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1、第一章 水电机组振摆保护综述1.1 水电机组振摆保护概念水电机组振摆保护的概念一般认为是从石化、汽轮机组等高速旋转机械设备的监测演变而来的，并直接运用到水轮机组上。这也是业界的普遍认识，但是水轮机组振动摆度的信号特点与石化、汽轮机组有明显不同，它的信号主要分布在低频和超低频上，同时水机振动的表现形式和危害也和一般意义上的监测设备不一样，所以水机的振摆保护和汽轮机的振摆保护有本质的不同。水机振摆保保护之所所以比较较难做，主主要是因因为要做做好振摆摆系统，必必须懂得得水机振振动机理理，但是是水机振振动诱发发原因很很多，如如果采用用单一峰峰峰值或或均值报报警很可可能导致致保护的的误动作作，造成成电厂
2、的的损失，所所以此类类保护装装置的设设计比传传统的保保护装置置要复杂杂的多，远远不是一一个振摆摆测试仪仪表就能能解决问问题的。就就水机振振摆保护护而言，除除了一般般保护装装置所具具备的功功能以外外，还要要能够“智能”区分出出，什么么是危害害的振动动、什么么是因为为外界干干扰所带带来的测测量误差差。这是是水轮机机组在线线监测发发展到高高端应用用时，在在新的领领域使用用的产品品。水电机组振振摆检测测保护系系统的应应用不仅仅是保证证水电机机组安全全稳定运运行、提提高经济济效益的的一项重重要技术术措施，也也是指导导水电机机组的科科学维护护、逐步步从定期期检修向向状态检检修过渡渡，真正正实现无无人值班班
3、的重要要技术支支持手段段之一，对对我国水水电产业业的健康康发展具具有重大大意义。1.2 用户对对振摆保护护的需求求从状态监测测行业发发展来看看，大型型、复杂杂的系统统并不适适应于电电厂生产产单位使使用，各各个厂商商都在不不停的增增加系统统功能，将将状态监监测系统统变成一一个维护护复杂且且容易出出故障的的系统。我我们认为为，对于于电厂用用户来说说，适应应的产品品应该有有如下的的特点：l 设备小型化化l 结构简单l 部署方便l 容易理解l 运行稳定可可靠作为具有上上述特点点的设备备，振摆摆保护装装置符合合电厂用用户的基基本需求求，同时时作为保保护装置置，应该该能够正正确执行行保护动动作，在在保护装
4、装置动作作后，应应能够得得到保护护装置动动作前后后设备运运行的状状态。由由于水电电振动摆摆度装置置和汽轮轮机组等等振动摆摆度的巨巨大差异异，水机机振摆装装置的动动作、报报警的设设置应符符合水机机本身运运行现实实情况而而不是采采用一种种通用的的设置。1.3 水电机机组振摆摆保护装装置现状状水电厂运行行的保护护装置多多种多样样，如电电气保护护、机械械过速保保护等，目目前水机机设备振振动保护护应用远远没有普普及，主主要的原原因是水水机保护护装置的的稳定性性、适用用性和频频繁误动动制约了了水电机机组保护护装置发发展。1.4 SPUU21000水电电机组振振摆保护护介绍基于上述问问题，北北京奥技技异公司
5、司根据自自己十几几年的从从业经验验和深厚厚的研发发技术，开开发了SSPU221000振动摆摆度保护护装置，它它是一种种小型化化、安装装方便、结结构简单单的新型型设备，设设备采用用了稳定定的电气气结构和和高效的的实时操操作系统统。单机机具有116个报报警输出出接点、88个开关关量输入入、244路模拟拟量输入入，同时时为保证证系统端端口的扩扩展，可可以通过过设备级级联形成成网络化化的保护护装置，并并在内部部实现了了数据的的硬同步步。装置置的数据据处理是是产品的的重要亮亮点，由由于设备备的系统统采用了了高效的的实时系系统，可可以对数数据进行行限波、滤滤波、去去除超低低频干扰扰计算，而而不影响响系统运
6、运行效率率，保证证了数据据的时效效性。保保护装置置的报警警输出算算法是区区别其他他保护装装置的另另一亮点点，它结结合了水水机振动动特点，综综合考虑虑了水机机工况和和低频振振动特征征进行报报警规则则设定，是是专门为为水机所所研发的的保护装装置。SPU21100振振动摆度度保护装装置，还还具备网网络功能能，可以以传输实实时波形形，作为为结构开开放的系系统，可可以和其其他系统统集成。设设备的保保护功能能并没有有摒弃状状态监测测功能，对对于保护护装置只只要开启启网络功功能，配配合相关关的软件件服务系系统就是是一个状状态监测测系统的的采集单单元，这这种设计计可以为为用户以以后升级级节约资资金。第二章 产
7、产品结构构2.1系统统设计目目标SPU21100机机组振动动摆度保保护系统统以实现现水电机机组报警警保护功功能为设设计目标标，完善善水电机机组的在在线监测测系统，组组建水电电站的智智能化系系统。该系统能够够通过高高速采集集通道，实实时监测测机组的的振动、摆摆度和工工况等机机组运行行状态关关键特征征量， 通过专专业报警警算法进进行数据据筛选和和提取，结结合复杂杂逻辑的的联合报报警规则则，进行行机组运运行状态态报警，并并记录报报警时刻刻段内的的实时数数据，作作为报警警状态分分析的依依据。系统采用先先进的硬硬件系统统平台，结结合稳定定的软件件平台以以及专业业的算法法核心，能能够做到到监测实实时性高高
8、、状态态判断准准确、报报警及时时。完善善的逻辑辑报警保保护规则则可以避避免系统统的误报报警和误误保护。2.2 硬硬件体系系结构SPU21100机机组振动动摆度保保护系统统按机组组单元设设置，一一台机组组需配置置122套振摆摆保护装装置，具具体套数数根据实实际监测测保护测测点数目目而定。每台机单独配置一面盘柜， 每套装置的主要设备包括：（1）前端端传感元元件，包包括振动动传感器器、摆度度传感器器、转速速传感器器等一次次测量元元件。（2）现地地振动摆摆度保护护盘，由由振摆监监测报警警保护装装置、传传感器电电源箱、人人机界面面（可选选）、交交直流双双供电的的逆变电电源装置置、网络络交换机机、鼠标标键
9、盘等等设备组组成。 根据据招标文文件要求求，结合合我方经经验我方方设计的的振摆保保护系统统结构如如下：机组振摆保保护系统统网络拓拓扑图保护动作信号上传至集控中心集控中心通讯机保护动作信号上传至集控中心传感器端子箱#2机振摆保护控制柜监控系统现地LCU报警及停机信号监控系统现地LCU监控系统现地LCU报警及停机信号报警及停机信号现地采集显示层#n机振摆保护控制柜#1机振摆保护控制柜端子箱端子箱现地传感器层传感器传感器机组振动摆摆度保护护盘由柜柜体、电电源模块块、主机机、数据据采集装装置、与与传感器器一一对对应的数数据采集集模块、触触摸按键键面板、液液晶显示示器、接接线端子子等组成成。该盘柜的实实
10、物示意意图如下下（仅为为示意）：SPU2100振摆保护装置1交直流逆变电源传感器电源箱工业平板电脑SPU2100振摆保护装置2其中相关设设备如下下：序号名称单机数量备注1标准工业机机柜柜体体（22260*8000*8000）1台含端子排等等附件,盘柜实实际数量量应根据据配置的的采集预预处理单单元的多多少确定定。215寸触摸摸式平板板电脑（含含键盘鼠鼠标）1台（可选）3传感器电源源箱1台4机组振摆保保护采集集装置（包包括所有有监测模模块）2台5输出模块及及出口继继电器1套含在采集箱箱中6交直流双供供逆变电电源1套2.3 软软件体系系结构SPU21100软软件体系系结构分分为：底底层硬件件平台软软
11、件结构构和实时时系统平平台软件件结构。其其中，底底层硬件件平台软软件结构构主要为为采样控控制和数数据整合合功能，FFPGAA逻辑控控制核心心，负责责整个硬硬件平台台的逻辑辑控制和和数据流流向；DDSP处处理核心心，负责责硬件平平台的数数据提取取和整合合。所有有整合好好的标准准格式数数据通过过桥接芯芯片送到到实时系系统平台台，进入入核心算算法处理理流程。传感器DSPFPGA采集通道AD桥芯片驱动实时系统底层硬件平平台软件件结构示示意图底层硬件整整合好的的数据，进进入实时时系统平平台，首首先会进进入双缓缓存模块块，数据据被分层层、分时时处理，防防止数据据的丢失失和重叠叠，经该该环节顺顺序提取取的数
12、据据进入核核心算法法环节，此此环节为为整个实实时系统统平台软软件的核核心，包包含多种种报警算算法以及及复杂的的联合报报警逻辑辑规则，经经算法处处理后的的数据分分为三组组，分别别进入显显示部分分、报警警输出部部分和网网络部分分。数据双缓存模块核心算法报警显示网络 实时时系统平平台软件件结构图图第三章 产产品技术术参数及及功能3.1 电电气参数数（技术术指标）型号SPU21100核心处理器器Intell Pentiuum M 内存256M,最大可扩展至至 1G记录容量80GB（选选配）模拟量通道道24通道模拟量输入入通道信号电压信号-5V+5V,-100V+100V,-20VV+200V电流信号0
13、20mmA, 420mmA,-20mmA20mmA开关量输入入通道最大8路+1路键键相开关量输出出通道16路无源源继电器器输出同步信号输输入输出出实现多机同同步连接接采样方式全通道同步步采样整整周期采采样采样频率单通道最高高2000KHzz采样形式等相位采样样和等时时间间隔隔采样，支支持连续续无间断断采样AD转换精精度16Bitt滤波器形式式6阶抗混滤滤波器，截截止频率率20-2000KHzz可程控控调整有效分析频频率振动、摆度度信号10kHzz存储方式 振动、摆度度、压力力脉动监监测、空空气间隙隙、磁通通量监测测、空化化噪声监监测Dt,DRPMM,工况变变化,报警状状态变化化等联合合控制存存
14、储模式式网络接口100MHHz以太太网，TTCP/IP 其它通信接接口RS2322/RSS4855/RSS4222，USBB通讯规约Modbuus等,波特率最高11552000bpss摆度采集模模块测量指标标测量精度峰值误差1m；对于转频信信号，相相位误差差小于33度；间隙误差0.01V；输入信号电涡流传感感器，-20VV+200V或420mmA振动采集模模块测量指标标测量精度峰值误差1m；对于转频信信号，相相位误差差小于33度；间隙误差0.01V；输入信号速度传感器器，-110V+100V或420mmA开关量采集集模块时间分辨率率1ms输入信号无源开关信信号继电器输出出模块输出方式无源开关信
15、信号输出接点容容量DC2200V，2A继电器动作作时间1ms工作电源220VAAC10%，50HHz10%功率最大30WW抗传感器失失稳措施施 智能冲击检检测数字字积分器器； 数字式0.5Hzz低阻(高通)滤波器器； 数字式500Hz限限波滤波波器；3.2 功功能简介介3.2.11 实时时显示功功能系统前面板板带有OOLEDD高分辨辨显示屏屏，能够够现地显显示各监监测通道道的实时时监测值值、报警警状态和和机组转转速等信信息。3.2.22 报警警、保护护配置功功能报警保护系系统软件件，集成成于测点点配置软软件coonfiig.eexe，不不需安装装，可直直接运行行于Wiindoows操操作系统统
16、，简单单易用，其其配置过过程如以以下显示示图形： 报警输出通通道选择择，系统统默认116个报报警或保保护信号号输出，配配置时根根据实际际需求配配置。选择好报警警通道后后，根据据实际报报警规则则设置相相应工况况；如果果使用全全工况，可可不对其其进行设设置。 根据实际报报警测点点配置报报警条件件，如报报警通道道设置、报报警保护护越线值值设置、报报警延时时设置等等。3.2.33 报警警功能3.2.33.1 基本报报警保护护功能简简介一台保护装装置标配配16通通道独立立继电器器输出功功能，能能够通过过保护软软件的组组态功能能绑定到到各个监监测通道道，实现现节点继继电器报报警输出出功能。1）信号的的高速
17、采采集和精精妙的算算法确保保报警和和保护的的实时性性和准确确性。报报警保护护共分三三级，一一级报警警表示测测值信号号超标，但但还不至至于引起起机组出出现大的的稳定性性事故，二二级报警警表示测测值信号号已比较较严重超超标，必必须加以以重视，找找出超标标原因，否否则可能能会出现现稳定性性事故。三三级报警警（保护护）表示示测值非非常严重重超标，如如不发出出停机令令，随时时可能出出现大的的稳定性性事故。2）各级动动作逻辑辑准确可可靠。各各级报警警或保护护逻辑都都可以根根据机组组实际运运行情况况进行设设置；既既可单通通道设置置报警，也也可多通通道设置置报警；既可以以加工况况量辅助助报警保保护判断断，也可
18、可以全工工况报警警保护判判断；既既可以延延时报警警，也可可以实时时报警。3）报警保保护装置置既可单单独向监监控或保保护系统统输出信信号，也也可以同同时向监监控和保保护系统统输出信信号。信信号输出出无中间间环节，动动作迅速速可靠。为为防止出出口继电电器误抖抖动或通通信异常常导致的的信号瞬瞬间跳变变，既可可让监控控或保护护系统可可根据实实际情况况做相应应时延，也也可以让让报警保保护装置置做冗余余输出。4）报警保保护装置置配有液液晶显示示屏，不不仅可以以实时显显示监测测数据，而而且可以以现地实实时显示示报警或或保护状状态，便便于使用用人员的的巡视和和操作。3.2.3.2 定值整定原原则1）定值整整定
19、有据据可依，原原则上参参考如下下规范标标准：GB_T_85664 水水轮发电电机组安安装技术术规范GBT 1154668 水水轮机基基本技术术条件DL_T_5077 水水轮发电电机组启启动试验验规程GBT 1113448.55 旋旋转机械械转轴径径向振动动的测量量和评定定 第55部分：水力发发电厂和和泵站机机组GBT 660755.5-20002在在非旋转转部件上上测量和和评价机机组机械械振动 第5部部分 水水力发电电厂和泵泵站机组组2）以各台台机组运运行过程程中的振振摆值、规规范值、合合同保证证值进行行分析，以以GB/T1113488.5、GGB/TT60775.55两个规规范中的的相关要要
20、求为原原则，对对各机组组的报警警值、停停机值进进行整定定。3）时间定定值的设设定：参参照正常常开机转转速从00至1000%NNe时间间、穿越越振动区区时间、甩甩负荷转转速降至至1000%Nee时间等等过程中中的的最最大值，再再加一个个合理的的时间来来确定。2.3.33.3 定值整整定依据据一、机组安安装说明明书、技技术说明明、招投投标文件件、合同同所列电电厂各台台机组振振动、摆摆度设定定值值。二、国家、行行业有关关标准（1）符合合GB_T_885644水轮轮发电机机组安装装技术规规范、GGBT 154468水水轮机基基本技术术条件、DDL_TT_5007水水轮发电电机组启启动试验验规程等等国家
21、、行行业有关关标准，具具体如下下：15.3 机组组空载试试运行15.3.1 机组机机械运行行检查： a) 机组组启动过过程中，监监视各部部位，应应无异常常现象； b) 测量量并记录录上下游游水位及及在该水水头下机机组的空空载开度度； c) 观察察轴承油油面，应应处于正正常位置置，油槽槽无甩油油现象。监监视各部部位轴承承温度，不不应有急急剧升高高现象。运运行至温温度稳定定，其稳稳定温度度不应超超过设计计规定值值； d) 测量量机组运运行摆度度 (双双幅值)，其值值应不大大于755的轴轴承总间间隙； e) 测量量机组振振动，其其值不应应超过表表41的的规定，如如果机组组的振动动超过表表41的的规定
22、值值，应进进行动平平衡试验验； f) 测量量发电机机残压及及相序，相相序应正正确； g) 清扫扫滑环表表面。 表41 水水轮发电电机组各各部位振振动允许许值 单位位：毫米米机组型式项 目目额定转速(n) r/minnn100100nn2550250nn3775375nn7550立式机组水轮机顶盖水平振振动0.090.070.050.03顶盖垂直振振动0.110.090.060.03水轮发电机带推力轴承承支架的的垂直振振动0.080.070.050.04带导轴承支支架的水水平振动动0.110.090.070.05定子铁心部部位机座座水平振振动0.040.030.020.02定子铁心振振动(110
23、0HHZ双振幅幅值)0.030.030.030.03卧式机组 各部轴承承垂直振振动0.110.090.070.05灯泡贯流式机组 推力支架架的轴向向振动0.100.08 各导轴承承的径向向振动0.120.10 灯泡头的的径向振振动0.120.10注：振动值值系指机机组在除除过速运运行以外外的各种种稳定运运行工况况下的双双振幅值值表33 机机组轴线线的允许许摆度值值(双振幅幅)轴名测量部位摆度类别轴转速（nn）r/mminn150150nn3000300nn5000500nn7550n7500发电机轴上、下轴承承处轴颈颈及法兰兰相对摆度 mm/mm0.030.030.020.020.02水轮机轴
24、导轴承处轴轴颈相对摆度 mm/m0.050.050.040.030.02发电机轴集电环绝对摆度 mm0.500.400.300.200.10注1： 绝绝对摆度度：指在在测量部部位测出出的实际际摆度值值。注2： 相相对摆度度：绝对对摆度(mm)与测量量部位至至镜板距距离(mm)之比比值。注3： 在在任何情情况下，水水轮机导导轴承处处的绝对对摆度不不得超过过以下值值： 转转速在2250 r/mmin以以下的机机组为00.355mm。 转转速在22506600 r/mmin以以下的机机组为00.255mm。转速在6000 rr/miin及以以上的机机组为00.200mm。注4： 以以上均指指机组盘盘
25、车摆度度，并非非运行摆摆度。（2）符合合GBTT 1113488.5 旋转机机械转轴轴径向振振动的测测量和评评定 第第5部分分：水力力发电厂厂和泵站站机组要要求，具具体引用用如下：A2.1 运行限限值为了长期运运行，通通常的做做法是确确定振动动限值，这这些限值值的形式式如下:报警值:警警示振动动已经达达到规定定值，或或者发生生了重大大的变化化，这时时可能需需要采取取补救措措施。出出现报警警后，机机组还可可以继续续运行一一段时间间，以便便查明振振动改变变的原因因并确定定补救措措施。停机值:超超过这个个规定振振动值继继续运行行会导致致机器损损坏。如如果振动动超过停停机值，应应该立刻刻采取措措施，以
26、以降低振振动或者者立刻停停机。考考虑到支支撑刚度度和动载载荷的差差别，对对不同的的测量位位置和方方向可以以规定不不同的运运行限值值。A2.2 报警值值的设定定对于不同的的机器，报报警值可可以有很很大的变变化。通通常是相相对于基基线值来来设定报报警值。此此基线值值是根据据特定机机器侧量量的经验验而确定定的。推推 荐 设 置置的报警警值应该该比基线线值高某某一数值值，此数数值相当当于区域域B上限限值的225%，如如果基线线值较低低，报警警值可能能在区域域c以下下在 没没 有 基线值值的情况况，例如如新机组组，初始始报警值值的设置置应根据据同类机机器的经经验或者者商定的的验收值值。运行行一段时时间后
27、，建建立起稳稳定状态态下的基基线值后后，再相相应地调调整报警警值。不不论何种种情况，报报警值不不能超出出区域BB上限的的1.225倍。如如果稳态态的基线线值改变变了(如如大修后后)，报报警值设设定需要要相应的的修改。对对于同一一台机器器，考虑虑到支撑撑刚度和和动载荷荷的不同同，在不不同的测测量位置置和方向向可以规规定不同同的报警警值。A2.3 停机值值的设定定停机值与机机器的机机械完整整性有关关，并且且取决于于某些特特定的设设计性能能，这个个性能指指机器能能够经受受非常规规动载荷荷的能力力。所以以，对于于类似设设计的所所有机器器，这个个值一般般是相同同的，而而且通常常与用来来设定报报警值的的稳
28、定状状态下的的基线值值无关。然然 而 ，对 于不同同设计的的机器，停停机值是是不一样样的，而而且不可可能给出出设定绝绝对停机机值的确确切准则则。一般般来说，停停机值将将落在区区域c或或区域nn内，但但是它不不能超出出区域cc上限的的1.225倍.A2.4 特殊运运行工况况当机器在正正常负荷荷范围以以外运行行和在瞬瞬态工况况运行时时，报警警和停机机功能必必须被解解除。如如果在这这些工况况运行期期间机器器也要监监测，必必须按机机器试运运转时可可接受的的最大振振动值选选择第二二组报警警值和停停机值。（3）符合合GBTT 60075.5-220022在非非旋转部部件上测测量和评评价机组组机械振振动 第
29、第5部分分 水力力发电厂厂和泵站站机组要要求，具具体引用用如下：5.5 运运行限值值5.5概述述为了长期运运行，通通常的做做法是确确定振动动限值。这这些限值值的形式式如下:报警值 :警示振振动已经经达到规规定值，或或者发生生了重大大的变化化，这时时可能需需要采取取补救措措施。出出现报警警情况后后，机组组还可以以继续运运行一段段时间，以以便查明明振动改改变的原原因并确确定补救救措施。停机值 :超过这这个规定定振动值值继续运运行会导导致机器器损坏。如如果振动动超过停停机值，应应该立刻刻采取措措施以降降低振动动或者立立刻停机机考虑到到支承刚刚度和动动载荷的的差别，对对不同的的测量位位置和方方向可以以
30、规定不不同的运运行限值值。5. 5.2 报警值值的设定定对于不同的的机器，报报警值可可以有很很大的变变化。通通常是相相对于基基线值来来设定报报警值。此此基线值值是根据据特定机机器测量量的经验验而确定定的。推推荐置的的报警值值应该比比基线值值高某一一数值，此此数值相相当于区区域B上限值值的255%。如如果基线线值较低低，报警警值可能能在区域域C以下。在没有基线线值的情情况，例例如新机机组，初初始报警警值的设设置应根根据同类类机器的的经验或或者商定定的验收收值。运运行一段段时间后后，建立立起稳定定状态下下的基线线值后，再再相应地地调整报报警值。不不论何种种情况，报报警值不不能超过过区域BB上限(这
31、个上上限值在在表A11至表A44中定义义为B/C)的的1.225倍。如如果稳态态的基线线值改变变了(如大修修后)，报警警值设定定也需要要相应的的修改。对对于同一一台机器器，考虑虑到支撑撑刚度和和动载荷荷的不同同，在不不同的测测量位置置和方向向可以规规定不同同的报警警值。5.5.33 停机值值的设定定停机值与机机器的机机械完整整性有关关，并且且取决于于某些特特定的设设计性能能，这个个性能是是指机能能够经受受非常规规的动载载荷的能能力。所所以，对对类似设设计的所所有机器器，这个个值一般般是相同同的，而而且通常常与用来来设定报报警值的的稳定状状态下的的基线值值无关。然然 而 ，对于于不同设设计的机机
32、器，停停机值是是不一样样的，而而且不可可能给出出设定绝绝对停机机值的确确切准则则。一般般来说，停停机值将将落在区区域C或区域域D内，但但是它不不能超出出区域CC上限值值(这个上上限值在在表A11至表A44中定义义为C/D)的的1.225倍。5.5.44 特殊运运行工况况当机组在正正常负荷荷范围以以外运行行或在瞬瞬态工况况运行时时，报警警和停机机功能必必须被解解除。如如果在这这些工况况运行期期间机器器也要监监测，必必须按照照机器试试运转时时可接受受的最大大振动值值选择第第二组报报警值和和停机值值。（4）参照照机组在在台机组组从0转转速至1100%Ne转转速、机机组穿越越振动区区、机组组甩负荷荷过
33、程的的实测振振动摆度度数据。第四章 产产品技术术优势4.1 系系统硬件件优势4.1.11 高集集成度硬硬件平台台，无插插拔结构构，免维维护设计计系统由高集集成度的的硬件系系统组成成，省去去了很多多系统的的插拔结结构，避避免了系系统因长长期处于于振动环环境，结结构松动动，导致致系统瘫瘫痪。免免维护设设计，更更适合无无人值守守的电厂厂4.1.22 稳定定可靠的的软件平平台系统统系统采用LLINUUX系统统作为软软件平台台，该系系统稳定定可靠，适适合工业业现场使使用。4.1.33 1UU系统结结构，节节省空间间 系系统采用用标准的的1u高高度，119寸机机架结构构，占用用空间小小，适合合单机组组多系
34、统统平台组组合模式式。4.1.44 无风风扇、低低功耗设设计 系系统采用用低功耗耗设计，整整体系统统功耗低低于122w，使使用温度度范围为为-200-555，适合合高温工工业环境境使用。4.1.55 高速速、高精精度采样样设计 系系统采用用16位位AD芯芯片，单单通道采采样速度度可达2200kkhz，满满足水电电站所有有监测的的采集。4.1.66 继电电器输出出功能 116通道道独立继继电器输输出功能能，能够够通过保保护软件件的组态态功能绑绑定到各各个监测测通道，实实现节点点继电器器报警输输出功能能。4.1.77 同步步输入输输出功能能系统设计有有同步时时钟输入入输出功功能，可可以实现现多个保
35、保护装置置完全同同步工作作，实现现多机组组的同步步保护报报警4.1.88 高速速开关量量通道系统配置有有8通道道差分开开关量高高速监测测通道，最最高速度度可达110khhz，实实现高频频信号的的信号监监测。4.1.99 单系系统多机机组报警警功能系统配置的的8个开开关量通通道，每每个通道道都可以以单独配配置成为为转速通通道，可可以实现现单系统统多转速速的功能能，配合合采样通通道的组组态分配配和报警警通道的的规则编编辑，可可以轻松松实现单单系统多多机组的的报警监监测。4.1.110 前前面板显显示和按按键功能能 系统统前面板板带有OOLEDD高分辨辨显示屏屏，能够够现地显显示各监监测通道道的实时
36、时监测值值和机组组转速，配配合按键键，可以以实现系系统的参参数现地地修改和和设定。4.2 软软件算法法优势（1）振动动保护信信号采用用速度型型传感器器直接输输出的速速度信号号，而不不是经过过积分后后的位移移信号，避避免由于于传感器器在横向向冲击干干扰下，经经过积分分计算带带来的误误差而引引起误报报警保护护事件；（2）报警警策略可可根据需需要灵活活配置，既既可选择择振动、摆摆度单通通道信号号报警，也也可选择择多通道道联合报报警策略略，既能能提高报报警的准准确度，降降低误报报率，还还能保证证在部分分传感器器测点失失效情况况不影响响报警保保护功能能。（3）对报报警参数数的设定定也可根根据机组组实际运
37、运行情况况灵活设设定。软软件提供供单周混混频值报报警、332周混混频值报报警、11X频率率报警、特特定频率率成分报报警、设设定频率率带报警警等多种种报警方方式。（4）系统统提供对对历史数数据保存存和分析析功能，通通过对机机组运行行特性的的分析，如如受水力力因素的的影响等等，根据据分析结结果调整整报警策策略，提提高报警警保护准准确性，保保证机组组安全运运行。4.3避免免误报、防防止漏报报报警规则则优势4.3.11 普普通报警警保护逻逻辑（1）单测测点报警警输出逻逻辑示例例这种单测点点的报警警或保护护判断逻逻辑只简简单的判判断了振振动、摆摆度或其其它监测测量是否否超标，没没有考虑虑信号的的干扰或或
38、其它因因素造成成的测值值超标，容容易误报报和误动动。（2）多测测点报警警输出逻逻辑示例例 这这种报警警策略可可以有效效避免一一个测点点出现干干扰或异异常时造造成的误误报和误误动，但但却可能能造成单单个测值值确实严严重超标标时的漏漏报和漏漏动，并并且也不不能很好好排除多多个测点点同时超超标时出出现的误误报和误误动。（3）单测测点或多多测点延延时报警警保护输输出逻辑辑示例 这种报警策策略对测测值超标标做了一一定延时时，只有有在设定定的时间间内，被被选测值值一直超超标，才才发出相相应的报报警和保保护信号号，这样样较好的的避免了了一些干干扰和偶偶然因素素对报警警保护造造成的误误判。由于机组运运行工况况
39、比较复复杂，这这种使用用单一越越线值报报警规则则无法满满足全工工况的报报警保护护需求。即即如果设设定值偏偏小，机机组在不不稳定负负荷区时时肯定会会发出报报警甚至至保护，无无益于值值班维护护人员的的管理和和机组稳稳定运行行，如果果设定值值偏大，机机组在稳稳定复合合区运行行时，即即使出现现了异常常也可能能不会报报警或保保护使其其本身的的存在失失去意义义。（4）带工工况参数数的延时时报警保保护规则则输出逻逻辑示例例 这这种报警警保护策策略较好好的解决决了测值值设置单单一问题题，即机机组运行行在稳定定工况按按正常报报警保护护值设置置，而在在不稳定定工况时时可适当当放大报报警保护护值（具具体设置置可参考
40、考相关标标准和机机组实际际运行测测值）。4.3.22 SSPU221000独有防防误报逻逻辑普通报警保保护逻辑辑已相对对成熟，但但是仍然然没有完完全解决决误报的的可能性性，这是是由于现现有的传传感器或或测量系系统可能能会出现现一种持持续的不不稳定状状态，如如下图采采集到的的真实信信号： 由于振动传传感器失失稳，顶顶盖X向向、Y向向水平振振动均出出现很大大测值，且且持续多多周，如如果简单单采用普普通报警警保护逻逻辑，则则一定会会发出报报警保护护信号，造造成不必必要的损损失。为为了避免免此种情情况的出出现，SSPU221000报警保保护特色色性将特特征值引引入判断断逻辑，示示意如下下： 这这种报警
41、警策略不不仅要求求被选量量要超过过设定值值，而且且要求其其特征值值也在正正常的范范围内，已已保证被被测信号号的真实实性；把把报警保保护选择择量的特特征值11X引入入判断逻逻辑，有有效避免免了由于于传感器器问题带带来的误误报和误误动。4.3.33 SSPU221000独有防防漏报逻逻辑 为了了提高报报警保护护装置的的使用性性能，不不仅要避避免报警警保护误误报和误误动，而而且还要要近可能能的防止止漏报和和漏保护护， SSPU221000报警保保护系统统还特色色性的增增加m选选n的规规则设置置报警和和保护，即即在m各各子条件件中，只只要有nn个条件件满足即即可发出出报警和和保护信信号，如如选择上上导
42、摆度度X、上上导摆度度Y、下下导摆度度X、下下导摆度度Y四个个子条件件，只要要其中任任意两个个测值同同时超标标，达到到一定延延时后，振振摆保护护装置即即可直接接输出保保护信号号。其判判断逻辑辑示意如如下： 有时机组异异常现象象发生在在多个部部位的不不同方向向，比如如上导某某一方位位的轴瓦瓦支撑失失效，可可能表现现为一个个方向的的摆动明明显增大大（未到到严重超超标），另另一方向向则无明明显变化化趋势，同同时下导导的某一一方向摆摆度也明明显增大大（未到到严重超超标），如如果简单单的采用用单测点点或双测测点保护护都不会会动作，而而采用这这种保护护逻辑则则可以有有效输出出保护动动作。这这种保护护逻辑不
43、不仅可以以摆度-摆度、振振动-振振动多重重组合，还还可以摆摆度-振振动多重重组合，由由于它尽尽可能多多的考虑虑的机组组运行的的实际情情况，因因此运用用十分广广泛。4.4 产品升升级优势势SPU21100作作为报警警保护装装置，主主要功能能是实时时显示测测量数据据，并根根据各种种报警保保护策略略准确无无误的做做出判断断，输出出出报警警和保护护信号。为了使用方方便，SSPU报报警保护护装置只只需要增增加平板板电脑、服服务器和和相关软软件即可可升级为为在线监监测分析析诊断系系统，轻轻易获得得以下分分析工具具： 时域信号图图 功率谱图 阶次比分析析图 相位分析图图 轴心轨迹图图 多轴心轨迹迹图 空间轴
44、线图图 时间趋势分分析图 多工况相关关趋势分分析 任意频率特特征趋势势分析 瀑布图 全工况瀑布布图 级联图 波德图分析析 极坐标图分分析 暂态过程波波形回放放 拟合轨迹工工具 推力轴承状状态分析析 数值列表分分析 定转子气隙隙圆分析析 磁极轮廓分分析 磁极气隙映映像分析析 磁极场强映映像分析析 磁极场强比比较图 各磁极气隙隙列表分分析 电气参数PP-Q容容量图 局放Q-NN二维分分析 局放Q-NN-三维分分析 局放Q-二维分分析 局放N-二维分分析 局放Q-二维极极坐标分分析 局放N-二维极极坐标分分析 空化噪声专专用分析析工具通过这些分分析工具具，可以以非常全全面的对对机组轴轴线状态态、质量量不平衡衡、磁拉拉力不平平衡等运运行状态态进行分分析和诊诊断。4.5 故故障录波波分析优优势发电机是电电力系统统的重要要组成部部分，它它的可靠靠运行对对于保证证电力系系统的稳稳定具有有重要意意义。发发电机报报警保护护故障录录波所记记录的数