Hydro Monitor 3500/46M to czterokanałowy moduł monitorujący w ramach systemu ochrony maszyn 3500, stanowiący krytyczny element serii 3500. Został specjalnie zaprojektowany do kompleksowego monitorowania stanu i ochrony hydroelektrycznych generatorów turbinowych i innych maszyn hydraulicznych. Monitor akceptuje sygnały z różnych czujników, w tym przetworników zbliżeniowych, czujników wibracji, czujników ciśnienia dynamicznego i czujników szczeliny powietrznej. Dzięki precyzyjnemu kondycjonowaniu i przetwarzaniu sygnału zapewnia monitorowanie w czasie rzeczywistym kluczowych parametrów, takich jak wibracje, położenie, ciśnienie statyczne i dynamiczne, a także oferuje wielopoziomowe funkcje alarmowe, aby zapewnić bezpieczną, stabilną i wydajną pracę hydroelektrowni.
Model 3500/46M składa się z przedniej karty (176449-06) i sześciu typów tylnych kart we/wy (szczegóły można znaleźć na stronie Zamawianie). Kartę przednią można połączyć z dowolną kartą tylną, tworząc kompletny system.
Monitor 3500/46M został zaprojektowany z pełnym uwzględnieniem charakterystyki maszyn hydraulicznych, takich jak niska prędkość, wysoka amplituda i praca w wielu trybach. Obsługuje różne wyspecjalizowane funkcje monitorowania, w tym wibracje promieniowe wody, monitorowanie szczeliny powietrznej i monitorowanie uzwojenia końcowego stojana (SEW). Jest szeroko stosowany w elektrowniach wodnych, elektrowniach szczytowo-pompowych, produkcji sprzętu hydraulicznego i obszarach konserwacji.
Kluczowe funkcje
Monitor 3500/46M oferuje wysoce wyspecjalizowane możliwości konfiguracji i funkcje monitorowania wielu parametrów. Użytkownicy mogą niezależnie konfigurować każdy kanał za pomocą oprogramowania konfiguracyjnego 3500 Rack, aby obsługiwać następujące typy monitorowania:
Wibracje promieniowe wody: Łącząc ruch szczeliny wału z amplitudą NX, zapewnia wykrywanie uszkodzeń sworznia ścinanego, specjalnie zaprojektowane pod kątem charakterystyki strukturalnej hydroelektrycznych generatorów turbin, skutecznie identyfikując nieprawidłowe wzorce drgań pomiędzy wirnikiem a stojanem.
Monitorowanie szczeliny powietrznej: Monitoruje zmiany szczeliny powietrznej pomiędzy wirnikiem a stojanem w czasie rzeczywistym, dostarczając wielu parametrów, takich jak średnia szczelina powietrzna, chwilowa szczelina powietrzna, minimalna/maksymalna szczelina powietrzna i odpowiednia liczba biegunów, zapewniając pracę urządzenia w optymalnym zakresie szczeliny powietrznej.
Monitorowanie prędkości wodnej: Zapewnia wczesne ostrzeganie o usterkach, szczególnie przydatne do diagnozowania zdarzeń o niskiej częstotliwości i wysokiej amplitudzie. Chociaż nie nadaje się do automatycznej ochrony maszyn, jest bardzo cenny w konserwacji predykcyjnej.
Monitorowanie przyspieszenia wodnego: monitoruje zdarzenia wibracyjne o wysokiej częstotliwości, obsługując zarówno niezintegrowane, jak i zintegrowane metody przetwarzania, w zakresie częstotliwości od 3 Hz do 30 000 Hz.
Monitorowanie ciągu hydrostatycznego: monitoruje przemieszczenie osiowe z wybieralną czułością 3,94 mV/μm, 7,87 mV/μm lub 11,22 mV/μm.
Monitorowanie ciśnienia hydrodynamicznego: Monchanges w ciśnieniu dynamicznym przepływu wody, zapewniając parametry ciśnienia statycznego i dynamicznego.
Monitorowanie uzwojenia końcowego stojana (SEW): W szczególności monitoruje stan wibracji uzwojenia końcowego stojana, dostarczając bezpośrednie wartości i parametry amplitudy przejścia bieguna.
Praca wielomodowa: Obsługuje konfigurację wielomodową dla wszystkich powyższych funkcji. Każdy kanał można skonfigurować z maksymalnie ośmioma zestawami parametrów alarmowych, przy czym każdy zestaw odpowiada konkretnemu trybowi pracy maszyny, takiemu jak rozruch, wytwarzanie energii, modulacja fazy, wyłączenie i inne różne warunki pracy.
Cztery kanały monitora działają parami, umożliwiając jednoczesne wykonywanie dwóch różnych funkcji monitorowania. Na przykład kanały 1 i 2 mogą monitorować wibracje hydropromieniowe, podczas gdy kanały 3 i 4 mogą monitorować szczelinę powietrzną lub położenie ciągu. Ta elastyczna konfiguracja umożliwia zaspokojenie różnorodnych potrzeb monitorowania złożonych układów hydrauliczno-mechanicznych za pomocą jednego monitora.
System obsługuje wiele metod przełączania trybów pracy: albo poprzez styki sprzętowe w wielomodowych modułach we/wy, albo poprzez polecenia programowe wysyłane przez bramkę komunikacyjną. Taka konstrukcja umożliwia dostosowanie monitora do często zmieniających się warunków pracy hydroelektrowni, zapewniając kompleksową ochronę różnego typu maszyn hydraulicznych, w tym konwencjonalnych zespołów turbinowych, zbiorników szczytowo-pompowych i dużych pomp.
Zasada działania
Podstawowy przebieg pracy monitora 3500/46M obejmuje cztery etapy: wprowadzanie sygnału, kondycjonowanie, obliczanie parametrów i ocena alarmów.
Wejście sygnału
Przetwornik zbliżeniowy/czujnik prędkości: -23 Vdc, maks. 43 mA
Czujnik ciśnienia dynamicznego: +23 Vdc, maks. 23 mA
Przetwornik zbliżeniowy: 10 kΩ
Czujnik prędkości: 3,5 MΩ
Czujnik ciśnienia dynamicznego: 50 kΩ (wielomodowe wejście/wyjście dodatnie)
Kondycjonowanie sygnału
Sygnały wejściowe są przetwarzane poprzez wzmacnianie, filtrowanie, integrację itp. i konwertowane na wartości inżynieryjne (np. μm, mm/s, m/s²). System udostępnia wiele metod filtrowania:
Filtr bezpośredni: Odpowiedni do wibracji promieniowych, pasmo przenoszenia 0,104–500 Hz (odpowiadające prędkości 25–1500 cykli na minutę)
Filtr szczelinowy: częstotliwość odcięcia -3 dB przy 0,05 Hz
Filtr inny niż 1X: 0,25–128-krotność prędkości obrotowej, minimalne tłumienie pasma zaporowego 50 dB
Filtr wektorowy 1X i NX: stała wartość Q, minimalne tłumienie pasma zaporowego 50 dB, wartość NX do wyboru w zakresie 2–20 lub 2–50.
Kondycjonowanie sygnału obejmuje również regulację czułości, taką jak:
Wibracje promieniowe wody: 0,79 mV/μm, 3,94 mV/μm lub 7,87 mV/μm
Szczelina wodna: 0,20 mV/μm, 0,22 mV/μm, 0,49 mV/μm lub 0,55 mV/μm
Prędkość wodna: 20 mV/(mm/s)
Hydro Thrust: 3,94 mV/μm, 7,87 mV/μm lub 11,22 mV/μm
Obliczanie parametrów
Na podstawie skonfigurowanego typu monitorowania moduł oblicza następujące zmienne mierzone:
Hydro-promieniowe wibracje: bezpośrednie, przerwa, amplituda 1X, amplituda NX, amplituda nie 1X, kompozyt
Hydro-szczelina powietrzna: średnia szczelina powietrzna, chwilowa szczelina powietrzna, minimalna/maksymalna szczelina powietrzna, minimalna/maksymalna liczba biegunów szczeliny powietrznej
Prędkość wodna: bezpośrednia, odchylenie, 1X amplituda, 2X amplituda, 1X/2X opóźnienie fazowe
Hydro Thrust: bezpośredni, szczelinowy
Przyspieszenie wodne: bezpośrednie, amplituda 1X/2X, opóźnienie fazowe 1X/2X
Uzwojenie końcowe stojana (SEW): bezpośrednie, amplituda przejścia bieguna, bezpośrednia wypadkowa
Ciśnienie hydrodynamiczne: bezpośrednie, ciśnienie statyczne, amplituda 1X/2X, opóźnienie fazowe 1X/2X
Ocena alarmu
Dla każdej mierzonej zmiennej można ustawić punkty alarmowe Alert i Niebezpieczeństwo. Opóźnienia alarmów można konfigurować:
Opóźnienie alertu: 1–400 sekund (w odstępach 1-sekundowych)
Niebezpieczeństwo Opóźnienie: 1–400 sekund (w odstępach 1-sekundowych)
Dokładność alarmu wynosi aż ±0,13% ustawionej wartości, co zapewnia terminową i niezawodną reakcję.
Wyniki i komunikacja
Wskaźniki na panelu przednim: Wyposażone w diody LED OK (stan działania), TX/RX (stan komunikacji) i Bypass (stan obejścia).
Buforowane wyjścia przetwornika: Jedno złącze koncentryczne na kanał, z zabezpieczeniem przed zwarciem.
Wyjścia rejestratora: sygnał prądowy 4–20 mA, proporcjonalny do pełnej skali, niezależne wyjście na kanał. Zwarcia nie mają wpływu na działanie.
Interfejs komunikacyjny: Komunikuje się z innymi modułami w szafie 3500 za pośrednictwem płyty montażowej, wspierając zdalne monitorowanie i integrację danych.
Charakterystyka techniczna
Pomiary o wysokiej precyzji: Typowa dokładność dla większości typów pomiarów wynosi ±0,33% pełnej skali, maksymalnie ±1%.
Kompatybilność z wieloma czujnikami: Obsługuje przetworniki zbliżeniowe, czujniki prędkości, akcelerometry, czujniki ciśnienia dynamicznego, czujniki szczeliny powietrznej i inne.
Specjalistyczne funkcje monitorowania hydroelektrowni: obejmują wibracje promieniowe, monitorowanie szczelin powietrznych, monitorowanie SEW itp., zaprojektowane specjalnie dla hydroelektrowni.
Obsługa wielu trybów: Obsługuje 8 zestawów parametrów alarmowych, dostosowując się do różnych warunków pracy hydroelektrowni.
Zaawansowane kondycjonowanie sygnału: obejmuje filtrowanie bezpośrednie, filtrowanie szczelin, filtrowanie nie 1X, filtrowanie ze śledzeniem wektorowym itp., dostosowujące się do charakterystyki niskiej częstotliwości i wysokiej amplitudy maszyn hydraulicznych.
Możliwość dostosowania do środowiska: Zakres temperatur pracy od -30°C do +65°C, odpowiedni do trudnych warunków w elektrowniach wodnych.
Certyfikaty bezpieczeństwa: Zgodność z dyrektywą FCC, EMC, LV, RoHS, ATEX, IECEx, CSA i innymi międzynarodowymi normami dotyczącymi stosowania w obszarach niebezpiecznych.
