水电站设备故障远程监控实用方案

水轮发电机作为水电站的核心部件之一，系统庞大繁杂，往往设在偏远地方，如何在前期高效地对设备故障进行监控分析，是优化水轮机运维体系的重要课题。

一、水轮发电机运维的必要性

当下人们的生活越来越离不开电，在提倡可再生能源的今天，水力发电的价值不言而喻，而水轮机组在这一过程中起着至关重要的作用。水轮发电机，顾名思义，就是将以水轮机为原动机将水能转化为电能的机器，是水电站生产电能的主要设备。

水轮机由机架、转子、定子、推力轴承、转轴承、冷却器等主要部件组成，正是由于部件繁多且复杂，水轮机在实际运行过程中会受到多种不稳定因素的影响。为了保证水电厂整个电力系统的稳定运作，就必须确保水轮机的稳定性，因此做好机组的检测和维修工作显得极为重要。如何能实时的监控水轮机运行状态，远程分析机组故障来调配对口的维修人员，搭建大数据库并制定算法分析出大部分故障的成因，于萌芽阶段就有效遏制，是现今水轮机检测系统发展优化的重要课题。

图1 水电站发电机组

二、日常运维工作的痛点

水轮机组本身体积较大，检测系统线束多且繁杂，不利于检修及日常故障定位，机组监控全部集中在后台的封闭系统中。虽然发电厂都设有检修队，但发电厂毕竟不是专业的检修公司，对水轮机组的了解不够深，日常简单的问题可以应付，一旦发生大的机器故障，则必须要专业的排查人员到现场进行勘测才能获悉故障信息。由于事先无法获悉故障信息，不能确定是机械故障、通信故障还是软件后台服务器故障，常出现派往的专业人员因为故障类型不对口而需要重新调派的情况，造成时间和人力的浪费，极大增加了日常运维成本。

图2 水轮机检修现场

三、基于数据采集设备的解决方案

基于DM100数据采集记录仪，搭建适合水轮机组分布模式的采集系统，主机将各传感器节点采集到的数据建立其模型进行算法分析，得到结果后，通过以太网传至远端后台服务器，可以从远程判断故障类型，派遣合适的技术员进行故障排查，而存储功能让技术员快速获取过去一段时间的机组各项参数，提高了排查速率。通过这样一种数据采集模式，极大缩短了整个水轮机组故障检修的时间。新型DM100数据采集记录仪具备以下特点：高达200路数据采集通道扩展、丰富的模拟量及数字量输入、支持二次运算及实时报警、32位ADC高精度采样及优异的抗干扰能力、能进行大容量数据存储和导出。

图3 基于DM100的水电站监控系统拓扑图

图4 致远DM100设定及监控界面

四、产品选型

下表为该项目应用涉及产品的详细列表。