Детальная информация

Тема выпускной квалификационной работы: «Разработка системы мониторинга для гидрогенератора Горько-Балковской МГЭС». Данная работа посвящена разработке системы мониторинга для синхронного гидрогенератора СГ 215/85-18 УХЛ4 на основе существующих у предприятия модулей с применением современной микропроцессорной техники. Задачи, которые решались в ходе разработки:  –  изучение имеющиеся на рынке системы мониторинга,  –  описание автоматической системы управления гидроэлектростанцией,  –  разработка шкафа системы мониторинга, –  подбор необходимого оборудования для задач температурного и вибрационного контроля машины. В качестве контролируемых параметров вибрационного и температурного анализа приняты: радиальная и осевые вибрации подшипников, температура обмоток и железа статора генератора, а также температура масляных ванн подшипников. В результате было подобрано необходимое оборудование и составлены схемы: структурная, внешних подключений, принципиальная электрическая.

The subject of the graduate qualification work is "Development of a monitoring system for the hydroelectric generator of the Gorky-Balkovskaya small hydroelectric power station". This work is devoted to the development of a monitoring system for a synchronous hydroelectric generator SG 215/85-18 UHL4 based on the enterprise modules using modern microprocessor technology. The research set the following goals: –  studying the monitoring systems available on the market, –  description of the automatic control system of a hydroelectric power plant, –  development of monitoring system cabinet, –  selection of the necessary equipment for the tasks of temperature and vibration control of the machine. As controlled parameters of vibration and temperature analysis, the following are accepted: radial and axial vibrations of bearings, the temperature of the coils and the iron of the generator stator, as well as the temperature of the oil baths of the bearings. As a result, the necessary equipment was selected and schematics were drawn up: structural, external connections, basic electrical.

• 2. Срок сдачи студентом законченной выпускной работы: 1.06. 2022 г
• 4. Структура и содержание работы: Реферат на двух языках. Оглавление. Введение. Обзор существующих систем диагностики гидрогенераторов. Описание схемы работы АСУ ТП ГЭС. Разработка системы мониторинга СМ-РЭМ. Температурный контроль гидрогенератора. Ви...
• Заключение. Библиографический список. Приложения.
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Системы диагностики гидрогенераторов
  • 1.1 Энергетическая система России
  • 1.2 Обзор систем диагностики
    • 1.2.1 Одна из первых систем была создана институтом электроэнергетики США EPRI в 1980 году и названа GEMS [3]. В дальнейшем корпорация NPA будет инициировать научные исследования по данной тематике, чтобы создать экспертную систему для гидрогенераторо...
    • 1.2.2 Одной из самых крупных экспертных систем диагностики по праву считается HTGS − Hydro Turbine Generator Sets, установленная на ГЭС Gezhoba Hydro Power Plant (КНР) [5]. Особенностью данной системы является наличие программной оболочки, позволяющей...
    • 1.2.3 Российская система способная решать задачи мониторинга параметров гидрогенератора, является СТК-ЭР производства НПФ «Ракурс» [6, 7].
  • 1.3 Выводы
• 2 Автоматическая система управления гидроэлектростанцией
  • 2.1 Описание системы
  • 2.2 Функции системы
  • 2.3 Принцип построения и устройство
  • 2.4 Выводы
• 3 Система мониторинга
  • 3.1 Назначение
  • 3.2 Технические характеристики
  • 3.3 Элементная база
    • 3.3.1 Подбор комплектующих необходимо начать с управляющего ПЛК, как основного управляющего прибора. При его выборе предъявляются следующие требования:
    • 3.3.2 Модуль AI-4RTD (рис. 6) является четырехканальным преобразователем сопротивления с гальванической развязкой, предназначенным для снятия показаний с широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности расхода, уровня и т. п.
    • 3.3.3 Модуль МР8В8-CAN (рис. 7) является расширением в части дискретных выходов для управляющего контроллера СПК 107. МР8В8-CAN позволяет принимать восемь выходных сигналов напряжением 24В постоянного тока и транслировать их по цифровому CAN-интерфейсу.
    • 3.3.4 Модуль МО8В8-CAN (рис. 8) является расширением в части дискретных входов для управляющего контроллера. МР8В8-CAN позволяет транслировать по цифровому CAN-интерфейсу восемь входных сигналов с напряжением питания 24В в управляющий контроллер.
    • 3.3.5 Модуль AI-8I (рис. 9) предназначен для снятия показаний с широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности расхода, уровня, вибрации и т. п. Измеряемым параметром для модуля является унифицированный сигнал тока. Для связи с контроллеро...
  • 3.4 Устройство системы
    • 3.4.1 Основным компонентом СМ-РЭМ является контроллер СПК107, который выполняет функции управляющего устройства, содержит все настраиваемые параметры и управляет остальными модулями СМ-РЭМ. Все датчики подключаются через промежуточные клеммные колодки...
    • 3.4.2 Плата расширителя CAN-2 служит для объединения всех устройств с CAN-интерфейсом в общую шину и обеспечения внешнего доступа к при помощи специального программного обеспечения. Также плата выполняет функцию преобразователя CAN – RS232 интерфейсов...
    • 3.4.3 Промежуточные реле K1…K8 необходимы для трансляции информации от СМ-РЭМ во внешнюю схему управления либо на пульт управления станцией. Сигнальные контакты реле выведены на клеммную колодку для внешних подключений. Функционально дискретные выходы...
    • 3.4.4 Панель оператора предназначена для визуализации информации по контролируемым параметрам, настройке уставок и условий срабатывания предупредительной сигнализации в случае превышения пороговых значений. Панель оператора установлена на двери СМ-РЭМ...
    • 3.4.5 Схема питания оборудования состоит из автоматического выключателя SF1, фильтра Z1, источников питания G1 и G2.
    • 3.4.6 Внутри шкафа предусмотрено освещения для удобства обслуживания и проверки оборудования.
    • 3.4.7 Шкаф снабжен заземляющим зажимом и знаком заземления в соответствии с ГОСТ 2130.
  • 3.5 Выводы
• 4 Температурный контроль гидрогенератора
  • 4.1 Объекты установки датчиков
    • 4.1.1 Теплоконтроль обмотки и сердечника статора. Обрабатываются данные с шести рабочих датчиков температуры обмотки статора и шести рабочих датчиков температуры сердечника статора. Рабочий диапазон измерений от 0 до 125 С.
    • 4.1.2 Контроль температуры упорно-опорного подшипника, опорных подшипников приводной и не приводной сторонах генератора. Обрабатываются данные с трех датчиков во вкладышах подшипников, двух датчиков в сегментах подшипника. Рабочий диапазон измерений о...
    • 4.1.3 Контроль температуры масла в масленых ваннах корпусов подшипников. Обрабатываются данные с трех датчиков маслованн. Рабочий диапазон измерений от 0 до 65 С.
  • 4.2 Элементная база
    • 4.2.1 В качестве датчиков для контроля температуры обмотки статора и железа статора выбраны термопреобразователи сопротивления ТСП 9502 (рис. 14). Данная конфигурация предназначена для измерения температуры обмоток электрических машин. Может устанавли...
    • 4.2.2 Для мониторинга температуры в сегментах подшипников выбраны термопреобразователи сопротивления ТСП 9204 (рис. 15). Модель предназначена для измерения температуры малогабаритных подшипников и твердых тел. Диапазон рабочих температур составляет от...
    • 4.2.3 Для мониторинга температуры вкладышей подшипников, а также масляных ванн было решено использовать термопреобразователь сопротивления ДТС025-Pt100 (рис. 16). Датчик предназначен для температурных измерений твердых, жидких и газообразных сред, неа...
  • 4.3 Выводы
• 5 Вибрационный контроль гидрогенератора
  • 5.1 Вибрационный анализ
  • 5.2 Объекты установки датчиков
  • 5.3 Элементная база
  • 5.4 Анализ данных
  • 5.5 Выводы
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А
• ПРИЛОЖЕНИЕ Б
• ПРИЛОЖЕНИЕ В
• ПРИЛОЖЕНИЕ Г