HT6000系列水轮发电机组状态检测与评估系统

（1）主要功能

HT6000系列水轮发电机组状态检测与评估系统包括数据采集仪和数据分析专用软件两部分。数据采集仪内含220V转24V的线性电源、4-20mA电流信号和-10-10V电压信号采集电路、以太网总线接口的多功能数据采集卡（带有模拟量输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出、计数等功能）。数据分析专用软件包含机组大轴旋转状态分析、机组失重相位分析、机组运行状态评估等一系列功能。

通过在水轮发电机组上安装振动传感器（位移输出式或速度输出式）、电涡流位移传感器、压力脉动变送器、水头差压变送器、流量差压变送器、功率变送器，将上述信号接入数据采集仪，然后通过以太网应用自主开发的软件接收所有数据并进行分析，可以得到各运行工况下机组稳定性参数的时域特性和频谱特性，进而可以掌握机组的运行规律，依据相关标准评估机组的运行状态，划分机组的振动区域，优化机组的运行，延长机组使用寿命；对于轴流转桨式和贯流转桨式机组，还可修正机组的协联曲线，提高机组的运行效率。

（2）先进性

采用24位数据采集系统，与国际同类产品对比，在采集精度、软件功能、功能模块扩展和定制、适用性、可操作性等性能方面处于先进水平。

2、技术指标

1）采用中频振动基准装置进行测试，频率10Hz~5kHz，加速度（5×10^-2~1×10²）m/s²，不确定度/准确度等级：加速度幅值/相位：0.2%/0.2o（参考点160Hz、100m/s²）；0.2%/0.2o（通频带），k=2。

2）采用通用计数器进行测试，频率10Hz~225MHz，准确度2×10^-6。

3）测量交流电压0.02V~10V，不确定度/准确度等级：MPE为±0.1%（20mV~500mV），±0.05%（>500mV~10V）。

3、主要应用领域

该系统可用于混流式、轴流式、贯流式、冲击式水轮发电机组和抽水蓄能机组的稳定性和能量特性研究，也可扩展应用于各类泵站机组。

4、应用案例

HT6000系列水轮发电机组状态检测与评估系统的研发始自2011年，在应用的过程中不断对硬件进行升级，对软件功能进行完善。自2013年以来，该套系统先后应用于宝泉、张河湾、蒲石河、黑麋峰、十三陵、仙游、潘家口、洪屏等抽水蓄能电站和龙滩、乐滩、桥巩、百龙滩、白山、酉酬等常规水电站中，取得了良好效果。

值得说明的是该系统在张河湾抽水蓄能电站中通过测试分析机组的振动、摆度以及流道内部的压力脉动，分析出机组无叶区压力脉动的主频与厂房局部构件（主要是水轮机层立柱）的固有频率相接近是导致厂房楼板和立柱强烈振动的主要原因，为张河湾抽蓄电站机组转轮改造提供了坚实的技术支撑。

该系统已被列入2017年《水利先进实用技术重点推广指导目录》，获得软件著作权2项，应用该系统参与的“大型混流式水轮机高稳定性宽范围调节关键技术与应用”项目获得2019年度水力发电科学技术奖一等奖，应用该系统参与的“仙游抽水蓄能电站厂房与输水管道区域环境影响监测分析”项目获得2019年度国网新源控股有限公司科学技术进步奖一等奖。