山西引黃工程平魯幫浦站
機組振動、過渡過程（開停機、水幫浦掉電）
實施方案
中水北方勘測設計研究有限責任公司
科學技術研究院
2011-11-27
山西引黃工程平魯幫浦站
機組振動、過渡過程（開停機、水幫浦掉電）
調流閥優化組合運用試驗
實施方案
萬家寨引黃入晉工程由黃河萬家寨水庫取水，經總幹線至下土寨分水閘分成向太原供水的南幹線及向大同供水的北幹線。總幹線西起黃河萬家寨水庫，沿偏關縣北部東行至下土寨分水閘，以下分成南幹線和北幹線。
引黃工程北幹線由下土寨分水閘起向東，經偏關、平魯、朔州、山陰、懷仁至大同市附近牆框堡水庫止，線路全長約156.54km，供沿線平魯、朔州、山陰、懷仁及大同等市的城市及工業用水。2023年年引水量2.
96億m3，輸水流量11.8m3/s； 最終規模年引水5.6億m3，輸水流量22.
2m3/s。
平魯地下幫浦站位於北幹線大樑水庫右岸山體中，在大樑水庫右壩肩上遊約230m，介於北干1#輸水隧洞tbm檢修洞室與放水洞之間，埋深約140m。在北幹線正常輸水月份（每年10月至次年7月）從北幹1#輸水隧洞將部分水揚入大樑水庫，設計抽水流量2.64m3/s；在水庫充水和放水期間，均需要從大樑水庫放水0.
25m3/s~0.88m3/s向平魯區供水。在汛期引黃停止輸水時，從大樑水庫經放水洞入北幹1#輸水隧洞向朔州、大同等地區供水，8、9兩月下洩流量3.
1m3/s。
平魯地下幫浦站安裝5臺單級雙吸臥式機組，幫浦站執行揚程120~137m。單機設計流量0.88m3/s，正常工況3臺執行、2臺備用，單機容量1800kw，**機9000kw。
主要建築物包括地下及地面兩大部分，地下建築物主要包括：進水池、廠房、進出水管道系統、主副交通洞、出水高壓平洞和出水豎井、電纜井及其交通洞等；地面建築物變電站和進水塔。
測試機組在正常開、停機；掉電條件況下，過度過程引數指標**速、壓力、操作力、訊號動作遲滯時間）變化，為過渡過程閥門動作調整、驗證計算結果、保證幫浦站過渡過程安全提供依據。
測量水幫浦機組在開、關機過渡過程各機械、結構、水力、振動等引數變化過程，測量機組轉速、流量、壓力及壓力脈動變化情況，為優化開、關機程式、閥門動作方式提供技術依據。
檢驗水幫浦液壓閥門調節系統的動態特性，檢驗調節引數的整定是否滿足調節保證計算的要求，選擇調節系統最合理的調節時間和調節規律。
進行不同流量、不同筒閥、孔板閥開度組合測量。通過對閥體振動、雜訊、水壓力脈動等動態指標測試、分析。以綜合振動指標最小為目標函式，給出不同流量筒閥、孔板閥最佳組合執行開度曲線。
服務於調流閥室安全穩定執行。
1、檢測機組穩態執行時，水幫浦基礎、軸承支架和電機基礎的振動，給出機組執行振動速度控制指標。
2、水幫浦進水直管、幫浦殼進水低壓側、幫浦殼出水高壓側和出水直管的壓力脈動。
3、檢測水幫浦和廠房雜訊分布。
測試工作依據（但不限於）下列規程規範：
gb/t 50265-2010幫浦站設計規範》
gb/t20043-2005水輪機蓄能幫浦水幫浦水輪機水力效能現場驗收試驗規程》
gb/t 17189-2007水力機械振動和脈動現場測試規程》
gb 6075.5-2002（iso 10816－5） 《在非旋轉部件上測量和評價機組機械振動第5部分水力發電廠和幫浦站機組》。
gb/t 11348. 5-2002 《旋轉機械轉軸徑向振動的測量和評定第5部分:水力發電廠和幫浦站機組》
電機輸入功率測點從機旁盤pt,ct 測量互感器接出，採用功率變送器測量（二次人員負責接功率變送器），給出pt,ct 測量互感器的變比。
流量訊號從水幫浦機組電磁流量計引出接線。
揚程由接在進水直管和出水直管的壓力變送器給出。
壓力脈動測點包括：進水直管、幫浦殼進水側、幫浦殼出水側、出水直管和液壓閥前、後。
振動測點布置於水幫浦基礎、軸承支架、電機的基礎，每個測點分別布置軸向、徑向和垂向三個振動感測器。
根據gb/t 6075.5-2002《在非旋轉部件上測量和評價機組機械振動第5部分水力發電廠和幫浦站機組》，對於臥式機組，
區域 a :新交付使用的機器的振動通常應在此區域內;
區域 b :通常認為振動在此區域內的機器可以無限制地長期執行;
區域 c :通常認為振動在此區域內的機器不宜長期持續執行。一般來說，在有適當機會採取補救措施之，機器在這種狀態下可以執行有限的一段時間;
區域 d :通常認為在此區域的振動已經非常嚴重，足以導致機器損壞.
轉速測點安裝在水幫浦軸端，同步記錄轉速變化。
軸擺度測點安裝在水幫浦軸端，記錄水幫浦執行時軸心軌跡向對軸承支架變化情況。
雜訊測點布置於水幫浦旁，距離水幫浦1m處，同時另乙隻雜訊計網格化巡檢廠房內執行環境的雜訊，給出廠房內雜訊分布圖。
液壓閥接力器行程測量，採用拉線位移感測器測量行程。
機組開、關機過程測點包括：流量測點1個、功率測點2個、水幫浦進口壓力1個、液壓閥門前出口壓力測點1個、水幫浦殼進水壓力脈動測點1個、水幫浦殼出水壓力脈動測點1個、揚程測點2個、振動測點9個、壓力脈動測點4個、閥門動作規律測點1個、轉速測點1個、接力器高、低壓油缸壓力測點2個，伸縮節位移測點2個，雜訊測點2個，plc訊號測點3個。
調節5個流量，每個流量下調節5個筒閥開度和5個孔板閥開度組合工況，測點包括：每個筒閥振動測點3個、雜訊測點1個、每個孔板閥振動測點3個，雜訊測點1個、閥門位移測點4個，每個閥門兩側水壓力脈動測點3個。
機組執行絕對效率測試，採用科學技術研究院機電所自行開發的效率測試軟體，結合波普高速資料採集箱形成的水力機械效能測試系統，系統穩定性好，採用三次測量，取中間值，減少隨機誤差。
機組執行穩定性及過渡過程測試，採用inv306n-6260專用水力機械振動和雜訊智慧型訊號採集處理分析系統。測量轉速、水壓力脈動、機組基礎振動和廠房、機組雜訊。
系統特點：
● 32通道超大容量並行無時差連續資料採集。
16bita/d，取樣速率：0.001hz～300mhz。
實時同步進行資料採集、示波、分析與儲存。
可測量振動、雜訊、衝擊、壓力、應力應變、溫度、扭矩、聲強等各種訊號。
● 專業級資料處理和訊號分析
資料的編輯、裁剪與合成，數字梳狀濾波。
包含幅域、時域、頻域和時頻域的經典和現代訊號分析方法，頻率分析誤差小於0.01%。
過程訊號瀑布圖分析。
● 試驗測試功能
水力機械過渡過程測試：振動、水壓力變化、轉速變化、軸心軌跡、軸扭振。
水力機械執行穩定型測試：振動、軸擺度、雜訊、水壓力脈動、軸系扭振。
水力機械動平衡試驗：振動、軸擺度、軸相位訊號。
水力機械結構模態試驗（自振頻率、阻尼、剛度）：衝擊響應法。
大結構廠房結構模態試驗：天然脈動法。
平魯幫浦站過渡過程試驗，訊號採集頻率8192hz，訊號遲滯時間解析度為：0.12ms。
採用taik electric 生產的s3-wrd-3功率變送器。輸入：ac100v 5a 50hz，輸出：
有功dc4-20ma，無功dc4-12-20ma.精度為±0.2%由幫浦站工作人員協助從機組電氣櫃電流、電壓互感器二次端接出。
揚程用abb壓力變送器測量，進水管量程0-0.5mpa，出水管量程0-2.5mpa。
精度0.075級，輸出訊號：4-20ma，阻尼時間2s，用於水力機械各部位壓力測量。
壓力脈動測量採用cgyl-201型高精度水壓脈動感測器，輸出與水壓力成正比的電流訊號，量程為0～250m水柱，動態響應範圍0～1500hz，使用dpi832標準壓力計原位率定。主要用於水幫浦各部位水壓力、水壓力脈動測量。
振動引數測量採用891-2型低頻振動速度感測器，配合inv-9型訊號調理積分放大器。以大地為參照系，測量振動位移、速度；主要用於測量廠房結構、機械結構以及結構模態、自振頻率試驗。
891-2型速度感測器：
專門用於水力機械廠房結構、機械結構超低頻，高解析度振動感測器。感測器測量量以大地為參照系，輸出與振動速度成正比例的電壓訊號。
與inv—9多功能抗混濾波放大器配合使用測量範圍為：0.1微公尺至70公釐。頻率響應0.5hz～150 hz。
inv—9多功能抗混濾波放大器，集電荷、電壓訊號放大、積分與抗混濾波處理於一身，主要技術指標如下：
頻率範圍：增益≤103時，0～20khz；增益=104時，0～1khz。
低通截止頻率：0.2、0.4、1、2、4、10、20、40、100、200、400、1k、2k、4k、10k、20k。
增益：1、10、100、1000、10000。
積分特性：
ⅰ檔：低頻截止頻率0.1hz，積分點頻率0.16hz。
ⅱ檔：低頻截止頻率0.5hz，積分點頻率0.8hz。
ⅲ檔：低頻截止頻率1hz，積分點頻率1.6hz。
ⅳ檔：低頻截止頻率10hz，積分點頻率16hz。
電壓輸入阻抗》100kω。
輸出阻抗<1ω。
與891-2型振動感測器配合，測量絕對振動，給出振動測點的速度、位移值。
採用rh系列霍爾型接近開關+sqy03t102智慧型測速儀，轉速儀供電電壓：220v,ac。輸入訊號：0—20hz，模擬量輸出：0—20ma。
採用電渦流位移感測器配合幫浦軸上均勻分布的20個齒條，沒轉測得20個方波，主要用於精確測試過渡過程轉速變化。
水幫浦執行雜訊試驗採用az8922型聲級計。距離水幫浦1m距離，離地面1m高處。雜訊感測器效能符合gb3785和iec651標準對2型聲級計的要求。
試驗感測器設定量程為80～130db，採用c集權，主要用於幫浦站閥門、水幫浦、電機雜訊測量。
機組啟動過程中凝汽器半側隔離對機組振動的影響
作者 城市建設理論研究 2012年第36期 摘要 本文從汽輪機 發電機振動角度出發，針對平海電廠一期工程1號機組在啟動過程中凝汽器半側隔離對機組振動異常現象做簡略分析。關鍵詞 機組振動 凝汽器半側隔離 汽輪發電機組軸系 發電機定子電壓 中圖分類號 tb857 3文獻標識碼 a文章編號 平海電廠一期工...
幫浦站機組試執行方案
1 試執行的目的和內容 1.1試執行的目的 參照設計 施工 安裝及驗收等有關規程 規範及其技術檔案的規定，結合幫浦站的具體情況，對整個幫浦站的土建工程,機 電裝置及金屬結構的安裝進行全面系統的質量檢查和鑑定，以作為評定工程質量的依據。通過試執行安裝工程質量符合規程 規範要求，便可進行全面交接驗收工作...
幫浦站機組試執行方案
1 試執行的目的和內容 1.1試執行的目的 參照設計 施工 安裝及驗收等有關規程 規範及其技術檔案的規定，結合幫浦站的具體情況，對整個幫浦站的土建工程,機 電裝置及金屬結構的安裝進行全面系統的質量檢查和鑑定，以作為評定工程質量的依據。通過試執行安裝工程質量符合規程 規範要求，便可進行全面交接驗收工作...