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【涨常识】水力发电机监控:测量涡轮叶片的效率

提高水利发电效率,促进绿色能源发展

采用HBM应变测量技术和PMX测量系统,水力发电效率提高了10%。IronGateI(DjerdapGorge)水电站是多瑙河上最大的水坝和欧洲最大的水力发电站。其位于罗马尼亚和塞尔维亚之间。

该项目始于1964年,在1972完成时,其是世界上最大的水力发电站之一,有十二台发电机组,最大发电量为2052兆瓦,平均为1026兆瓦。

(来源:HBM测试测量)

以前的机械化解决方案达到了极限

经过30多年的运行,新增六台汽轮机的振兴工程于2009在塞尔维亚启动。其目的是将发电效率提高10%。其使用了可调叶片的水轮机对旧的设计进行优化。因此需要进行广泛的测试来确定发电效率。为此,IEENT(贝尔格莱德尼古拉斯研究所)与MFB(贝尔格莱德大学机械科学院)和TRCPro(技术研究中心)合作,设计了一个新方法,来测量实时工作状态下的发电效率。

可靠的传感器技术

测量使用的是应变测量原理,并将应变片直接安装在涡轮机上。

第一类应变片用于扭矩测量。

第二类应变片对涡轮进行轴向力和速度测量。

扭矩和轴向力测量的应变片位于涡轮和发电机之间)的轴上。

对于扭矩测量,工程师们决定采用HBMHBMXY41-3/700应变片并联工作。

对于轴向力的测量,工程师们选择了XY31-3/350应变片。

轴1

轴2

轴3

轴4

在应变片安装完成后,他们使用了特殊的保护罩对应变片进行了电气保护。以防止在这种恶劣环境下,应变测量受到电磁干扰(EMI)。

因为涡轮轴在工作时一直处于旋转状态,工程师们必须找到一个安全的方式来将的应变信号传递到PMX测量放大器系统。因此了安装了一个遥测系统,以便将测量信号从轴上发送到接收端。

设置和运行模式

通常,测量和控制系统需要完成几个任务,如快速可靠的测量、易于安装、实时计算、诊断信息、不需要额外的App安装等。这些通过PMX测量系统.

PMX可以测量多种信号,包括电压,应变等。来自涡轮,涡轮轴上的应变片将扭矩,转速及力等应变信号,通过遥测系统转化为电压信号,传送给PMX,所有信号采样率均为19.2kHz。

所有参数设置与调整,PMX系统均通过标准的以太网接口和内部的Web服务器处理。并且可通过远程无线网络进行远程操作。因此每个工程师都可以实时查看测试状态。


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