力发电厂设备状态监测与故障诊断系统 507

8.6.1 水电机组概况 508

8.6.2 系统总体结构 509

8.6.3 子系统监测与诊断 515

8.6.4 系统功能及特点 520

8.7 东风水电厂发变组设备状态监测与故障诊断系统 522

8.7.1 东风水电厂机组的基本情况 522

8.7.2 系统总体结构 523

8.7.3 系统主要监测范围和参数 526

8.7.4 系统的状态监测与故障诊断 527

8.7.5 系统功能与特点 537

8.8 水电机组运行设备监测诊断技术的发展和展望 538

8.8.1 传感器的精密化、多维化 538

8.8.2 诊断理论、系统性能判据的多元化 538

8.8.3 诊断方法、诊断模块的灵活及智能化 539

8.8.4 监测诊断系统的多输入输出及远程诊断维护管理 540

9 附录 542

9.1 水电机组运行设备监测诊断标准 542

9.1.1 水电机组运行设备监测诊断的国内标准 542

9.1.2 水电机组运行设备监测与诊断国际标准 573

9.2 水电厂开展设备状态检修工作的指导意见 573

参考文献 581