水电厂在线监测平台下的故障诊断技术的应用研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水电厂在线监测平台下的故障诊断技术的应用研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

[摘 要]利用先进的信息技术搭建的数据信息平台来实现对机组主要设备的实时监视和故障诊断是提高水电厂安全稳定运行和经济效益的重要技术保证。将监视设备实时生产的状态信息传输至数据信息平台，经数据信息平台将某些数据进行趋势分析、比较分析、状态评估，完成设备的健康状况的诊断，指导检修维护人员进行有效状态检修。

[关键词]故障诊断 数据信息平台 状态检修

中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0370-01

在发电厂运行过程中，故障往往是因为缺陷积累的过程，如何进行设备状态变化的经常性实时监督，及早发现设备所存在的缺陷和提供科学可靠的依据，超前控制设备的故障风险，减少设备突发性故障，提供有针对性的维护，提高设备利用率，确保发电厂电气设备的安全稳定运行就显得尤为重要。

通过对电气设备的状态在线监测，建立一个能为实际生产检修带来有效指导和缺陷分析的数据信息平台，为故障诊断提供可靠依据，从而指导状态检修，消除设备缺陷，减少设备突发性故障，提高设备稳定性，确保发电厂主设备的安全可靠运行。

1 状态检修的概念和意义

状态检修是利用先进的在线状态检测和诊断技术提供的设备状态信息，通过对数据信息进行处理和挖掘，判断设备的异常及预知设备的故障，并在故障发生前进行检修的一种方式，即用先进的设备状态检测手段和分析诊断技术，实时了解设备的健康状况和运行工况，然后根据设备的健康状态，合理安排检修项目和检修时机，节约工时和费用，使检修工作更加科学化。

数据信息平台的建立，为设备的状态检修提高了良好的条件，通过对主设备进行实时的监视，采集电厂主设备的运行信息，提供人机交流界面，为检修维护工作人员实时掌握主设备的运行情况。

2 数据信息平台系统和故障诊断系统结构

2.1 数据信息平台系统网络结构图

二次设备数据信息平台系统，以架构安全、稳定、高效的网络（Internet/Intranet）信息平台、实时数据平台、大型数据库平台为基础，采用全分布、全开放式体系结构和面向服务的设计思想，有效整合电厂对各个子系统实时过程数据监测、综合数据分析与处理等不同层面的实际需求，提升资源利用水平、降低生产维护成本、改善资源配置，从而提高企业的生产效率和竞争力。

二次设备信息子站系统由数据库服务器、Web应用服务器、通信管理机、网络通信管理机和相关网络设备组成。该系统从主变油色谱在线监测、主变套管在线监测和水轮机在线监测系统等系统中获取数据，通过对历史数据的分析处理，实现状态监测趋势的图形化分析，并生成相关分析报告和报表，并通过Web浏览器以文字、声音、表格、图形、曲线、报表等方式进行网络。

2.2 数据信息平台系统和故障诊断系统的一般原理

状态监测系统通过对监测对象的生产信息进行实时采集，系统可以根据管理需要采集电站的各自动化系统信息，包括主变油色谱在线监测、主变套管在线监测等系统的数据，对全站生产运行信息进行监视，为生产了解设备运行情况提供了直观的手段。监测系统将采集到的数据进行综合分析和挖掘，数据处理分析之后的数据可以通过监视功能web浏览器多种表达方式（如：图表、曲线等）来呈现在检修维护工作人员的眼前，并且提供了多维度、更灵活的数据查询、统计和分析的手段，实现了对设备数据按照对象进行相关性分析的功能，可以在线对设备进行诊断和分析，方便工作人员实时掌握设备的健康状况。

状态监测系统可以通过数据共享，诊断系统自动完成所有监视设备的数据采集和存储，对主要监测设备各种运行方式下的特征数据及各种状态参数进行分析和状态识别，确定设备状态变化程度和异常表现，从而根据异常变化和历史数据（正常运行参数）相互比较，进一步确定设备的缺陷及其位置和原因，预测缺陷的潜在危险，自动生成缺陷报告，并由此提出应采取的措施和决策来指导检修维护工作人员做好状态检修。

综上，数据信息平台、故障诊断系统和状态检修的联系密不可分，相互关联，整个网络基于全开放分布式在线监测数据信息平台，对机组运行设备的实时监测、分析、诊断、决策管理和状态维护形成统一整体，实现运行设备的实时监测和维护管理。以下以主变油色谱在线监测系统来对主变故障进行探讨。

3 主变油色谱在线监测与主变的故障诊断

3.1 主变油色谱在线监测平台主要监测的几种参数

主变运行过程中，随着机组的运行方式不同，存在着放电和过热的现象，而变压器油是矿物油，是各种碳氢化合物的有机组成，具有高温不稳定的特点，从而裂解产生气体。主变油色谱在线监测主要实时监视以下几种参数的含量：氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2），总烃含量，总可燃气体，油温，微水，水活性。

3.2 基于主变油色谱分析之上的故障诊断

主变运行过程中产生的各种气体能够融入油中，主变油色谱在线监测装置通过对变压器油取样，对样品进行处理分析，得出油中溶解性气体种类和相关浓度，通过比较溶解性气体的成分和相关比例来判断主变的实时运行情况，并将采集到的数据上传至数据信息平台，实现数据共享，通过计算机监控达到远程诊断的功能。

故障诊断系统通过采集数据信息平台共享的状态信息数据，实现实时采集数据、历史数据比较、趋势形式曲线等方式显示，根据历史数据比较和趋势发展图进一步确定主变运行的健康状态和异常表现，自动生成分析报告，将报告通过WEB网页，报警或手机短信通知检修维护人员开展状态检修，同时，利用计算机通讯，执行远程监测和专家诊断。

比如：通过故障诊断系统，如果发现监测之中CH4值呈现主要上升趋势，附带C2H4也有上升趋势，且逼近告警点，同时，诊断系统自动完成分析报告，通过WEB网页、报警和手机通知的方式告知检修人员。检修人员通过现地或远程分析，确定分析报告的准确性。通过分析可以得知变压器油过热，过热的原因可以从以下两个方面查找：1.变压器在监测时间内处于过容量运行；2，主变冷却效果不明显，可能是油泵出现故障，也有可能是冷却系统出现了堵塞，冷却水量水温不符合要求。通过色谱分析我们到现场对设备进行状态评估并排查设备，消除设备存在的缺陷和故障隐患点。

4 结论

在线监测数据信息平台和故障诊断系统的建立，是实现机组设备故障判断、缺陷处理和状态检修，提高电厂安全生产指标和经济指标的关键所在。随着未来数据采集技术的不断进步，设备在线监测的故障诊断系统也将更加完善，方便快捷地实现监测设备的运行情况和故障预测，从而实现真正意义的状态检修。