DL/T 1197-2012.Specification of on-line condition monitoring system for hydro-generator set.
1范围
DL/T 1197规定了水轮发电机组状态在线监测系统基本技术要求、试验和检验项目、包装、运输和储存以及技术资料等内容。
DL/T 1197适用于大、中型水电站水轮发电机组的状态在线监测系统。小型水电站水轮发电机组的状态在线监测系统可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注8期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 3482电子设 备雷击试验方法
GB/T 4798.2电工电子产品应用环境条件 第 2部分:运输(GB/T 4798.2-2008, IEC 60721-3-2:1997，MOD)
GB/T 13384机电产 品包装通用技术条件
GB/T 17626.2电磁兼容试验和测 量技术静 电放电抗扰度试验.( GB/T 17626.2- 2006,IEC 61000-4-2: 2001， IDT)
GB/T 17626.3电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(GB/T 17626.3- -2006,IEC 61000-4-3: 2002， IDT)
GB/T 17626.4电磁兼容 试验 和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 (GB/T 17626.4- -2008,IEC 61000-4-4: 2004， IDT)

ICS 27.140
F20K55
备案号：37400-2012
中华人民共和宝力行业标准
DL/T 1197 — 2012
水轮发电机组状态在线监测系统技术条件
Specification of on-linc condition monitoring systemfor hydro-generator set
2012-08-23发布
国家能源局
2012-12-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
技术要求
6试验和检验·
7标识、包装、运输与储存
8文件与资料*
附录A（资料性附录）状态报告示例目
附录B（资料性附录）水轮发电机组状态在线监测系统典型结构示意图：附录C（规范性附录）大中型水轮发电机组状态在线监测系统典型测点布罩水轮发电机组状态在线监测系绕监测采渠处理附录D（资料性阳录）
附录卫（资料性附录）水轮发电机局部放电在线测量概要参考文献
DL/T1197—2012
DL/T1197—2012
本标准根据GB/T1.1~-2009《标准化工作导则第1部分：标推的结构和编写》编制制定：本标继由中国电力企业联合会提出。本标摊由电力行业水电站自动化标雄化技术委员会归口。本标准起草单位：中国水电顾问策团北京勘测设计研究院、中国水利水电科学研究院、南京南瑞集团公司、中国长江三峡集团公司、北京华科同安监控技术有限公司、北京奥技异电气技术研究所。本标雅主要起草人：张维力、苟东明、潘罗平、复洲、刘栋、易忠有、梁国才、朱玉良、陈伟、刘晓波、万凤、刘书玉、杨梅、周璇忠。本标准在执行过程中的意见或建议请反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京西城区自广路二条一号，100761)。
1范画
水轮发电机组状态在线监测系统技术条件DL/T1197—2012
本标准规定了水轮发电机组状态在线监测系统基本技术要求、试验和检验项目、包装、运输租储存以及技术资料等内容。
本标准适用于人、中型水电站水轮发电机组的状态在线监测系统。小型水电站水轮发电机组的状态在线陷测系统可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。儿是注且期的引用文件，仅所注日期的版本运用于本文件。凡是不注期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3482电子设备置试验方法
GB/T4798.2电量电子产品应川环境条件第2部分：运输（GB/T4798.2--2008，IEC60721-3-2：997,MOD
GB/T13384机电产品包装通朋技术条件GB/T17626.2电微兼容诚验和测量技术静电放电抗扰度试验（GB/T17626.2一2006，IEC 61000-4-2: 2001, IDT)
GB/T1762G.3电磁兼容试验和测整技术射频电磁场福射抗扰度试验GB/T17626.4电磁乖容试验和测量技术中快速瞬变脉冲群抗扰度试验（G3/T17626.4—2008，IEC 61000-4-4: 2004, IDT3
GB/I 17626.5电磁乖容
试验和测量技术浪（抑击）抗扰度试验（GB/T1762G.5-2008，IEC 61000-4-5: 2005, IDT)
GB/T 17626.6电磁兼容
试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度（GB/T17626.6一2008，1EC61000-4-6: 2006,IDT)
GB/T 17626.8电磁兼容
试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（GBT17626.8一2006，JEC 61000-4-8: 2001, IDT)
GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短耐中断租电压变化的抗扰度试验(GB/T17626.11—2008，TEC61000-4-11:2004IDT)GB/T17626.12电兼容试验和测量技术振离波抗扰度试验（GB/T17626.12—1998，IEC 61000-4-12: 1995. IDT)
GB/T17626.17电磁兼等试验和测量技术直流电源输入端口纹波抗扰度试验（GB/T17626.17-2005，EC61000-4-17:2002，IDT)GB/T24344：工业机掘电气设备耐压试验规范DL/T476电力系统实时数据通信应用层协议IEEE 802.2Logic Link ContralFEFE802.3WorkingGroupdevelopsstandardsforEthenetbascdLANsIEEE1434~--2000Trial-L'se Gnideto the Measurementof Partial Disclharges in Ratating MachineryDL/T 1197—2012
3术语和定义
下列术语利定义适用于本文件。3.1
状态在线监测系统on-line condition monitoriug system对水轮发电机组主要部件运行状态进行实时在线监测、分析与辅助诊断的系统。3.2
状态监测condition monitoringparameters反映水轮发电机组状态的监测最，主要指振动、摆度、轴向位移、压力脉动、空气间隙、磁通密度、同部放电以及定子线榛端部振动等。3.3
工况参数opcratiagparameters
表征水轮发电机组各种运行二工况特征的、与运行状态直接相关的参数，主要指转速、有功功率、死功功率、励磁电流、励磁电压、定子电流、定子电压、导开度、浆叶转角、水头、机组流整、发电机出口断路器位置、励磁断路器位暨以及发电/抽水工况开关位置等。3.4
过程量参数processparameters
水轮发电机组各部轴承输瓦瓦温，润温、油位以及冷却水温度、定子铁芯温度等变化相对较慢的参数。3.5
稳定性参数stabiltyparaneters振动、撰度和压力脉动等反快机组稳定性的参数。3.6
键相信号phasekey signal
水轮发电机组状态在线监测系统的相位整准信号。3.7
振动vibration
水轮发电机组各部件的位筒相对于平衡（静止）位置随时间的往复变化。3.8
摆度run-out
水轮发电机组主轴某部位相对于支撑部件的径向振动，又称为轴振动。3.9
压力脉动pressurepulsation
水流在水轮机流道中因紊动、旋涡、脱流等原因引起的水压力的波动。3.10
空化cavitation
在水轮机流道中局部压力降低至临界压力（一般接近汽化压力）时，水流中的气核开始发育成为气泡，气泡的聚积、流动、分裂和溃灭过程的总称。3.11
空气间隙airgap
水轮发电机转子外圆与定子内圆之间的距离。3.12
复magnctic flus density
磁通密度
穿过单位面积的磁通量。在本标准中指发电机定子与转子之问的气隙磁通密度。2
发电机部放电generatarpartialdischargeDL/T1197—2012
水轮发电机定子统组绝缘层内部或边缘发生的导休间绝缘仅被部分桥接的电气放电现象，简称局放，包括槽放电、绝缴内部放电、线棒层间放电和沿表面对地放电。3.14
转频rotationfrcguency
水轮发电机组转动的频率，也称-倍频。3.15
轴心轨迹orbit
机组运行时主轴中心的运动航迹3.16
漯布图
waterfall cham
监测境频域的分频愉
级联图
cascade'chart
间段内的时域波形与不同工况类系的兰维继谱图。机组启停过程监测量频城的分频幅值与转速关系的维谱图。3.18
spatialaxischart
空间轴线图
机组运行时轴钟心线的运动轨bzxZ.net
转子不圆度
otor roundness deviaton
转了磁极外經的最大值与最小值享a
定子不园度stator roundness deation定了内径的寒值与最小之差
电涡流传感器seady-current tran32.590
基于电涡流测巅提术的位移传感器，其输出凝与传感器和被测望面定间的距离成正比。3.22
速度传感器
speed.fransiucer
将振动速度转换为与比例电信号输出的传感器3.23
accelerationttalsducer
加速度传感器
将振动加速度转换为与其成比例的电信号输出的传感露。3.24
电容式位移传感器capacitivedisplaeemcnttransducer基丁电容测距技术的位移传感器，其输出量与传感器和被测量面之间的距离成正比。3.25
电容耦合器
capacity coupler
利用电容耦合原理监测局部放电信号的电容器。3.26
数据采集单元dataacquisitionunit负责信号采集与处理的装置，一般出数握采集模块、系统模块利电源模块等组成。3
DL/1197—2012
局放值PI)magnitude
高部电脉冲数批为每秒10个时对应的局放脉冲幅值，简称局放值，用9m表示。3.28
局放normalizedquantity number：NQN单位时间（规定时段为1s）内局部放电脉冲动的总数量，简局放进。4总则
4.1系统功能
水轮发电机组状态在线监测系统应对水轮发电机维的状态监测量、过程量参数以及相应的工况参激进行实吋监测，应能对临测数据长期存储、管理、综合分析，反映机组长期运行状态变化趋势，并以数值、图形、表格、出线和文等形武进行显示和描述，能够及时对水轮发电机组异常状态进行预警和报警，4.2数据乘源
水轮发电机组状态在线监测系统的状态监测垫应从现场传感器育接采集：工况参数和过程迅参数可从相关设备直接获取，也可采用其他方式获取。4.3设置原则
水轮发电机组状态在线监测系统应限据水轮发电机组的结构特点、电站机组台数及电站运行方试等条件合理选择监测项耳和系统规模。水轮发电机组状态在线监潮系统除应对机组的动、摆度，压力脉动等运行状态逃行实时监测外，还应对机组的输间位移、空气间膜、磁通密度、局部放电、定了线释端部振动等运行状态逊行实监卿，以实现对水轮发电机组运行状态的分析和辅助诊断，提出故障或弱放征兆的预报。5技术要求
5.1使用条件
5.1.1环境温度
a）电厂计算机房：0℃～35℃。b）数据采架单元：0℃～50'℃。c）允许温度变化率：5℃/h。
5.1.2相对湿度
a）电广计算机房：45%～65%。
b）数据采集单元：20%～90%（无凝结）。特殊场所另行规定。5.1.3尘埃
水轮发电机组状态在线监测系统设备应根据不同的安装场地考虑防尘措施，特别是在施工初期和数据采集单元分期投运时应采取临时保护措施。设备使用场地尘埃参数的参考值为：尘埃粒度大于0.5uml的个数小于18000粒/L。
5.1.4海拔
不大于2000m。
5.1.5振动和冲击
a）电厂计弹机房：振动频率在5Hz～200Hz范围内，加速度不大于5m/s°。b）数采集单元：振动频率在101-Iz～500Hz范围内，加速度不大于[0m/s2。5.2系统功能要求
5.2.1数据采集与实时监测
水轮发电机纽状态在线监测系统应对水轮发电机组的状态监测量以及相应的工况参数和过避量参4
数进行实时采集和监测。
5.2.2机组状态数据分析
DL/T 1197—2012
水轮发电机组状态在线监测系统应具备数据分析的能力，应提供种专业的数据分析工具，根据状态监测鹭及工况参数利过程参数的变化预测机组状态的发展趋势，以分析报告等形武提供追势预报功能：应提供数据导入/导出和离线分析功能。5.2.2.1振动、摆度
水轮发电机组状态在线监测系绕应自动对机组的稳态运行、暂态过程（包括瞬态）的振动、摆度进行分析。机组振动、摆度异常时，应越限报警并提供昇常报原因。5.2.2.2轴向位移
水轮发电机纠状态在线离测系统应自动对大轴轴向位置的变化进行分析，5.2.2.3压力脉动
水轮发电机组状态在线监测系统应自动对各过流部位的缴态运行、暂态过程（包括瞬态）的压力脉动进行分析
5.2.2.4空气间隙
水轮发电机组状态在线监测系统应自动对发电机定转子之间的空气间隙逊行监测分析，自动计算定转字不圆度、定转子中心相对偏移量和偏移方位、定转子间气隙（最火值、最小值和平均值）及气隙最大俏和最小值对应的磁极号等特征参数，分析机组静态与动态下气参数的相对关系和气隙的变化势。
5.2.2.5磁通密度
水轮发电机组状态在线监测系统应对发电机定转子之问的磁通密度进行监测分析，计算各磁极的磁通密度等特征参效，提供磁通密度与工况参数的关系和相同工况下磁道密度的长期变化趋势，辅助分析转子磁极匝问短路和磁极松动等引起电磁回路故障的可能性。5.2.2.6局部放电
水轮发电机组状态在线监测系统应连续并白动检测水轮发电机在运行状态下定子绕组的局部放电脉冲信号，给出部放电脉冲的各相局放值9利眉放量NQN，提供长期趋势分析，分析判断出筒部放电的大致发生部位。
5.2.3数据管理
a）数据服务器的数据库应采用数据压缩技术，存储至少两年的机组蕊态、暂态过程（包括瞬态）效据和录波数据；应提供熙迹子记录功能，完整记录并保存机组出现异常前后15min的采样数据，以满足察统状态分析需要。b）数据库应自动管理数据，对数据的有效性、合法性逊行检查、消理和维护；对超过规存储时间的数据进行清理，对数据库的性能进行动态维护使其始终保持高效状态；应实时监测硬盘的容量信息，当其剩余容运低于设定值时白动发出警告信息：应提供自动利平动全备份、增量备份数据的即能
c）数据库应具备自动检索功能，用户可通过输入检繁工况快遮获得满足条件的数据；应提供回放功能，对历史数据进行间放。
）数据库应具备多级权限认证功能，只有授权用户才能便用相关访问数据。e）系绕应具备数据下载功能，根据数据检索条件下载相关数据。5.2.4报警功能
水轮发电机组状态在线监测系统应提供报警功能，报定值可根据机组特性和运行工况设定，山现报警，系统应推出报馨面面、提供报警继电器空接点输出，报警逻辑和报警定值应能避过软件组态设置。5.2.5运行工况分析
水轮发电机组状态在线监测系统应分析不同水头和负荷下机组运行特性，为确定机组稳定运行区、5
DL/T1197—2012
限制运行区和禁止运行区提供技术依据，供机组优化运行参考，机组进入限制运行区战漆止运行这时应及时报警，并跟踪机组证要状态监测量的变化情况。5.2.6辅助诊断
水轮发电机组状态在线监测系统应对水轮发电组常见的敢障或异常现象进行人工辅助诊断，并道过历史数趋势分析进行预，为机组逊行放障处理或检够提供决策参考。5.2.7状态报告
水轮发电机组状态在线监测系统应提供规范的状态报告，报告应反映机组稳态、暂态过程（包括瞬态）中各状态啦测的数俏和变化趋势，应对机组运行状态提出初步谓价，并附有相关的图形和阁表。报告宣采用与Excel、Word等兼容的文件格式。状态报告具有根据需要定制的功能，报告内容参见附录A.
5.2.8辅助试验功能
水轮发电机组状态在线监测系统应提供逊行盘车试验、稳定性试验以及确定机组稳定运行区试验等功能，以及提供平衡计算、相对效率及耗水率计算等功能。5.2.9远程监测
水轮发电机组状态在线监测系统宜具有通过网络实现远程实时在线监测分析的功能。5.2.10人机接口要求
水轮发电机组状态在线监测系统应过以下设备完成画面显示，打印制表、设置参数及维护管理等人机接口功能。
a）工程师站、打印机等。
现地数据采集单元。
便携式维护设备。
5.2.11工程师站基本功能
系统生成和启动。
系统故降诊断功能。
系统维护管理。
应用软件的开发和修改，以及数据库修改、画面编制和报告格式的生成。d)
数据服务器基本功能
存储和管理电广各机组的状态监测数据，监测、分析机组状态。5.2.13Web服务器基本功能
用于以Web方式向电厂（站）局域网（MIS系统）用户提供机组状态监测数据。5.2.14系统通信
水轮发电机组状态在线脱溅系统应能与电厂计算机监控系统、广内信息管理系统遵信，通信方式应符合电力二次系统安全防护的要求；数据采集单元之闻应能实现通信，传送相互之间所需要的信息。水轮发电机组状态在线监测系统应具有电站时钟同步功能，实现系统内各节点的时钟步。5.2.15系统自诊断及自恢复
a）水轮发电机组状态在线监测系统应对系统内的硬件及软件进行自诊断。系统出现故障时，应自动报警。对于完余设备，应自动无扰切换到备用设备。b）自恢复功能，包括软件及硬件的监控定时器（看门狗）及自启动功能。c）掉电保护功能。
5.3硬件要求
5.3.1系统基本结构
水轮发电机组状态在线监测系统应采用开放、分层分布式系统结构，一股由传感器单元、数据采集单元和上位机单元组成。一般梁用显形网络（共享式以太网或交换式以太网）或以太网环形网络结构（逻6
辑总线结构)。参见附录B。
5.3.2设备分类
5.3.2.1传感器单元
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传感器单元指状态在线陷测系统所用到的客种传感器及其附属设备。常用的感器型式如下：电涡流传感器、电容式位移传感器、低频速度传感器、加速度传感器、压力脉动传感器、差压变送器、电容合器等。
5.3.2.2数据采乐单元
数据采集单元应具有不依赖上位机逊行现地监测、分析和试验功能，能对状态监测量、运行工况参数及过程最参数进行数据采集、处理和分析，并能以图形、图表和曲线等方式进行示。数搬采集单元应包含数据采集装置、相关软件、传感器供电电源、显承器、屏柜等。5.3.2.3上位机单元
上位机单元一龄包括数据服务器、工程师工作站、Wcb服务器、网络设备以及打印机等设备，必要时司配肾专用逾信服务器。
a）数据服务器：用于存储和管理机组的状态监测数据，对状态数据进行分析。全厂应爬置一台：必要时间配暨两台。
工程师工作站：用于系统维护管理、人机接口，全厂应配管台，必要时可配置两台。b
Web服务器：以Web方式向电厂（站）局域网（MIS系统）用户提供机组状态监测数据，宜全厂配置一台。
光红传输设备：当上位机单元与数据采集单无之间距离过长时，应采用光纤通倍。d
e）网络安全装置：状态在线监测系统与电站局域网等相连时，应配置满足电力二次系统安全防护要求的网络安全装置。
5.3.3测点设置
测点应根据不同类型水轮发电机组的缔构特点和特性参数进行设置。测点布置见附录C。5.3.3.1键相测点
每台水轮发电机组应为状态在线既测系统设置个键相测点。通带在被测机组主轴上设暨10mm~15mm宽的一个凹槽或凸键标记，与相应的非接愈式位移传感器继成键报测蜜单元：键相标记宣有置在对准转子磁极编号为1的位置处，键相传感器宜布置在厂房坐标+X方向。5.3.3.2振动和摆度测点
a）文式混流式、海流可逆式机组。1）振动测点：应分别在上机架、下机架和顶端处，设臀2个水平振动测点、1～2个垂直振动测点，水平振动测点应互成90°径向布置，非承单机渠一般不设觉垂直振动测点。定子机座应设置1～2个水平振动测点、1个垂直振动测点，水平振动测点应设置在机座外整应定子铁芯离度2/3处，垂商振动测点应设置在定子机座上部。摆度测点：应分别在机组的上导，下导、水守轴承的径向设置可成90°的2个摆度测点，2
三组摆度测点方位应相同。
b）立武输流式机组。
振动测点：应分别在上机架、下机架利顶盖处，设置2个水乎振动测点、1～2个垂直据1
动测点，水平振动测点应互成90”径间布置，非承更机架一般不设置垂直振动测点。定子机康应设算1-2个水平璇动测点、1个链首动测点摆度测点：应分别在机的上导或受油器、下导和水导轴承的径向设置百成0°的？个摆2）
度测点，三组摆度测点方位应相同。c）灯泡贸流式机组：
）振动测点：应分别在组合轴承和水导轴承处设置2个径向、1个轴向振动测点。组合轴承7
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处的径向振动测点应垂直和水平布置在组合轴承座靠近导轴承处，轴向派动测点应布置在组合轴承座推力轴承附近；水导辑承处的径向握动测点应垂直和水平布置在轴承座上，向振动测点应布置在轴承座靠发电机侧：有条件时可在灯泡体上设置1～~2个径向振动测点，也可在转轮室设振动测点
2）摆度测点：应分别在组合轴承和水导轴承的径向设置互成90°的2个摆度测点，宜与垂真中心线左右成45安装。两组度测点方位应相同。d）立式冲击式机组。
1）握动测点：应分别在上机架和下机架（若有）处设置2个水平搬动测点，在上机架设置1个直握动测点，在水导轴承座上设置2个水平振动测点、1个垂直握动测点。每部位的水平振动测点应百成90°径向布。定子机座应设置1～2个水平振动测点，1个垂直振动测点。
2）摆度测点：应分别在机组的上导、下导和水导轴求的径向设置写成90°的2个摆度测点，三组摆度测点方应相周。
5.3.3.3轴向位移测点
对于混流式、混流可式、轴流式、灯泡贯流式机组，在轴向宣设置1～2个轴向位移测点。5.3.3.4压力脉动测点
a）混流式机组：应在蜗究逃口设置1个、活动导叶与转轮间设置1～2个，顶荒与转轮间设置1~2个，尾水管进口设鼠2个（上下游方向）压力脉动点。b）混流可式机组：应在蜗壳进口设简1个、活动导叮与转轮间设置2个、顶益与转轮间设贸1～2个、转轮与泄流环之间设暨1个，尾水鹭逊口设置2个（上下游方向），肘管中部设竭2个压断动测点，
c）轴流式机组：应在蜗壳进二设宵1个、活动导后设置1个：尾水管进口设置2个（上下游方向）医力脉动测点。
d）灯泡贯流式机组：应在流道进口设暨1个、转轮前后各设置1个、尾水管进口设罩1～2个压方脉动测点。
压力脉动传感器应尽可能地靠近取压口，不能位于压力均压管上，月应尽可能与模型试验测点相对应。压力脉动测点利水力测用的压力测点应分开设置。5.3.3.5定子铁芯振动测点
宜设置1～3组发电机定子铁芯振动测点，每组包括1个水平（径间）利1个乘直（轴向）振动测点
定子铁芯水平握动测点宜布置在定子铁芯外缘的中部，垂背振动测点置布置在定子铁芯的上部。5.3.3.6发电机空气间障测点
空气间隙测点的数量和布置应根据水轮发电机的型式、容鼠，尺寸和定子铁芯高度等参数决定，定子铁芯内径小于7.5m时设置4个，大于及等于7.5m时应设置8个。定子铁芯高度火于2.75m时测点可在轴向分两层均匀布置。气障传感器沿周向均勾布置：粘贴在定子侠芯内璧上。5.3.3.7发电机磁通密度测点
宜设置1个磁通密度测点。磁通密度传感器粘贴在定子铁恋内璧上。5.3.3.8发电机局部放电测点
宜设置发电机局部放电测点。
a）高压端耦合览测法（也称PDA法）：练台机组至少设置6个测点，每相至少2个测点，必要时可每支路设置1个测点。测点可布置在发电机绕组高压出线端、定子绕组母线汇流排附近或其他适当位置。
b）中性点耦合法：在发电机中性点设暨1个测点，8
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