Комплекс неразрушающего контроля гидроагрегатов

1. Введение

Диагностика гидроагрегатов актуальна как для гидроэлектростанций, так и для специализированных энергоремонтных предприятий.

ООО «АМПЕР» предлагает Комплекс неразрушающего контроля «КНК», предназначенный для автоматизации вибрационных испытаний и диагностики гидроагрегатов. «КНК» построен на базе внешнего модуля АЦП Е14-140 от фирмы «"Л Кард"».

Используя широкие возможности модуля Е14-140, комплекс позволяет параллельно обрабатывать данные с 32 датчиков, при необходимости датчики могут подключаться по дифференциальной схеме. В модуле Е14-140 заложены функции ступенчатого регулирования диапазона входного напряжения от ±0,15В до ±10В, позволяющие подключать практически любые источники сигналов (датчики). Миниатюрное исполнение модуля Е14-140 позволило создать легкий переносной комплекс, обслуживаемый одним специалистом.

Возможности комплекса позволяют осуществить:

Контроль вибрации конструктивных узлов гидроагрегата (крестовины, направляющие подшипники, подпятник, крышка турбины, статор гидрогенератора);
Контроль биения вала у направляющих подшипников;
Контроль частоты вращения ротора г/а;
Глубокую обработку полученных данных;
Анализ вибрационного состояния.

Основные отличия системы «КНК» от аналогичных продуктов:

конфигурация комплекса в точности соответствует требованиям предъявляемыми СТО 17330282.27.140.001-2006 «Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций» к аппаратуре;
32-канальный параллельный сбор данных;
легкий переносной комплекс;
эксплуатация комплекса одним специалистом;
невысокая стоимость в сравнении с аналогами.

Компоненты, включенные в комплекс, включены в Госреестр средств измерений.

2. Область применения

Возможности комплекса позволяют использовать его для диагностики на любых гидроагрегатах. Данный комплекс эксплуатировался при проведении виброиспытаний и динамической балансировки ротора гидрогенераторов на Иркутской ГЭС, Братской ГЭС, Усть-Илимской ГЭС и на Каскаде Вилюйских ГЭС.

Модуль Е14-140, входящий в состав комплекса как основное устройство обработки сигналов, зарекомендовал себя как надежное с высокой помехозащищенностью от действия электромагнитных полей, наводимых ротором гидрогенератора, устройство, отвечающее всем предъявляемым требованиям НТД к аппаратуре в области вибродиагностики.

3. Комплектация

Комплекс включает в себя переносной компьютер, внешний блок обработки сигналов, ядром которого служит модуль Е14-140, комплект кабелей и соответствующих датчиков.

Переносной компьютер IBM-совместимый с операционной системой Microsoft Windows 95/98/2000/XP, программой Microsoft Excel и специализированным ПО «Excellent».

Внешний блок осуществляет питание датчиков, сбор данных, преобразование их в цифровую форму и передачу в компьютер для дальнейшее обработки.

Кабели для соединения датчиков с внешним блоком предназначены для питания самих датчиков и приема с них данных. Кабели выполнены экранированным проводом, длина кабелей зависит от компоновки гидроагрегата.

Датчики сбора информации (вибрация, биение, частоты вращения) крепятся на гидроагрегате при помощи магнитных присосок или при помощи струбцин, в зависимости от места установки. В комплекс входят датчики вибрации ИВП-05 рекомендованные фирмой ОРГРЭС для применения на любых гидроагрегатах. Датчики биения вала ИОП-03 выполнены с применением токовихревой технологии и позволяют бесконтактным способом определять относительную вибрацию вала (бой вала).

4. Основные технические характеристики комплекса

Количество каналов - 32.

Частота дискретизации каждого канала, при применении модуля

Е14-140: 0-3кГц;
Е14-440: 0-12кГц.

Измерение вибрации:

Частотный диапазон 0,8-200Гц;
Диапазон размаха виброперемещений 5-1000 мкм;
Неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот 10%.

Измерение биения вала:

Частотный диапазон 0-20Гц;
Диапазон размаха биений 30-2000 мкм;
Неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот 10%.

Измерение частоты вращения:

Частотный диапазон 0-20Гц.

5. Программное обеспечение

Программное обеспечение представляет собой интерфейс, позволяющий осуществить:

Обработку данных вибрации.
Обработку данных биения вала.
Обработку данных частоты вращения.
Настройку датчиков для каждого из каналов. Установка коэффициентов преобразования, описание места установки датчиков, тарировку датчиков биения вала по месту установки
Построение формы сигнала, как для одного канала, так и для одновременного отображения (наложение сигналов) нескольких каналов.
Построение спектра вибрации, биения вала
Построение каскада спектров вибрации, биения вала
Построение траектории движения вала.
Табличное отображение параметров вибрации и биения вала, в определенных диапазонах и на заданных пользователем частотах.
Фильтрация сигналов пользователем.
Конфигурирование считывания данных по всем каналам.
Сохранение данных измерений в файлах.
Графическое и числовое отображение результатов измерений в реальном масштабе времени.
Протоколирование информации. Вывод всех или заданных по шаблону пользователя измеренных величин.

В модуле Е14-140 заложены мощные функции синхронизации, позволяющие использовать их для запуска комплекса сбора информации в режимах выбега и разгона гидроагрегата.

Рис. 1. Внешний блок, вид спереди.	Рис. 2. Внешний блок, вид сзади.
Рис. 3. Форма сигнала и спектр вибрации.	Рис. 4. Настройка каналов.
Рис. 5. Траектория движения вала.	Рис. 6. Каскад спектров.
Рис. 7. Табличное отображение уровней вибрации в полосе частот и фиксированных частотах.