3500/46M Hydro Monitor là mô-đun giám sát bốn kênh trong Hệ thống bảo vệ máy móc 3500, đóng vai trò là thành phần quan trọng của dòng 3500. Nó được thiết kế đặc biệt để giám sát tình trạng toàn diện và bảo vệ máy phát điện tua-bin thủy điện và các máy thủy lực khác. Màn hình chấp nhận tín hiệu từ nhiều cảm biến khác nhau bao gồm cảm biến tiệm cận, cảm biến rung, cảm biến áp suất động và cảm biến khe hở không khí. Thông qua việc điều hòa và xử lý tín hiệu có độ chính xác cao, nó cung cấp khả năng giám sát theo thời gian thực các thông số chính như độ rung, vị trí, áp suất tĩnh và động, đồng thời có các chức năng cảnh báo đa cấp để đảm bảo vận hành an toàn, ổn định và hiệu quả của các tổ máy thủy điện.
3500/46M bao gồm một thẻ phía trước (176449-06) và sáu loại thẻ I/O phía sau (xem trang Đặt hàng để biết chi tiết). Thẻ phía trước có thể được kết hợp với bất kỳ thẻ phía sau nào để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh.
Màn hình 3500/46M được thiết kế có tính đến đầy đủ các đặc tính của máy thủy lực, chẳng hạn như tốc độ thấp, biên độ cao và hoạt động đa chế độ. Nó hỗ trợ nhiều chức năng giám sát chuyên dụng khác nhau bao gồm Rung hướng tâm thủy lực, giám sát Khe hở không khí và giám sát cuộn dây cuối Stator (SEW). Nó được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy thủy điện, trạm thủy điện tích năng, sản xuất thiết bị thủy lực và lĩnh vực bảo trì.
Các tính năng chính
Màn hình 3500/46M cung cấp khả năng cấu hình chuyên biệt cao và chức năng giám sát đa thông số. Người dùng có thể định cấu hình độc lập từng kênh thông qua Phần mềm cấu hình giá 3500 để hỗ trợ các loại giám sát sau:
Rung hướng tâm thủy lực: Bằng cách kết hợp chuyển động khe hở trục với biên độ NX, nó cung cấp khả năng phát hiện lỗi chốt cắt, được thiết kế đặc biệt cho đặc điểm cấu trúc của máy phát tua bin thủy điện, xác định hiệu quả các kiểu rung bất thường giữa rôto và stato.
Giám sát khe hở không khí Hydro: Theo dõi sự thay đổi khe hở không khí giữa rôto và stato trong thời gian thực, cung cấp nhiều thông số như khe hở không khí trung bình, khe hở không khí tức thời, khe hở không khí tối thiểu/tối đa và số cực tương ứng, đảm bảo thiết bị hoạt động trong phạm vi khe hở không khí tối ưu.
Giám sát vận tốc thủy điện: Cung cấp cảnh báo lỗi sớm, đặc biệt thích hợp để chẩn đoán các sự kiện tần suất thấp, biên độ cao. Mặc dù không thích hợp cho việc bảo vệ máy tự động nhưng nó rất có giá trị cho việc bảo trì dự đoán.
Giám sát tăng tốc thủy điện: Theo dõi các sự kiện rung tần số cao, hỗ trợ cả phương pháp xử lý tích hợp và không tích hợp, với dải tần từ 3 Hz đến 30.000 Hz.
Giám sát lực đẩy thủy lực: Theo dõi chuyển vị dọc trục, với độ nhạy có thể lựa chọn là 3,94 mV/μm, 7,87 mV/μm hoặc 11,22 mV/μm.
Giám sát áp suất thủy động: Thay đổi áp suất động của dòng nước, cung cấp các thông số áp suất tĩnh và động.
Giám sát cuộn dây cuối stator (SEW): Giám sát cụ thể trạng thái rung của cuộn dây cuối stator, cung cấp các giá trị trực tiếp và các tham số biên độ truyền cực.
Hoạt động đa chế độ: Hỗ trợ cấu hình đa chế độ cho tất cả các chức năng trên. Mỗi kênh có thể được cấu hình với tối đa tám bộ thông số cảnh báo, mỗi bộ tương ứng với một chế độ vận hành máy cụ thể, chẳng hạn như khởi động, phát điện, điều chế pha, tắt máy và các điều kiện làm việc khác nhau.
Bốn kênh của màn hình hoạt động theo cặp, cho phép thực hiện đồng thời hai chức năng giám sát khác nhau. Ví dụ: kênh 1 và 2 có thể giám sát độ rung xuyên tâm thủy lực, trong khi kênh 3 và 4 có thể giám sát khe hở không khí hoặc vị trí lực đẩy. Cấu hình linh hoạt này cho phép một màn hình duy nhất đáp ứng nhu cầu giám sát đa dạng của các hệ thống cơ khí thủy lực phức tạp.
Hệ thống hỗ trợ nhiều phương pháp để chuyển đổi chế độ vận hành: thông qua các tiếp điểm phần cứng trên mô-đun I/O đa chế độ hoặc thông qua các lệnh phần mềm được gửi qua cổng giao tiếp. Thiết kế này cho phép thiết bị giám sát thích ứng với các điều kiện vận hành thay đổi thường xuyên của các tổ máy thủy điện, cung cấp khả năng bảo vệ toàn diện cho các loại máy thủy lực khác nhau, bao gồm các tổ máy tua-bin thông thường, bộ tích năng được bơm và máy bơm lớn.
Nguyên tắc làm việc
Quy trình làm việc cốt lõi của màn hình 3500/46M bao gồm bốn giai đoạn: đầu vào tín hiệu, điều hòa, tính toán thông số và phán đoán cảnh báo.
Đầu vào tín hiệu
Cảm biến tiệm cận/Cảm biến vận tốc: -23 Vdc, tối đa 43 mA
Cảm biến áp suất động: +23 Vdc, tối đa 23 mA
Điều hòa
tín hiệu Tín hiệu đầu vào được xử lý thông qua khuếch đại, lọc, tích hợp, v.v. và chuyển đổi thành các giá trị kỹ thuật (ví dụ: μm, mm/s, m/s²). Hệ thống cung cấp nhiều phương pháp lọc:
Bộ lọc trực tiếp: Thích hợp cho rung động xuyên tâm thủy điện, đáp ứng tần số 0,104–500 Hz (tương ứng với tốc độ 25–1500 cpm)
Bộ lọc khe hở: Tần số cắt -3 dB ở 0,05 Hz
Không phải Bộ lọc 1X: Tốc độ quay 0,25–128 lần, loại bỏ dải chặn tối thiểu là 50 dB
Bộ lọc vectơ 1X và NX: Giá trị Q không đổi, loại bỏ dải dừng tối thiểu 50 dB, giá trị NX có thể chọn trong khoảng 2–20 hoặc 2–50
Điều hòa tín hiệu cũng bao gồm các điều chỉnh độ nhạy, chẳng hạn như:
Độ rung xuyên tâm thủy lực: 0,79 mV/μm, 3,94 mV/μm hoặc 7,87 mV/μm
Khe hở Hydro Air: 0,20 mV/μm, 0,22 mV/μm, 0,49 mV/μm hoặc 0,55 mV/μm
Vận tốc thủy lực: 20 mV/(mm/s)
Lực đẩy thủy lực: 3,94 mV/μm, 7,87 mV/μm hoặc 11,22 mV/μm
Tính toán tham số
Dựa trên loại giám sát được cấu hình, mô-đun tính toán các Biến đo được sau:
Rung xuyên tâm thủy lực: Trực tiếp, Khoảng cách, Biên độ 1X, Biên độ NX, Không phải Biên độ 1X, Hỗn hợp
Khe hở không khí Hydro: Khe hở không khí trung bình, Khe hở không khí tức thời, Khe hở không khí tối thiểu/tối đa, Số cực khe hở không khí tối thiểu/tối đa
Vận tốc thủy điện: Trực tiếp, Độ lệch, Biên độ 1X, Biên độ 2X, Độ trễ pha 1X/2X
Lực đẩy thủy lực: Trực tiếp, Khoảng cách
Tăng tốc Hydro: Trực tiếp, Biên độ 1X/2X, Độ trễ pha 1X/2X
Cuộn dây cuối Stator (SEW): Trực tiếp, Biên độ đi qua cực, Kết quả trực tiếp
Áp suất thủy động: Trực tiếp, Áp suất tĩnh, Biên độ 1X/2X, Độ trễ pha 1X/2X
Phán quyết cảnh báo
Mỗi biến đo có thể được đặt với các điểm cảnh báo Cảnh báo và Nguy hiểm. Độ trễ báo động có thể được cấu hình:
Độ trễ cảnh báo: 1–400 giây (trong khoảng thời gian 1 giây)
Độ trễ nguy hiểm: 1–400 giây (trong khoảng thời gian 1 giây)
Độ chính xác của cảnh báo cao tới ± 0,13% giá trị cài đặt, đảm bảo phản hồi kịp thời và đáng tin cậy.
Đầu ra & Truyền thông
Đèn chỉ báo ở mặt trước: Được trang bị đèn LED OK (trạng thái hoạt động), TX/RX (trạng thái giao tiếp) và Bỏ qua (trạng thái bỏ qua).
Đầu ra đầu dò được đệm: Một đầu nối đồng trục trên mỗi kênh, có bảo vệ ngắn mạch.
Đầu ra của máy ghi: Tín hiệu dòng điện 4–20 mA, tỷ lệ với toàn thang đo, đầu ra độc lập trên mỗi kênh. Đoản mạch không ảnh hưởng đến hoạt động.
Giao diện truyền thông: Giao tiếp với các mô-đun khác trong giá 3500 thông qua bảng nối đa năng, hỗ trợ giám sát từ xa và tích hợp dữ liệu.
Đặc tính kỹ thuật
Đo lường có độ chính xác cao: Độ chính xác điển hình của hầu hết các loại phép đo là ±0,33% của toàn thang đo, tối đa là ±1%.
Khả năng tương thích đa cảm biến: Hỗ trợ đầu dò tiệm cận, cảm biến vận tốc, gia tốc kế, cảm biến áp suất động, cảm biến khe hở không khí, v.v.
Chức năng giám sát thủy điện chuyên dụng: Bao gồm rung động xuyên tâm thủy điện, giám sát khe hở không khí, giám sát SEW, v.v., được thiết kế đặc biệt cho các tổ máy thủy điện.
Hỗ trợ đa chế độ: Hỗ trợ 8 bộ thông số cảnh báo, thích ứng với các điều kiện hoạt động khác nhau của các tổ máy thủy điện.
Điều hòa tín hiệu nâng cao: Bao gồm lọc trực tiếp, lọc khoảng cách, lọc Không phải 1X, lọc theo dõi vectơ, v.v., thích ứng với các đặc tính tần số thấp, biên độ cao của máy thủy lực.
Khả năng thích ứng với môi trường: Nhiệt độ hoạt động từ -30°C đến +65°C, phù hợp với môi trường khắc nghiệt trong các nhà máy thủy điện.
Chứng nhận An toàn: Tuân thủ FCC, EMC, Chỉ thị LV, RoHS, ATEX, IECEx, CSA và các tiêu chuẩn quốc tế khác để sử dụng trong khu vực nguy hiểm.
