ICS 29.160.40 K52 中华人民共和国国家标准 GB/T28570—2012 水轮发电机组状态在线监测系统 技术导则 Technical guide of on-line condition monitoring system for hydraulic turbine and generator units 2012-06-29发布 2012-11-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T28570—2012 目 次 前言 引言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 总则 5 系统功能 6 系统基本结构 7 测点布置 8. 传感器 数据采集设备. 11 10上位机设备 12 11试验和检验 13 12文件与资料 14 附录A（资料性附录）水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图： 附录B（规范性附录）大中型水轮发电机组状态在线监测系统典型测点配置 附录C（资料性附录） 水轮发电机空气间隙传感器典型安装示意图 19 附录D（资料性附录）水轮发电机局部放电在线测量概要 21 附录E（资料性附录）水轮发电机组状态监测参量技术规约 25 附录F（资料性附录） 相关标准 28 GB/T28570—2012 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国大型发电机标准化技术委员会（SAC/TC511）归口。 本标准负责起草单位：中国水利水电建设集团公司、中国水电工程顾问集团公司、北京华科同安监 控技术有限公司。 本标准参加起草单位：哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电机股份有限公司、中国水电顾问集团华 东勘测设计研究院、中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院、中国水电顾问集团北京勘测设计研究院、 哈尔滨大电机研究所、中国长江电力股份有限公司、三峡水电厂、华中科技大学、中国水电顾问集团成都 勘测设计研究院、北京万瑞达监控技术有限公司。 本标准主要起草人：付元初、李定中、朱玉良。 本标准参加起草人：李渝珍、王泉龙、郑小康、郑松远、孙玉田、付长虹、苟东明、陈家恒、李朝晖、 刘昌栋、王宏、王劲夫、刘万景。 GB/T28570—2012 引 言 本标准以导则的形式初步规定了机组状态在线监测系统的功能和基本结构，监测参量主要包括振 动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度以及局部放电等，力求从技术模式上规范水电机组状 态在线监测技术的应用行为，充分发挥状态在线监测系统在机组安全、稳定运行和状态检修方面的辅助 作用，以提高新技术的应用效果和电站运行管理水平。 本标准同时定义了与水轮发电机组状态在线监测系统有关的专业术语，规范了机组状态在线监测 系统的测点布置方案，对传感器、数据采集设备和上位机设备提出了相应的技术要求，并规定了监测参 量一般测量方法和数据提供的技术规约。本标准还对系统设备本身的出厂和现场性能检验、测试项目 作出了一般规定，并对随设备提供的相关技术文件给以明确。 机组状态在线监测系统的具体应用将针对不同的监测对象和参量由用户根据需要自行确定。本标 准将随机组状态在线监测系统的工程应用和技术进步而适时修订。 IV GB/T28570—2012 水轮发电机组状态在线监测系统 技术导则 1范围 本标准定义了水轮发电机组状态在线监测系统的专业术语，提出了状态在线监测系统的系统功能、 基本结构、测点布置以及相关技术要求，适用于水电站各种类型水轮发电机组的状态在线监测系统的设 计、制造和运行管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T8564水轮发电机组安装技术规范 GB/T18482可逆式抽水蓄能机组启动试验规程 DL/T507水轮发电机组启动试验规程 IEEE14342005旋转电机局部放电测量试用导则（IEEETrial-UseGuide tothe Measurement of Partial Discharges in Rotating Machinery) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 水轮发电机组状态在线监测系统 on-line condition monitoring system for hydraulic turbine and generator units 实时在线监测水轮发电机组各部位运行状态的测量系统。 3.2 键相信号 keyphase 水轮发电机组状态在线监测系统在主轴上的基准方位信号。 3.3 振动vibration 机组各部件指定点相对于平衡位置随时间的往复位移变化。 3.4 摆度run-out 水轮发电机组主轴某部位相对于该部位邻近固定部件的径向振动，又称轴相对振动。 3.5 压力脉动pressurepulsation 在选定时段内流道内液体压力相对于平均值的往复变化。 1 GB/T28570—2012 3.6 空气间隙airgap 发电机转子磁极外缘与定子铁心内缘之间的最小径向距离。 3.7 磁通密度magnetic fluxdensity 垂直穿过单位面积的磁通量。指发电机定子与转子之间的气隙磁通密度。 3.8 局部放电partialdischarge 在水轮发电机定子绕组绝缘层内部或边缘发生的导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电现象，简称 局放。包括槽放电、绝缘内部放电、线棒层间放电和沿表面放电 3.9 状态监测参量condition monitoring parameters 被监测的振动、摆度轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度以及局部放电参数。 3.10 工况参数 operating parameters 表征水轮发电机组各种运 的参数、包括电站水头/扬程、机组转 速或频率、有功功率、无功功率 、功率因数、定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流导叶开度、浆叶开 度、喷针开度、机组流量、蓄能机组发电/抽水工况状态等。 3.11 过程量参数 process parameters 水轮发电机组定转子绕组温度 定子铁心温度、各部分轴承瓦温、油温、油位以及冷却水流量和温度 等随工况参数或运行时间变化而改变的参数。 3.12 机组稳定性参数 stability parameters 振动、摆度，压力脉动等反映机组稳定性能的参数 3.13 机组转频rotationalfrequency 水轮发电机组主轴转动的频率，也称为一倍频。 3.14 峰一峰值peaktopeakvalue 振动、摆度和压力等波形信号在一个或多个周期内波峰与波谷的代数差 3.15 频谱 spectrum 波形信号通过变换可以分解成各种频率成分的谐波，这些谐波的幅值是频率的函数。 3.16 轴心轨迹axesorbit 机组运行时主轴某一截面上几何中心的运动轨迹。 3.17 趋势图trendchart 所测参数、参量随时间的变化曲线。 3.18 相关趋势图 relationtrend chart 所测参数、参量与另一被测参数、参量（通常为工况参数）之间的关系曲线。 2 GB/T28570—2012 3.19 爆布图waterfallchart 显示某一时间段内被测参量各种频率成分的幅值与频率的关系，是该参量在不同时间或不同工况 （通常为不同负荷）下的频谱图组成的三维谱图。 3.20 级联图 日cascadechart 显示启停机过程中不同转速下被测参量各种频率成分的幅值与频率（转速）的关系，是该参量在各 转速下的频谱图组成的三维谱图。 3.21 空间轴线图 日spatial axis chart 机组主轴轴线的空间状态图。 3.22 转子圆度 rotorroundness 水轮发电机转子磁极铁心外缘半径最大值与最小值之差（即转子磁极铁心外缘轮廓线的内外包络 线之距离）。 3.23 定子圆度 statorroundness 水轮发电机定子铁心内缘半径最大值与最小值之差（即定子铁心内缘轮廓线的内外包络线之距 离)。 3.24 电涡流传感器eddy-currenttransducer 基于电涡流测距原理的位移传感器，其输出量与传感器和被测量面之间的距离成正比。 3.25 速度传感器 speedtransducer 将振动速度转换为与其成比例的电信号输出的传感器。 3.26 加速度传感器 accelerationtransducer 将振动加速度转换为与其成比例的电信号输出的传感器。 3.27 电容式位移传感器capacitivedisplacementtransducer 基于电容测距原理的位移传感器，其输出量与传感器和被测量面之间的距离成正比。 3.28 电容耦合器 capacitycoupler 利用电容耦合原理拾取放电脉冲的高通电容器，用于监测发电机定子绕组局部放电信号。 3.29 数据服务器 dataserver 用于存储和管理电厂一台或多台水轮发电机组状态监测数据的服务器。 3.30 WEB服务器WEBserver 用于状态在线监测系统与电厂局域网通讯的服务器，通常以WEB方式将状态监测数据发布至电 厂局域网。 3 GB/T28570—2012 3.31 数据采集箱data acquisitionunit 负责信号采集与处理的集成装置，一般由数据采集模块、系统模块和电源模块等组成。 3.32 局放值PDmagnitude Qm 局部放电脉冲数量为每秒10个时对应的局放脉冲幅值。 3.33 局放量normalizedquantitynumber NQN 单位时间（规定时段为1