某水电站机组振动摆度监测技术方案 2 - 图文

水电站机组振动摆度监测技术方案 水电站

水轮发电机组振动与摆度监测装置

制造、运输和服务

技术方案

2014年5月26日

I

水电站机组振动摆度监测技术方案 目 录

1.编制依据及系统概述 ...................................................................... 错误！未定义书签。

1.1编制原理 ................................................................................................................. 1 1.2设计原则 ................................................................................................................. 2 1.3水电厂对在线监测系统的需求 ............................................................................. 3 1.4系统整体要达到的目标 ......................................................................................... 3 1.5设计制造的行业技术标准 ..................................................................................... 3 2.系统结构及特点 ................................................................................................................ 5

2.1系统结构图 ............................................................................................................. 5 2.2系统监测内容 ......................................................................................................... 6 2.3测点配置 ................................................................................................................. 6 3.系统硬件特点 .................................................................................................................... 7

3.1上位机系统硬件特点 ............................................................................................. 7 3.2传感器 ..................................................................................................................... 9

3.2.1摆度传感器 .............................................................................................. 9

3.2.2低频振动传感器（VRS-9） ................................................................. 11

3.4现场安装 ............................................................................................................... 12

3.4.1机柜 ........................................................................................................ 13 3.4.2摆度传感器 ............................................................................................ 14

3.4.4现地接线盒 ............................................................................................ 14

4.性能保证与参数 ............................................................................................................... 15

4.1数据单元设备 ....................................................................................................... 16 4.2摆度传感器 ........................................................................................................... 16 4.3振动传感器 ........................................................................................................... 17 5.设计制造标准 ................................................................................................................... 17

5.1采用的技术标准和缩写代号 ............................................................................... 17 5.2本项目采用的标准 ............................................................................................... 17 6.工厂检验项目及标准 ....................................................................................................... 17

6.1检验标准 ............................................................................................................... 18 6.2系统出厂测试项目 ............................................................................................... 18 7.性能实验 ........................................................................................................................... 18

7.1检验标准 ............................................................................................................... 19 7.2测试项目 ............................................................................................................... 19 7.3管理文件 ............................................................................................................... 20 8.工作进度计划 ................................................................................................................... 20

8.1设计、制造及运输进度计划表 ........................................................................... 21 8.2设计、制造及运输进度横道图 ........................................................................... 19 9.安装与调试 ....................................................................................................................... 22

9.1安装调试内容和规则 ........................................................................................... 22 9.2现场调试大纲 ....................................................................................................... 22 9.3项目自检 ............................................................................................................... 22 9.4系统测试 ............................................................................................................... 22 9.5试验 ....................................................................................................................... 23 9.6产生记录 ............................................................................................................... 23 9.7安装施工的原则 ................................................................................................... 23

II

水电站机组振动摆度监测技术方案 9.8 施工安全技术措施 .............................................................................................. 23 9.9安装调试内容和规则 ........................................................................................... 23 9.10现场调试大纲 ..................................................................................................... 24 9.11项目自检 ............................................................................................................. 24 9.12系统测试 ............................................................................................................. 24 9.13验收 ..................................................................................................................... 24 10供货清单 ......................................................................................................................... 24

III

水电站机组振动摆度监测技术方案 1. 编制依据及系统概述

当前我国大中型水电厂正朝着“无人值班(少人值守)”的管理模式发展，为此各水电厂都在努力提高自身的安全经济运行管理水平和自动化程度。而机组运行的状态及其稳定性对电厂、电网的安全经济运行至关重要。及时发现机组存在的隐患和缺陷，有针对性地对机组设备进行维护保养，实施状态维修，建立预测性维修体制等将有助于提高电厂、电网的安全经济运行水平，给电厂、电网带来显著的经济效益。为此，在现有机组运行设备的基础上，特别是在水轮发电机组上安装在线振动监测系统是迫切的、重要的。 我们编写了本技术方案。并就本方案做如下几点说明：

1．本方案是基于水轮发电机组的结构特点，按照技术要求，结合设备状态检修的需要，充分运用计算机技术、人工智能技术和网络通讯技术等建立的，具有数据反映真实、系统先进可靠、实用性强和极具可扩展性等特点。

2．本方案由一次传感器（一体化超低频振动传感器、电涡流传感器）、VRS7500振摆监测系统构成，完全能够满足水轮机机组的振动摆度监测的技术要求，并具有极高的性能价格比。

成都威尔森科技发展有限责任公司根据文峰水电站机组特点，结合我公司多年从事水轮发电机组在线监测分析诊断的经验，参照贵厂相关技术标准,针对性提交以我公司开发的“VRS7500水轮发电机组在线状态监测”及配套硬件为基础的完整解决方案，并按照招标方的要求详细说明了该方案的功能设计、结构、性能、安装、试验及售后服务等方面的技术要求。

“VRS7500水轮发电机组在线监测”是结合水轮发电机组状态监测多年实践经验和技术积累开发出的新一代水轮发电机组在线监测。系统设计中采用了国家专利技术：数字倍频器技术、窗谱校正技术。这些技术的融入充分保证了系统对机组有效信息采集、存储的准确性，在保证数据采集实时、准确的基础上，利用高保真数据压缩技术对数据进行压缩，使得机组信息能够实时、快速的通过internet进行传输。 1.1编制原理

本系统方案是基于奎屯河三级水电站水轮发电机组的结构特点，结合机组常

水电站机组振动摆度监测技术方案 见故障的机理和特点，提高设备运行的可靠性和降低检修成本是大型发电企业不断追求的目标，在线监测系统的实施将有助于水电厂提高自身的设备管理水平，加快“无人值班（少人值守）”管理模式的发展。

“VRS7500水轮发电机组在线状态监测”能够在线连续监测水轮发电机组运行过程中的振动、摆度、稳定性相关参数及工况参数，并长期记录对设备管理、诊断有用的数据，可以及时识别机组的状态、发现故障早期征兆，对故障原因、严重程度、及发展趋势做出判断，从而可以及时消除故障隐患，避免破坏性事故的发生；提高设备的可靠性、降低检修成本，提高企业综合实力。

因此，先进的状态监测必将成为水电厂机组重要的组成部分，对机组的运行、检修起到重要的指导作用；将大大提高机组的安全经济运行水平，带来巨大的经济效益和社会效益。 1.2设计原则 1.2.1系统的可靠性

传感器优先采用国内外著名厂商生产的并有较多应用业绩的产品，同时要充分考虑水电厂机组的特点，选择适合水电站的低频振动传感器，具有针对性和适用性。

数据采集单元稳定性好，易维护：采用模块化的专用现场数据采集站，做到免维护；已在工业现场得到长期实践考验。 1.2.2系统的先进性

系统可逐步扩展（包括硬件和软件）；可以充分利用PC机的软硬件资源；系统的软硬件设计为日后的进一步升级提供便利的条件；

高可靠性的软硬件系统及自诊断功能；在信号采集处理上，充分考虑水轮发电机组的信号特性。 1.2.3系统的开放性

系统应具有良好的兼容性，可以与电厂计算机监控系统和MIS等系统进行通信，实现数据共享。 1.2.4实用性和针对性

本系统方案是基于文峰水电站水轮发电机组的结构特点，结合机组常见故障的机理和特点，充分运用计算机技术、现代信号处理技术和INTERNET技术建立

水电站机组振动摆度监测技术方案 的，特别是针对电站特定水轮机组的特点和较常发生的故障，从测点的布置、传感器的选择、信号采集硬件的设计、信号的分析处理、等等方面，进行了针对性的考虑和设计。 1.2.5系统集成完整性

能与其它系统兼容和信息互享；能够与电站MIS系统、电站计算机监控系统进行通讯。

系统的兼容性、扩展性好：能方便地进行系统扩展，对其他类型的监测装置能方便地接入；同时能通过Modbus（包括OPC接口标准CLIENT和SERVER）等协议方便地从监控系统、DCS系统取数据，并能给MIS系统提供数据源 1.2.6操作的简单方便性

采用人性化的全中文界面，各种不同图谱能很方便地进行切换。 1.2.7技术和服务的可靠性

强大的售后服务体系：不但提供定期、主动的售后服务，更有长久的软件个性化定制及升级服务；

1.3水电厂对在线监测系统的需求

要使在线监测系统在现场真正的发挥作用，不但要解决监测系统本身的问题，还要解决如何使用、谁来使用的问题。在线监测系统技术的提高靠设备供应商长期不懈的努力是可以实现的。 1.4系统整体要达到的目标

1. 实现对水轮机和发电机的在线监测 2. 实时掌握水轮发电机组健康状况

3. 系统软硬件应为模块化结构，必要时通过功能扩展，可允许接入在线监

测系统

4. 系统能够采集和处理状态数据、历史数据以及其它的相关信息 5. 系统可从工厂实时信息监控系统（MIS）传送或接收数据 1.5设计制造的行业技术标准

循的主要现行技术标准和规程规范 B/T 11805-1999 《水轮发电机组自动化元件（装置）及其系统基本技术条件》

水电站机组振动摆度监测技术方案 DL/T5137-2001 GB3453 GB3454 电测量及电能计量装置设计技术规程 数据通信基本控制规程 数据终端（DTE）和数据电路终端设备（DCE）之间接口定义 JB/T5234 工业控制计算机系统验收大纲 GB8564-88 水轮发电机组安装技术规范 DL/T 556-94 水轮发电机组振动监测装置导则 GB2887 计算机场地技术要求 GB7450 电子设备雷击保护导则 DT-470 电力系统实时数据通讯应用层协议 IEC255-22-1～4 电磁兼容性标准 GB/T 17859-1999 计算机信息系统安全保护等级划分准则 GB/T 17900-1999 网络代理服务器的安全技术要求 GB/T 9386-1988 计算机软件测试文件编制规范 GB50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 GB50172-92 电气装置安装工程及二次回路中接线施工及安装规范 GB/T 12504-90 计算机软件质量保证计划规范 GB/T 12505-90 计算机软件配置管理计划规范 GB/T 11457-1995 软件工程术语 GB/T 24079-93 软件维护指南 GB 8566-88 计算机软件需求说明编制指南 GB 8566-89 计算机软件开发规范 GB 8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 IEC255-21-3 静电放电试验 GB3047.1 国电2002.508号 DL/T619—1997 面板、架和柜的基本尺寸系列 水电厂开展设备状态检修工作的指导意见（国家电力公司总经理工作部） 水电厂机组自动化元件及其系统运行维护与检修试验规程 DL/T862—2004 水电厂非电量变送器、传感器运行管理与检修规程 GB11920-1989 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB/T14598.9 辐射电磁场干扰试验 GB191 包装贮运图示标志 说明： ? 设备在上面所列出的适用标准和规程之下实施和进行试验。 ? 上述标准中，优先采用中华人民共和国国家标准及水电标准。 ? 国内标准缺项或不完善时，参考选用相应的国际标准或其它国家标准。

水电站机组振动摆度监测技术方案 ? 上述标准或规程与要求有矛盾的地方，以合同文件为准。

? 未明确规定上述标准之间存在矛盾的要求，选择的不协调以买方的决定

为准。

? 使用的标准或规程是最新版或是设计阶段的最新修改版。 2.系统结构及特点

“VRS7500水轮发电机组在线监测”已成功应用于国内外各类型水电站，如福堂水电站、刘河坝水电站、水口水电站、凤仪水电站、溪古水电站、斜卡水电站、云鹏水电站等上百家电力企业。 2.1系统结构图

根据文峰电站水轮机机组装置的要求，可选用每台机组配置1套VRS7500,3台系统共用1个标准的机柜，机柜尺寸为：宽X厚X高=800×600×2260mm，屏体颜色由买方提供标准色卡确定（有照明）

水电站机组振动摆度监测技术方案

图1 VRS7500振摆监测系统拓扑

现场数据采集VRS7500和现场显示单元安装在主厂房发电机层相应机组段；直接从传感器端取得原始监测信号，进行信号的调理、采集；生成并存储机组的各种暂态和稳态数据；生成丰富的专业诊断图谱；并进行与服务器及其他监测系统的数据通讯； 状态服务器可安装在机柜内，也可以安装在中控楼计算机室内；进行数据的存储与管理、数据的网上传输与发布，负责对现地采集装置的设置与管理，以及其它的信息管理，同时又做为工程师工作站使用；

现场数据采集和监测分站可统一挂入现场MIS网，并通过MIS网进行数据通讯，也可以铺设专用的数据光缆进行通讯。 2.2系统监测内容

水电机组由于体积较大，运行工况的多变性，其监测内容也相当复杂，其中稳定性监测是水电厂最为注重的内容。

根据文峰水电站水轮机组的特点，结合电厂现有的网络资源，并在充分考虑监测系统的测点配置的基础上，确定了“水电机组振摆监测及分析系统”系统总体结构图。水机组振摆监测由VRS7500水机摆度监测仪、德国申克IN-081摆度

传感器和VRS-9低频振动传感器构成。 2.3测点配置 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 测点名 主轴承垂直振动 导轴承垂直振动 上机架水平振动 上机架垂直振动 上导轴承摆度（垂直、水平） 下导轴承摆度（垂直、水平） 下导轴承摆渡（垂直、水平） 合计 测点数（单机） 1 1 1 1 2 2 2 10 合计 3 3 3 3 6 6 6 30 3.系统硬件特点

水电站机组振动摆度监测技术方案 VRS7500水轮发电机组在线监测保护系统由显示系统和采集系统组成，采集系 统采用模块化结构，导轨安装模 式，系统在安装、维护简单、可靠 性高，是高新科技的结晶，是机电 一体化产品，显示系统采用 10.4 英寸触屏液晶,具有独创性。

由于是模块化结构，每个模块独立工作，具有单独的 CPU，其中某一通道或 某一模块故障不会影响其他通道或其他模块正常工作，用户仅需自行更换发生故 障的模块即可解决此类故障。由系统每个模块的独立性，比传统（把显示、采集、 变送、通讯等集成在一起）的监测保护系统更可靠、易维护、降低了维护成本等 功能和特点：

》 10.4 英寸触摸液晶显示，为用户提供就地显示、报警功能； 》 系统提供 Modbus、TCP/IP 通讯串口。能方便地进行系统扩展，对其他类型的监测装置 也能方便地接入系统； 》 画面采用组态方式 》 USB 数据转存接口；

》 采用 128MB 大容量的 FLASH 闪存芯片存贮历史数据，掉电永不丢失数据； 》 采用高性能的动态 A/D 采集卡，最高采样频率可达 23k/秒； 》 每通道通道具有缓冲信号和 4-20mA 信号输出； 》 每通道都可设置一级、二级报警；

》 通过面板指示灯，方便了解现场信号及装置自身的故障。包括：数据采集错，转速信号 无效，各振动通道信号无效，各慢变通道无效等。

振动采集监测模块 该监测模块负责采集振动传感器信号。可以接入速度、加速度、位移、电涡流等传感器信号。模块包括信号预处理单元、低通跟踪抗混频滤波器及单片机系统其性能指标如下： ●采样速率：200KHZ；

● 输入信号：速度、加速度、位移、电涡流传感器；

● 测量精度：转速≤1r/min，振动≤1μm，轴位移、胀差<0.01mm其它<0.1％

水电站机组振动摆度监测技术方案 ● 间隙误差≤0.1V

●4-20ma 或 1-5V 变送输出模块,每个同道可独立的输出 4-20mA 或 1-5V 信号，变送输出与通道对应由软件设定。 ● 输出信号：4-20mA 或 1-5V

● 测量精度：满量程≤0.1V 继电器输出模块

继电器输出板作为 VRS7500 系统的开关量输出，提供十个完全独立的常开或常闭 触点（干接点，触点容量为 AC 120V 1A 、DC 24V 1A），可作为系统报警或其他用途。 每一路是常开还是常闭由板上的跳线进行选择。由软件设定继电器动作的条件。

技术参数：

输入信号 输入通道 报警级数 继电器接点容量 报警继电器 报警参数 显示量程

速度传感器、涡流传感器、加速度传感器和其它标准的模拟信号 16 通道+2转速， 2 级 AC ，0.5A/220V 每通道 2 个独立继电器 用户自行设置 用户自行设置 组态方式 画面显示 网络通讯 供电电压 环境温度 环境湿度 功耗 RS485 24VDC 0—45℃ 〈85％ 〈35W 显示模块技术尺寸(单位 mm)：

水电站机组振动摆度监测技术方案

3.2传感器 3.2.1摆度传感器

文峰水电站此次测量摆度的传感器用的是德国申克IN-081电涡流传感器，它是专为水电站设计，防水防油，使用寿命长。主要用于测量相对轴振动，相对

位移，轴向位置，它也可以用于分析由导体和半导体组成的任何构件振动。

摆度/键相传感器技术参数

? 频响范围：0-10kHz(-3dB) ? 测量范围：2.5mm ? 平均工作位置: 约2mm ? 灵敏度：-8mV/μm ? 线性度：±1%

? 工作温度：-10～+125℃

? 供电电压：满足招标人提供的外接电源条件 ? 测量误差：满足API670 可靠性

? 探头头部体选用最新PPS工程塑料模具成型。它是一种具有高强度、耐高温（220℃）、抗腐蚀的新型材料；不易碰坏、耐高温、碰到某些化学药品不会开裂；保证探头的可靠性；

? 高抗干扰电涡流传感器抗磁场干扰能力大

水电站机组振动摆度监测技术方案 幅度提高，使传感器可以应用在发电机等产生强磁场的设备中；

? 探头信号输出使用的同轴电缆和延伸同轴电缆选用进口宽温度范围电缆（-55℃—200℃）；电缆强度高、电气性能优越、连接可靠性高； ? 电缆接头选用军用标准插头座，接触电缆小，可靠性增加； ? 电缆与插头、电缆与探头壳体均有加强承力套，抗拉力可达35KG； ? 探头头部体采用超声波焊接，密封性能好，长期在水中、油等环境中工作不失败；

? 前置器输出端子、输入高频插座半埋在壳体内，不会发生因前置器跌落、碰撞使端子和插座损坏的现象；

? 前置器输出端子有容错保护，在使用-24V电源的条件下，接错线不会引起前置器的电路损坏；

? 前置器有过载保护，决不会引起前置器自燃，安全可靠；

? 前置器有防雷击、抑止电网尖峰干扰能力，使前置器更安全； 温度的稳定与精密

? 探头线圈依靠工艺和设备，使几何尺寸、电气参数保持一致，保证了探头的互换性，互换性误差 优于5%已成现实；

? 探头线圈与电缆温度影响依靠先进的补偿技术，在优化的温度范围内（22℃~180℃）内，其最大偏差优于±5%（包含互换性、线性、灵敏度偏差）； ? 探头灵敏度误差±3%，包括互换性误差在内±5% ? 探头线性误差±1%，包括互换性误差在内±5% ? 前置器温漂在0℃~70℃，不超过0.05%℃。 外观特征：

? PPS探头头部体模具成型； ? 探头壳体整体电抛光； 3.2.2低频振动传感器（VRS-9）

从频响的角度考虑。水电机组振动的突出特点

水电站机组振动摆度监测技术方案 就是频率低，其主要频率多在0.5～5Hz范围内，高频分量及工频振动也在100Hz 以内，因此这就要求测振传感器要有较好的低频特性。国外的速度型传感器一般要在10Hz 以上应用，有的速度型传感器加上低频补偿模块后，由于自身的机械结构（线圈问题），补偿后的频率也多在3Hz以上，传感器主体和补偿模块由于分开，现场振动信号有一点干扰经系统积分后，显示就会有很大的波动，或者现场信号振动很大，而输出信号却很小等情况。由于一次传感器采集信号不准，引起的系统监测误差，使现场维护造成假象或误动作，给生产带来不利。我公司低频振动速度传感器通过补偿可达到0.1 Hz，传感器是集传感器本体、低频补偿、积分一体。避免了上述国外传感器在低频响应的缺点。

低频振动传感器采用成都威尔森VRS-9型低频速度传感器就是专为水机振动而生产的。该传感已广泛于国内大中型水电站，如三峡、二滩、云南大朝山、贵州东风、浙江紧水滩、福建水口、大渡河瀑布沟水电站等地方。

VRS-9型低频振动速度传感器具有如下特点：

? 高度的可靠性 坚固的不锈钢外壳，抗冲击，抗外界电磁场干扰能力

极强。

? 使用寿命在同类产品中最长。

? 优良的低频特性，其测量频率下限可达0.1 Hz。集磁电速度传感器、

低频补偿器和积分器于一体的有源低频传感器。传感器输出与振动位移成正比，用于水轮机等低频回转机械的振动监测。传感器设计中取消了有摩擦的活动元件，因此灵活性好，可以测量微小的振动，传感器有较低的输出阻抗，较好的信噪比。它同一般通用交流电压表或示波器配合就能工作，对输出插头和电缆也无特殊要求，这种传感器直接安装在机器的外部，故使用维护极为方便。 主要技术指标

? 频响范围：0.5Hz ~ 200Hz (-3dB) ? 灵敏度：8mv/um5% (或根据用户调整)

水电站机组振动摆度监测技术方案 ? 量程：1mm (2mm、3mm等)

? 线性度：5%. ? 最大输出电压：8V ? 使用温度范围：-30 ~ 60

? 工作方向：两种：H为水平型 V为垂直型

? 注：根据用户要求，可为用户制作垂直、水平通用性传感器。在0C~90C

范围内使用。 ? 工作电源：正负12VDC ? 安装方式：

? 在底座中心用一个M8螺钉固定 ? 用2个M5螺钉固定

3.3现场安装 3.3.1机柜

图5机柜布置图 图6机柜现地图

3.3.2摆度传感器

摆度传感器是非接触测量，采用支架固定安装，由于机组安装位置和空间的限制，需要延伸的支架一定要保证牢固，否则会是测量不准确。

水电站机组振动摆度监测技术方案 123456789101112 A AB红色：－24V;接电缆的红色线白色：COM接电缆的蓝色线黄色：SIGN;接电缆的白色线黄/黑：屏蔽;至传感器接线盒外壳B支架固定处C信号延长电缆申克电涡流传感器安装支架传感器夹紧螺丝摆度传感器＋Y向＋Y向旋转方向键相片红色：－24V;接电缆的红色线白色：COM接电缆的蓝色线黄色：SIGN;接电缆的白色线黄/黑：屏蔽;至传感器接线盒外壳CD旋转方向只两传感器夹角为°±最佳键相DX向摆度传感器红色：－24V白色：COM黄色：SIGN-X向＋X向黄/黑：屏蔽-X向＋X向°EE支架固定处 水导大轴＋X向－Y向－Y向键相传感器F受油器小轴；发导；水导大轴+X、+Y向摆度FGGH设 计DRAWNH审 核APPRFINAL APPR阿尔斯通创为实技术发展(深圳)有限公司ALSTOM STRONWISH(SHENZHEN)CO.,Ltd合同号电涡流传感器安装图CONT.NO图 号DWG.NO.******************/校 核CHKD.审 定未经阿尔斯通创为实书面许可,不得以任何方式复制或用于本项目无关的其它用途项目号JOB.NO.共 张第 张SHEETOF123456789101112图7摆度、键相传感器安装示意图

图8摆度、键相传感器现场安装图

3.3.3振动传感器

振动传感器测量的绝对振动，安装时需要先在测量点上焊接固定座，然后把传感器固定在上面，振动传感器分水平和垂直2种，安装时不可混淆。

123456789101112 A ABB*****向垂直振动传感器安装示意图C红色：－24V;接电缆的红色线白色：COM接电缆的蓝色线黄色：SIGN;接电缆的白色线黄黑色：屏蔽;至传感器接线盒外壳****向水平振动传感器安装示意图C测量对象4芯信号输出线焊接面D地震式速度位移传感器垂直型D地震式速度位移传感器垂直型内六角固定螺丝E内六角固定螺丝焊接面传感器安装支架传感器安装支架测量对象红色：－24V;接电缆的红色线白色：COM接电缆的蓝色线黄色：SIGN;接电缆的白色线黄黑色：屏蔽;至传感器接线盒外壳EF传感器垂直度保证值：90度±3度传感器垂直度保证值：90度±3度F假定水平面GGH设 计DRAWNH审 核APPRFINAL APPR阿尔斯通创为实技术发展(深圳)有限公司ALSTOM STRONWISH(SHENZHEN)CO.,Ltd合同号传感器安装示意图CONT.NO图 号DWG.NO.**************/校 核CHKD.审 定未经阿尔斯通创为实书面许可,不得以任何方式复制或用于本项目无关的其它用途项目号JOB.NO.共 张第 张SHEETOF123456789101112 3.3.4现地接线盒

图9振动传感器安装示意图 图10振动传感器现场图片

水电站机组振动摆度监测技术方案 往往需要把机组同一个安装面的传感器通过接线盒和延伸电缆连接，以便维修和更换。由于工作环境的需要，传感器接线盒要防尘防水。

4.系统主要技术指标

图11传感器现地转换接线盒

系统的技术指标完全达到或超过招标书要求，成都威尔森VRS7500系统目前在国内外投运已超过百套，总故障率为3‰，最早的一套系统2007年投运至今未发现任何系统本身的故障。

实时性指标和可靠性如下表： 序号 项 目 名 称 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 实时性指标 状态和报警点采集周期 事件顺序记录点分辨率 电气仿真量数据采集周期 非电气仿真量数据采集周期 指标 ≤ 1s ≤ 2ms ≤ 1s ≤ 10s 现地监测单元接受控制命令到执≤ 1s 行命令的响应时间 现地监测单元变化数据到电站层≤ 1s 数据库的响应时间 调用一幅新画面的显示时间 画面动态数据刷新时间 ≤ 2s ≤ 1s 操作员指令发出到校验显示回答≤ 1s 时间 报警或时间产生到画面信息显示1.10 ≤ 2s 时间 报警或时间产生到ON-CALL发讯1.11 ≤ 2s 完成时间

水电站机组振动摆度监测技术方案 序号 项 目 名 称 1.12 实时数据库刷新时间 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 5.性能保证与参数 5.1数据单元设备

序号 1 2 主机 制造厂名称 型号 可靠性指标 机组状态监测系统MTBF 指标 ≤ 1s > 17200h 状态监测子系统平均故障间隔时> 27200h 间MTBF 其中I/O单元模板平均故障间隔> 50000h 时间MTBF 电源、模件及信道MTBF 信道平均故障时间 电源系统平均故障时间 机组状态监测系统可利用率 设备平均故障排除时间 > 34000h < 12h／年 < 4h／年 ≥99.97% < 0.5h VRS7500 成都威尔森 VRS7500 1) 模块化、便于维护，减少现场易损部件。 2) 调理板采用内置结构：排除干扰。 3) 采用大型的FPGA（大规模可编程逻辑器件）硬件技术。 4) 分散风险： FPGA负责采集存储，独立工作，互不干扰； 5) 完善的系统自检功能，通过面板指示灯，方便了解现场信号及系统自身的故障。包括：串口初始化错，MODBUS通讯错，TCP/IP通讯错，数据采集错，转速信号无效，各振动通道信号无效等。 16+2 1. 主要技术参数 采集通道

水电站机组振动摆度监测技术方案 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 数据采集方式 最高采集速度 实际系统的采集速度 AD转换精度 转速测量范围 外部通信接口 采集装置外形尺寸（长×宽×深） 工作电源 功率消耗 环境温度范围 相对湿度范围 连续采集 500KHz 2.2M/S 16Bit 0～2000r/min COM RS232/485 485×267×160mm 100W 65W -10--90 0～95 5.3摆度/键相传感器

序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

5.4振动传感器

序号 1. 2. 制造厂 型号 频响范围 成都威尔森 VRS-9 0.5~200Hz（-3dB） 制造厂 型号 频响范围 测量范围 量程 灵敏度 非线性误差 温度飘移 工作温度 安装方式 防护等级 误差 德国申克 IN-081 0~20KHz（-3dB） 1-3mm 2mm 8mV/μm ≤±1％ ≤0.1％/℃ -40~180℃ 支架固定 IP66 满足API670要求

水电站机组振动摆度监测技术方案 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

测量量程 灵敏度 灵敏度误差 工作温度 外壳方式 安装方式 防护等级 误差 ±1mm 8mV/μm ≤±5％ -30~80℃ 全密封防水放油 固定座固定 IP66 满足API670要求

6.工厂检验项目及标准 6.1检验标准 JB/T5234 GB/T 17189-1997 DT-470 GB/T7626-1998 GB50171 GB50172-92 GB/T5161.9-2002 IEC255-21-3 GB3047.1 GB191 GB/T14598.9 工业控制计算机系统验收大纲 水力机械振动和脉动现场测试规程 电力系统实时数据通讯应用层协议 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 电气装置安装工程及二次回路中接线施工及安装规范 电气装置安装工种质量检验及评定规程 静电放电试验 面板、架和柜的基本尺寸系列 包装贮运图示标志 辐射电磁场干扰试验 6.2系统出厂测试项目

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

系统设计、制造、调试、拷机记录 系统联调是否正常运行 转子试验台测试各通道是否正常 振动台测试各通道数据是否准确，误差范围 抽查传感器是否合格 内部接线是否符合标准 服务器各种软件是否安装齐全 发货清单 工程任务单是否下发 施工方案是否合理 施工人员是否符合要求

水电站机组振动摆度监测技术方案 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

设备外观检查 每套设备通电试验包括特性曲线及参数的测定 装置正组试验 绝缘电阻测量试验 连续通电试验 按有有关标准需进行的试验 装置温、湿度特性试验 抗震性能试验 传感器性能试验 按国家标准进行电磁兼容性试验 各项功能试验 控制盘检查 控制盘通电试验 软件的所有功能试验 7.性能实验 7.1检验标准

GB/T 9386-1988 计算机软件测试文件编制规范 GB/T 12504-90 计算机软件质量保证计划规范 GB/T 12505-90 计算机软件配置管理计划规范 GB/T 11457-1995 软件工程术语 GB/T 24079-93 软件维护指南 GB 8566-88 计算机软件需求说明编制指南 GB 8566-89 计算机软件开发规范 GB 8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 7.2测试项目

1 2 3 4 5 6 7 8 7.3管理文件

本公司在设计、制造的全过程中的质量控制严格按照ISO9000的系列标准进行，有完整的安装质量控制要素和调试文件，每个项目进行中层层把关，明确专

系统设计方案 软件界面是否符合要求 界面操作是否顺畅，有无bug 数据库能否正常存储数据 界面刷新速率能否达到要求 操作系统软件是否正版 配套操作软件是否齐全 系统使用说明是否齐全 水电站机组振动摆度监测技术方案 门负责人；为每一个用户建立一份完备的用户档案；为每一个工程建立一份完备的工程档案，还有持续不断地跟踪管理。部分管理文件举例如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8.工作进度计划

8.1设计、制造及运输进度计划表 序号 1 项目名称 设计完成所需时间（天） 制造完成所需时间（天） 运输完成所需时间备注 （天） 5 工程采购与验收流程 工程任务单 采购合同评审记录 技术协议及销售合同评审记录 售前管理规范 工程项目施工流程 项目自检单 发货工作流程 开工会议流程 验货工作流程 项目现场安装工作流程 工程项目验收考核流程 项目总体方案设7 计 2 详细方案设计 7 3 软件代码编写 7 4 采购产品材料 15 5 集成、装配 7 6 出厂调试、拷机 14 7 交货运输 正常情况下最短设计、制造及运输总周期35天 8.2设计、制造及运输进度横道图 序号 设计制造 1 总体方案计划 2 设计联络会的 召开 3 详细方案的设 计（包括设计图时间规划（周） 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12

水电站机组振动摆度监测技术方案 4 5 6 7 8 纸的绘制、产品说明书的编制等） 软件代码的编写 采购产品材料及相关设备 集成装配 出厂调试、拷机 交货运输 9.安装与调试

9.1安装调试内容和规则

技术服务包括以下方面的指导和监督（但不局限于以下方面） ? 设备的结构、安装、拆卸、调试和试验； ? 设备的操作、运行和维护； ? 设备检修、故障分析； ? 投标人建议的其它内容；

? 专用工具、专用吊具的使用，备品备件的保管。 ? 设备的移交和培训

? 现场的安全注意事项和劳保 ? 现场应该注意的其它规章制度

9.2现场调试大纲

投标人按标书技术规范的要求，提交详细的现场调试大纲，包括试验内容及程序、试验步骤、试验设备等。

? 采集站设置调试：在将采集站的网络调试通之后，通过服务器对采

集站的地址等做更改和设置 ? 服务器端组态调试：

? 设置好采集站，启动程序，采集站数据成功传送至服务器

水电站机组振动摆度监测技术方案 ? 按对方要求对通道进行设置（包括通道名称，报警值设定等） ? 对总貌图进行组态调试。

9.3项目自检

根据项目自检单完成项目自检，确保每一路接入信号有效正确，完成项目自检单 9.4系统测试

项目调试完成后，工程项目经理根据项目自检单完成项目自检后，联合用户工程师进行项目测试，并生成系统现场测试纪录；工程现场测试记录包括VRS8000系统信号对照表，将所监测数据与DCS系统数据对照，进行合格检验，并生成对照表。 9.5试验

完成现场各项试验要求，并有详细的记录和试验报告。 9.6产生记录

工程现场测试纪录 9.7安装施工的原则

我方现将严格按照甲方招标书中的内容进行组织和施工，首先生产环节严格把关，由研发和质量控制部门对出厂设备做好标准的测试和拷机工作，并将形成完整的测试报告及出厂验收报告交于公司相关负责人与甲方。

工程部负责人将挑选熟悉水电现场有过施工经验的专业工程师为甲方提供现场指导安装服务。指导人员要在公司参与设备的出厂调试和验收工作，并做好相应的记录。并由其与甲方相关人员沟通完成施工的相关细则，

我方定期对工程人员进行安全施工、文明施工的培训。 9.8 施工安全技术措施

设计生产过程中严格执行招标书或行业的相关安全标准和防护等级要求，做到设备不存在安全隐患。

施工人员严格遵守甲方的施工安全管理制度，并接受甲方的不定期安全检查，对违反规定的施工人员我方将听取甲方的建议后责令其改过并做出书面检讨与承诺或更换施工人员。

水电站机组振动摆度监测技术方案 施工人员在从事危险作业时着装、防护措施等将严格遵守甲方或国家的相关规定。

9.9安装调试内容和规则

技术服务包括以下方面的指导和监督（但不局限于以下方面） ? 设备的结构、安装、拆卸、调试和试验； ? 设备的操作、运行和维护； ? 设备检修、故障分析； ? 投标人建议的其它内容；

? 专用工具、专用吊具的使用，备品备件的保管。 ? 设备的移交和培训

? 现场的安全注意事项和劳保 ? 现场应该注意的其它规章制度

9.10现场调试大纲

? 数据采集装置设置调试： ? 数据服务器组态调试：

? 将服务器与数据采集装置网络联通

? 按对方要求对通道进行设置（包括通道名称，报警值设定等） ? 对总貌图进行组态调试。

9.11项目自检

根据项目自检单完成项目自检，确保每一路接入信号有效正确，完成项目自检单

9.12系统测试

项目调试完成后，工程项目经理根据项目自检单完成项目自检后，联合用户工程师进行项目测试，并生成系统现场测试纪录 9.13验收

设备验收包括工厂验收和现场验收，最后交货时以现场验收为准，我公司将在交货时同时提供产品的使用说明书和出厂测试合格报告及实现功能。

水电站机组振动摆度监测技术方案 10.供货清单

主设备配置表如下：

序号 1 2 3 4 5 6 7 元件名称 低频振动传感器 低频振动传感器 低频振动传感器 摆度传感器 摆度传感器 摆度传感器 水轮机组振动摆度 监测装置 尺寸：2260×800×600 规格参数 单机 总数 测量范围： 0～2.0 mm 测量范围： 0～2.0 mm 测量范围： 0～2.0 mm 2 1 1 2 6 3 3 6 型号 生产厂/产地 元件用途 备注 成都威尔森/北上机架垂直、水平振VRS-9 京豪瑞斯 动 VRS-9 VRS-9 IN-081 成都威尔森/北京豪瑞斯 成都威尔森/北京豪瑞斯 德国申克 德国申克 德国申克 导轴承垂直振动 主轴承垂直振动 水导摆度检测XY 上导摆度检测XY 下导摆度检测XY 机组状态监测 3套系 2 6 IN-081 2 6 IN-081 1 3 VRS7500 8 振摆监测柜 1 订做 各振摆监测二次元件统共用装于柜内 1面屏柜 9 10 11 接线端子箱 安装支架 电缆 3 9 VRS100 6 18 3000 KVVRP4*0.75 四川川河电缆

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