DB34/T 3080-2018 大型泵站机组状态在线监测系统设计规范

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标准编号:DB34/T 3080-2018
文件类型:.pdf
资源大小:1.45 MB
标准类别:水利标准
资源ID:220442
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DB34/T 3080-2018标准规范下载简介:

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DB34/T 3080-2018 大型泵站机组状态在线监测系统设计规范

5.1.3数据采集单元

数据采集单元一般包含数据采集装置、相关软件、供电电源、显示器等。 数据采集单元应具有现地监视、分析和试验功能,能对状态监测量、运行工况参数及过程量参数进 行数据采集或获取,对数据进行处理和分析后能以数字、图形、表格、曲线等方式进行显示,

可配置专用通信服务器。 总体要求如下: 数据服务器:用于存储和管理机组的状态监测数据,对状态数据进行分析; b) 工程师工作站:用于系统维护管理、人机接口; C) web服务器:以web方式向泵站信息管理系统提供机组状态监测数据: d) 网络安全装置:在线监测系统与泵站信息管理系统相连时,应满足网络安全防护要求; e) 传输介质:根据不同接口方式和工作环境选择传输介质,当上位机单元与数据采集单元之间距 离超过100m时,宜采用光纤通信。 注:根据机组规模、泵站重要程度等具体情况,可不设其中的某些设备,其功能由其它设备承担,

通过对监测数据长期存储、管理、综合分析,对机组运行状态进行分析和辅助诊断,并以 形、表格、曲线和文字等形式进行显示和描述GB/T 25220-2010 粮油检验 粮食中赭曲霉毒素A的测定 高效液相色谱法和荧光光度法,应及时对机组异常状态进行预警和报警,提出 故征兆的预报

5.2.2数据采集与实时监测

3.1数据服务器的数据库应能存储至少两年的机组稳态、暂态过程(包括瞬态)数据和录波数据 完整记录并保存机组出现异常商 后的数据,以满足系统状态分析需要。

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5.2.3.2数据库应自动管理数据,对数据的有效性、合法性进行检查、清理和维护;对超过规定存储 时间的数据进行清理,对数据库的性能进行动态维护使其始终保持高效状态;应实时监测硬盘的容量信 息,当其剩余容量低于设定值时自动发出警告信息;应提供自动和手动全备份、增量备份数据的功能。 5.2.3.3数据库应具备自动检索功能,用户可通过输入检索工况快速获得满足条件的数据:应提供回 放功能,对历史数据进行回放。 5.2.3.4数据库应具备多级权限认证功能,只有授权用户才能访问数据。 5.2.3.5系统应具备数据下载功能,根据数据检索条件下载相关数据。

在线监测系统应具备数据分析的能力,应能提供各种专业的数据分析工具,并根据状态监测量及工 况参数和过程量参数的变化预测机组状态的发展趋势,以分析报告等形式提供趋势预报功能;应提供数 据导入,导出和离线分析功能

5.2.4.2振动、摆度

在线监测系统应能自动对机组的稳态运行、 暂态过程(包括瞬态)的振动、摆度进行分析。在 动、摆度异常时,应越限报警并提供异常报警原因

5.2.4.3压力脉动

5. 2.4.4轴向位移

在线监测系统应能自动对大轴轴向位置的变化进行分析。

5. 2. 4. 5 空气间隙

在线监测系统应能自动对电机定转子之间的空气间隙进行监测分析,自动计算定转子圆度、定转子 中心相对偏移量和偏移方位、定转子气隙(最大值、最小值和平均值)及气隙最大值和最小值对应的磁 极号等特征参数,分析机组气隙的变化趋势。

5. 2. 4. 6局部放电

在线监测系统应能自动检测电机在运行状态下定子绕组的局部放电脉冲信号,给出局部放电 相局放值Q.和局放量NQN,提供时长不短于一年的局放长期趋势分析,分析判断局部放电的大 部位。

5. 2. 4. 7 磁通密度

在线监测系统应能自动对电机定转子之间的磁通密度进行监测分析,计算各磁极的磁通密度等 数,并能提供时长不短于一年的磁通变化长期趋势分析,用以辅助分析转子匝间短路和磁极松动

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报警定值应根据机组特性、运行工况、机组设备制造厂提供的保证值或类似机组运行经验确定。其 中振动、摆度的报警定值应符合SL317的规定,具体数值参见附录B。

5.2.6运行工况分析

在线监测系统应分析不同运行工况下机组状态特性,为确定机组稳定运行区、限制运行区和禁止运 行区提供技术依据,供机组优化运行参考,机组进入限制运行区或禁止运行区时应及时报警,并跟踪机 组状态监测量的变化情况

5. 2. 7辅助诊断

在线监测系统应对机组常见的故障或异常现象进行人工辅助诊断,并通过历史数据趋势分析进行

5. 2. 8状态报告

在线监测系统应提供规范的状态报告 报告反联机组概念、 暂态过程(包括瞬态)中各状态监测 量的数值和变化趋势,应对机组运行状态提出初步评价,并附有相关的图形和图表。报告宜采用与WPS 兼容的文件格式。状态报告具有根据需要定制的功能,报告内容参见附录C。

5. 2. 9 辅助试验

在线监测系统应提供机组盘车试验、稳定性试验、机组稳定运行区试验、动平衡计算等功

系统宜具备通过网络实现远程实时在线监测分机

5.2. 11人机接口

在线监测系统应能通过以下设备完成画面显示、打印制表、设置参数及维护管理等人机接口功能: a) 工作站、打印机等; b) 现地数据采集单元; c) 便携式维护设备。

5. 2. 12 工程师工作站基本功能

工程师工作站应具备以下基本功能: a) 系统生成和启动; b) 系统故障诊断功能; c) 系统维护管理; d) 应用软件的开发和修改,以及数据库修改、画面编制和报告格式的生成。

5.2.13数据服务器基本功能

5.2.14Web服务器基本功能

用于以Web方式向泵站信息管理系统用户提供机组状态监测数据。

5. 2. 15 系统通信

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在线监测系统的测点应根据不同类型水系 及其配套电机的结构特点和特性进行设置

每台泵组应为状态在线监测系统设置一个键相测点。通常在被测机组主轴上设置一个宽度大于7 m、深度大于1.5mm(推荐采用2.5mm以上)、长度大于10mm的凹槽或凸键,与相应的非接触式 立移传感器组成键相测量单元。对于同步电机,其键相标记宜布置在对准转子磁极编号为1的位置处。 键相传感器宜布置在+X或+Y方位

6. 2. 3 振动测点

6.2.3.1立式机组

中: a) 电动机:应分别在上机架、下机架处设置2个水平振动测点、1~2个垂直振动测点;水平振 动测点应互成90°径向布置;非承重机架可不设置垂直振动测点。 b 水泵:出水流道上带有顶盖结构的水泵,在顶盖处设置2个互相垂直的水平振动测点,1个垂 直振动测点:金属弯管出水的水泵,在泵轴轴伸(填料函)处水泵壳体的适当位置,设置2 个互相垂直的水平振动测点,1个垂直振动测点;在有条件的情况下,可在水泵叶轮外壳等壳 体适当位置设置1~2个水平振动测点、12个垂直振动测点

6.2.3.2卧式及斜式机组

其中: a) 电动机:应在驱动端和自由端轴承处各设置2个径向振动测点、1个轴向振动测点;2个径向 振动测点应互成90°径向布置; b) 齿轮箱:应在齿轮箱外壳设置2个互相垂直的径向振动测点,宜在输入轴、输出轴分别设置1~ 2个径向振动测点; 组合轴承:应在轴承座设置2个互相垂直的径向振动测点,1个轴向振动测点;对于卧式离心 泵,宜在两端轴承处分别设置2个互相垂直的径向振动测点; d) 水导轴承:应在轴承座设置2个互相垂直的径向振动测点,1个轴向振动测点。对于同时带有 水导轴承和组合轴承的灯泡贯流泵、竖井贯流泵机组,可视安装条件从二个轴承中选择一个布 置振动测点; 水泵壳体:在有条件的情况下,可在水泵壳体(含叶轮外壳)适当位置设置1~2个水平振动 测点、1~2个垂直振动测点。

6.2.3.3电机定子铁心振动测点

额定功率为3000kW及以上的大型同步电动机宜设置13组电机定子铁心振动测点,每组包括 个水平(径向)和1个垂直(轴向)振动测点, 定子铁心水平振动测点宜布置在定子铁心外缘的中部,垂直振动测点宜布置在定子铁心的上部

6. 2. 4 摆度测点

6. 2. 4. 1立式机组

应在水泵与电机联接法兰处或其下方径向设置2个互成90°的摆度测点。可在上导轴承、下导 径向设置2个互成90°的摆度测点

6.2.4.2卧式及斜式机组

6.2.5轴向位移测点

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推力轴承为滑动轴承的水泵机组,宜在主轴轴肩或法兰面等易于安装的位置设置1~2个轴同 点。

6. 2. 6 压力脉动测点

压力脉动测点应尽可能与模型试验点相对应,无特殊要求时通常可在叶轮进口、叶轮出口、导 等位置设置压力脉动测点。

6.2.7电机空气间隙测点

设置空气间隙测点的大型同步电动机,气隙测点的数量和布置应根据电机的容量、尺寸和定子铁心 高度等参数决定。 定子铁心内径小于7.5m时应设置4个,大于及等于7.5m时应设置8个,定子铁心高度大于 2.75m时测点可在轴向分两层均匀布置。 气隙传感器(4个或8个)沿周向均匀布置,粘贴在定子铁心内壁上,参见附录D。

6.2.8电机磁通密度测点

设置磁通密度测点的大型同步电动机,宜设置一个磁通密度测点,磁通密度传感器粘贴在定子铁心 内壁上。

6.2.9电机局部放电测点

6.2.9.1设置局部放电测点的大型同步电动机,测点设置如下: a)当采用高压端耦合监测法(也称PDA法)时:每台机组至少设置6个测点,每相至少2个测点 测点可布置在电机绕组进线端、定子绕组母线汇流排附近或其他适当位置; b)当采用中性点耦合法时:在电机中性点设置1个测点。 6.2.9.2电机局部放电在线测量概要参见附录E。

7.1.1振动传感器宜采用低频速度型传感器; 7.1.2摆度传感器和键相传感器宜采用电涡流传感器或电容式位移传感器等非接触式位移传感器; 7.1.3轴向位移(或抬机量)传感器应采用非接触式位移传感器,量程应满足机组轴向位移(或抬机 量)限值的要求:

7.1.2摆度传感器和键相传感器宜采用电涡流传感器或电容式位移传感器等非接触式位移传感器; 7.1.3轴向位移(或抬机量)传感器应采用非接触式位移传感器,量程应满足机组轴向位移(或抬机 量)限值的要求; 7.1.4压力脉动传感器应具有良好的响应速度,并能承受被测点可能出现的最高压力或负压。可采用 压电型、压阻型或电容式压力传感器;

限值的安习 7.1.4压力脉动传感器应具有良好的响应速度,并能承受被测点可能出现的最高压力或负压。可采用 压电型、压阻型或电容式压力传感器:

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7.1.7局部放电传感器可采用电容耦合器,应配置在线局放监测仪。装在高压端的电容耦合器宜采用 80pF的环氧云母电容器,耐压试验应符合GB/T24344的要求(耐压、介质损耗、耐电流,还要提出 对机端设备的要求),且在该电压下其本身无局部放电。局放监测仪应有效地自动分离电机局部放电信 号和电机外部噪声信号。 71.8各传威器主要性能指标公风附录 E.

号和电机外部噪声信号。 7. 1. 8 各传感器主要性能指标参见附录 F。

7.2传感器安装布置一般规定

7.2.1传感器的安装和布置应不影响机组的安全可靠运行。 7.2.2用于振动测量的速度传感器和加速度传感器的安装,应刚性连接在被测部件上。可根据传感器 的结构和尺寸设计安装底座,安装底座宜采用焊接方式永久固定在安装部位,对于不宜焊接的部位宜采 用粘贴或螺接方式固定。 7.2.3用于键相、摆度、轴向位移等测量的非接触式传感器的安装,应根据机组被测部位和传感器特 点,设计相应的传感器支架。支架要有足够的刚度,使传感器安装后支架的固有频率远大于被测信号的 最高频率。支架应采用焊接、螺接或粘贴方式固定在安装部位。 7.2.4压力脉动传感器宜靠近被测点安装,测压管应尽可能短并安装检修阀门和配置排气装置。 7.2.5空气间隙传感器宜采用粘贴方式固定在定子内壁。传感器延伸电缆应贴近定子表面固定或从定 子铁心通风孔引出,不应碰及转动部件、不应影响机组通风冷却。 7.2.6局放电容耦合器应布置在绕组进线端、定子绕组母线汇流排附近,按照定时或定向噪声分离技 术的要求安装,其安装方式不得降低定子绕组的耐电压性能。局放监测仪的接地点应可靠接地 7.2.7传感器供电应采用线性电源 关电源直接供电

8.1.1.1数据采集箱的部件应标准化、模块化,支持带电热插拨,易于扩展和替换。 8.1.1.2各数据采集模块应具有通道和模块状态指示灯,应能设定采样周期,以便对信号进行整周期 采样,各数据采集模块之间应相互独立、互不影响,单个模块故障不应影响系统整体运行, 8.1.1.3振动、摆度和压力脉动等稳定性参数宜共用一个数据采集箱,空气间隙、磁通密度和局放量 等电机参数宜共用一个数据采集箱。 8.1.1.4数据采集箱应采用容错设计,具有自诊断和抗干扰功能。 8.1.1.5数据采集箱应能提供监测信号的4mA~20mA模拟量输出和报警继电器输出,报警逻辑和报 警定值应能够通过软件组态设置,数据采集装置应具有串行通信接口和以太网通信接口。

8. 1. 2 数据采集

8.1.2.1系统应能根据相关工况参数判断机组为稳态、暂态过程(包括瞬态)。 8.1.2.2针对机组稳态运行状态,振动、摆度和压力脉动应采用整周期采样方式,每周期不少于128 点,连续采样一般不少于8个周期,空气间隙和磁通密度采用连续采样方式,采样频率应大于6kHz。 3.1.2.3针对暂态过程(包括瞬态)),系统应采用连续采样方式,振动、摆度和压力脉动采样频率应 大于1kHz,空气间隙和磁通密度采样频率应大于6kHz。数据采集相关规约参见附录G。

在线监测系统数据处理参见附录G

8. 1. 4 数据存储

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数据采集箱应具备数据存储和管理功能,应能存储机组稳态、暂态过程(包括瞬态)的原始采样数 据,还应具备数据回放功能。

数据采集箱应具备数据分析的能力,通过现地配置的显示设备,数据采集箱应能以结构图、 格和曲线等形式对状态监测参量、工况参数和过程量参数进行显示和分析。

8.1.6数据采集箱主要技术指标

3.2.1机组对应的数据采集箱及其附属设备宜集中组屏,安装在一标准屏柜内。对于大型机组,每台 机组宜独立配置一块状态监测屏柜 3.2.2屏柜的电磁屏蔽特性应保证本系统能正常工作和不影响泵站其他设备的正常工作。屏柜应有屏 蔽、防尘、通风和防潮设施。

状态监测屏柜内宜配置液晶显示器,应配置一套传感器电源模块,可配置一套交直流逆变电源装置 或UPS电源。

上位机单元应采用标准化、开放式的硬件结构,所选设备应采用成熟的主流产品,并能满足状 监测系统的远景发展要求,

全厂应配置1台状态在线监测数据服务器,其配置应满足在线监测系统的性能要求,具体配置应 不低于: A a) CPU:至强四核,主频2.OGHz及以上; b) 内存容量:8GB及以上,可扩展; c) 硬盘容量;有效存储空间1TB及以上,采用磁盘阵列管理; d) 网络:2个以太网端口,按照泵站组网方式配置; e)接口:至少 2 个串口、2 个 USB 端口:

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f)操作系统:符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统; g) 电源:硬件支持掉电保护,承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动; 门1 液晶显示器:当数据服务器兼做工程师站时,应配置56cm及以上显示器;当另设工程师站 时,可根据具体需要配置。显示器应具有抗电磁干扰能力,

配有WEB服务器的在线监测系统,其性能要求及配置应不低于: a)CPU:至强四核,主频2.0GHz及以上; b) )内存容量:8GB及以上,可扩展; 硬盘容量;1TB及以上; d)网络:2个以太网端口,按照泵站组网方式配置; 接口:2个USB端口; 操作系统:符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统; 电源:硬件支持掉电保护,承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动; 液晶显示器:56cm及以上,应具有抗电磁于扰能力。

9. 4 工程师工作站

配有工程师工作站的在线监测系统,其性能要求及配置应不低于: a)CPU:至强四核,主频2.0GHz及以上; b)内存容量:8GB及以上,可扩展; C 硬盘容量;1TB及以上; d 网络:2个以太网端口,按照泵站组网方式配置; 接口:2个USB端口; f) 操作系统:符合开放系统标准实时多任务多用户成熟安全操作系统; g) 电源:硬件支持掉电保护,承受电压扰动和电源恢复后的自动重新启动 h)液晶显示器:56cm及以上,应具有抗电磁于扰能力。

上位机单元辅助设备一般要求如下: a)系统可根据需要配置相应的网络设备。 b)局域网应符合工业通用的国际标准和规约,数据传输速率不小于100MB/s。 系统选用的网络安全隔离装置和防火墙应符合国家相关规定。 d)系统内所有设备应采用标准时钟,可与计算机监控系统合用时钟同步接收装置

上位机单元辅助设备一般要求如下: a)系统可根据需要配置相应的网络设备。 局域网应符合工业通用的国际标准和规约,数据传输速率不小于100MB/s。 系统选用的网络安全隔离装置和防火墙应符合国家相关规定。 系统内所有设备应采用标准时钟,可与计算机监控系统合用时钟同步接收装置

机组状态在线监测系统典型结构示意图见图A.1.

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附录A (资料性附录) 大型泵站机组状态在线监测系统典型结构示意图

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附录B (资料性附录) 机组振动、摆度报警定值参考表

表B.1机组振动报警定值参考表

表B.2机组摆度报警定值参考表

注1:表B.2中的各项摆度值均为机组盘车时的摆度,运行时的摆度报警定值宜在此基础上适当放宽, 积累的经验数据对此进行修正; 注2:当摆度测点位置不在表B.2所述位置时,其报警定值宜根据测量部位至镜板的实际距离进行折算。

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空气间隙全圆周的分布图及磁极形貌图; 特定点空气间隙对负荷相关趋势图; 空气间隙全圆周磁场强度分布图; 磁场强度差异点趋势图和对负荷相关趋势图: 电动机局部放电趋势图。 d) 评估信息。根据以上数据、图表对机组性能进行评估,内容至少包括测点监测量是否超限、监 测量的变化趋势信息、监测量变化趋势与机组性能变化趋势等的相关性信息、与历史同期比较 信息等。

C. 2. 1报告的生成

当分析量数值达到现场运行报警的规定时,发出声响、灯光显示。

L空气间隙传感器典型安装示意图见图D.1~图D.

NY/T 2108-2011 绿色食品 熟粉及熟米制糕点DB34/T30802018

附录D (资料性附录) 电机空气间障传感器典型安装示意图

图D.2空气间隙传感器布置示意图(双层布置)

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图D.3空气间隙传感器安装示意图

空气间障传感器安装礼

QB/T 2049.8-2013 灯用玻壳 R型玻壳尺寸系列DB34/T30802018

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