水電機組運行設備檢測診斷技術及應用（簡體書）

《水電機組運行設備監測診斷技術及應用》由緒論、設備的性能及特點、狀態參量的獲取、狀態信號分析、故障機理研究及故障類型、故障診斷及專家系統、項目監測與診斷、狀態檢修、監測診斷總體模式及應用以及附件組成。全面介紹了水電機組運行設備監測診斷技術原理、方法、實施技術與應用。該書是作者基于水電機組現場試驗研究及國內外設備監測診斷技術的發展和研究，與水電同行長達近25年的理論、應用研究和現場實施技術及經驗為依據的成果總結，是一部具有指導性、科學性、先進性、實用性的專著。《水電機組運行設備監測診斷技術及應用》可供水電領域從事技術管理、科研試驗、設計制造、安裝檢修、運行管理等方面工作的研究與工程技術人員使用，可作為全國高等院校機械、動力、水力發電、自動化控制、網絡及計算機等專業教學參考書和科研輔助材料，也可作為全國各行各業從事設備監測診斷技術人員的重要參考資料。

劉曉亭，男，1936年8月生，河北唐山人，1965年7月畢業于長江工程大學水電系，歷任湖北電力試驗研究院專業組長、水力室主任、技術委員會委員、《湖北電力》常務副主編，教授級高級工程師，國家電力公司水電廠狀態維修專家組成員。兼任中國振動工程學會設備故障診斷委員會常務理事、學術委員，國際水力機械研究協調中心理事，中－歐CMMS網絡顧問，國際IAHR會員，中國科協科技專家，湖北省水力發電工程學會常務辦公副秘書長。
長期從事水電機組試驗研究、監測診斷及狀態檢修工作。曾負責承擔和參加完成的項目有《07工程沖擊負荷試驗研究》、《葛洲壩水電廠2、3號機鑒定試驗》、《水力機組現場測試手冊的編寫》（水利電力部1984年的科研任務）以及《水電機組運行設備診斷技術的研究》（水利電力部1987年的科研任務）等34個項目。參加了廣州抽水蓄能電站1號機以及福建池潭、浙江烏溪江、緊水灘、貴州東鳳等水電機組監測診斷系統研制，并承擔了試點工程的技術顧問。有的項目獲得省、部級、網、省局科技進步獎。
發表論文45篇，其中國際論文13篇。監測診斷技術論文有：《水電站機組運行設備診斷技術實施研究》、《大型水力發電機組監測診斷與維護管理模式實施研究》、《基于水電設備狀態監測集成化系統遠程診斷技術》、《大中型水輪發電機組軸系運行穩定性及故障分析》等32篇著作。與李維藩主編了《水力機組現場測試手冊》（水利電力出版社，1993年）；參加編著《湖北水電50年》中的《漢江篇》和《電網篇》（長江出版社，2006年）。
馮輔周，男，1971年4月生，湖北黃岡人，2000年畢業于清華大學精密儀器系，獲機械設計及理論專業博士學位，歷任裝甲兵工程學院講師、副教授、教授。兼任中國工程機械學會測試技術分會常務理事，全國高校機械工程測試技術研究會理事，中國振動工程學會故障診斷專業委員會理事，中國故障預測與健康管理學會會員，是《機械工程學報》、《清華大學學報》、《Shock and Viration》等刊物的審稿人。
長期從事裝備機電液系統的狀態檢測與故障診斷技術相關的教學與科研工作，在清華大學攻讀博士和博士后研究期間，主要從事水電機組動態性分析、信號分析與處理及專家系統設計與開發等研究工作。先后參加了廣州抽水蓄能電站1號機組和福建池潭水電廠2號機組的監測診斷系統研制工程。近5年來共承擔國家自然科學基金、中韓國際合作項目、維修預研基金及軍內計劃科研等項目15項，已完成的項目中獲得教育部科技進步二等獎1項，軍隊科技進步二等獎3項，三等獎3項。
發表學術論文82篇，其中國際期刊和會議論文26篇，被SCI／EI收錄20篇。主編總裝備部研究生教材《軍用車輛故障診斷學》1部。

前言
0 緒論
0.1 水電機組運行設備狀態監測與故障診斷的目的、意義
0.2 水電機組運行設備診斷技術范疇與實現方法
0.2.1 水電機組運行設備診斷技術范疇
0.2.2 水電機組運行設備監測診斷的實現方法
0.3 水電機組運行設備監測診斷的任務與效益
0.3.1 水電機組運行設備監測診斷的任務
0.3.2 實施設備監測診斷的效益
0.4 水電機組運行設備監測診斷技術發展概況
0.4.1 國外研究水平及發展狀況
0.4.2 國內研究水平及發展狀況

1 水電機組運行設備的性能及特點
1.1 水電機組運行性能的基本知識
1.1.1 水電機組運行設備類型及結構
1.1.2 水電機組運行特性參數
1.2 水電機組運行性能及特點
1.2.1 水電機組運行主要性能及特點
1.2.2 水電機組設備監測診斷技術應考慮的性能特點
1.3 影響水電機組運行性能的一般問題及分析
1.3.1 影響水電機組運行性能的基本原因
1.3.2 水輪機及過流部件水力穩定問題

2 水電機組運行設備狀態參的獲取
2.1 水電機組運行設備監測內容及基本參數
2.1.1 水電機組運行設備監測的主要內容
2.1.2 水電機組運行設備監測對象和項目
2.1.3 水電機組運行設備監測的基本參數
2.2 水電機組運行設備狀態信號的獲取
2.2.1 水電機組運行狀態主要信號源、類型及特點
2.2.2 水電機組運行設備狀態監測診斷測點選擇與布置
2.2.3 一次傳感元件的選擇、配置及使用
2.2.4 水電機組運行狀態信號的采集、處理與管理
2.3 水電機組運行設備信號特征及征兆
2.3.1 信號特征的提取
2.3.2 信號特征與征兆的關系
2.4 水電機組運行設備狀態數據的管理
2.4.1 數據庫的基本概念
2.4.2 數據倉庫與數據挖掘技術
2.4.3 數據分類和不同存儲方式
2.4.4 數據壓縮
2.4.5 水電機組運行狀態的自動報警

3 水電機組運行設備狀態信號分析
3.1 水電機組運行狀態信號分析的基本方法
3.1.1 概述
3.1.2 離散信號的幅域分析及其特征參量計算
3.1.3 離散信號的時域分析方法及其特征參量計算
3.1.4 離散信號的頻域分析方法及其特征參量計算
3.2 水電機組運行設備狀態信號分析的特殊方法
3.2.1 階次比分析
3.2.2 波德圖
3.2.3 極坐標圖
3.2.4 三維譜陣圖
3.2.5 軸心軌跡分析
3.2.6 水電機組軸系空間軸線圖
3.2.7 發電機定子和轉子氣隙
3.2.8 啟停機曲線及變負荷曲線
3.3 水電機組運行設備的狀態分析
3.3.1 設備狀態分析的先決條件
3.3.2 設備狀態分析的主要環節
3.3.3 水電機組運行設備的狀態分析模塊

4 水電機組運行設備故障機理研究及故障類型
4.1 水電機組運行特性的理論分析
4.1.1 水電機組的自振特性
4.1.2 水電機組的動態特性
4.2 水電機組運行狀態實時仿真的機理研究
4.2.1 實時仿真建模理論
4.2.2 水電機組運行系統分析及建模
4.2.3 數字實時仿真與仿真測試
4.3 水電機組運行狀態現場試驗的機理研究
4.3.1 水電機組現場試驗特點及主要內容
4.3.2 水電機組故障原因現場試驗分析及異常識別
4.4 水電機組運行設備故障類型和故障分類
4.4.1 水電機組軸系運行及故障分析
4.4.2 水電機組推力軸承運行及故障分析
4.4.3 發電機運行及故障分析
4.4.4 水輪機及過流部件運行及故障分析
4.4.5 調速系統運行及故障分析
4.4.6 主變壓器運行及故障分析
4.5 水電機組運行設備的故障樹與因果分析
4.5.1 水電機組運行設備的故障樹
4.5.2 水電機組運行設備因果圖和事件樹及其分析
4.5.3 基于水電機組運行設備故障樹模型的分析診斷

5 水電機組運行設備故障診斷及專家系統
5.1 故障診斷的基本方法
5.1.1 概述
5.1.2 經典的故障診斷方法
5.1.3 故障診斷的數學方法
5.2 故障診斷專家系統
5.2.1 故障診斷專家系統的發展
5.2.2 水電機組故障診斷專家系統的建設和基本原則
5.2.3 水電機組故障診斷專家系統的結構
5.2.4 故障診斷知識獲取和表示
5.2.5 水電機組運行狀態故障診斷過程及結果處理
5.3 水電機組運行設備遠程診斷技術與實施模式
5.3.1 設備遠程診斷實現的目的和要求
5.3.2 遠程診斷的實現方式
5.3.3 基于狀態監測集成化遠程診斷系統及實施技術

6 水電機組運行設備項目監測與診斷
6.1 水電機組能量性能的監測診斷
6.1.1 水輪機流量監測
6.1.2 水輪機及水電機組效率的確定
6.1.3 能量系列曲線的分析與評估
6.2 水電機組穩定性監測診斷
6.2.1 影響水電機組穩定性的主要原因
6.2.2 常規水電機組穩定性狀態監測診斷
6.2.3 抽水蓄能機組穩定性監測診斷
6.3 發電機運行狀態監測診斷
6.3.1 發電機運行性能監測與分析
6.3.2 發電機運行故障監測診斷
6.4 推力軸承運行狀態監測診斷
6.4.1 推力軸承運行故障基本原因
6.4.2 推力軸承參數選擇及測點布置
6.4.3 推力軸承溫度過程特性分析與處理
6.4.4 推力軸承運行故障診斷分析
6.4.5 推力軸承故障診斷模式
6.5 水電機組調速系統的監測診斷
6.5.1 水電機組調速系統監測診斷系統總體結構布置
6.5.2 調速系統監測診斷對象及主要參數
6.5.3 調速系統靜態監測與靜態指標分析
6.5.4 調速系統動態特性監測與動態指標分析
6.5.5 調速系統油壓裝置調整試驗與監測
6.5.6 水電機組過渡過程狀態監測與故障分析
6.6 水輪機及其過流部件空化空蝕監測與診斷
6.6.1 空化空蝕的類型及產生的原因
6.6.2 空化空蝕的監測
6.6.3 空化空蝕分析診斷
6.6.4 空化空蝕的評定

7 水電機組運行設備狀態檢修
7.1 概述
7.1.1 狀態檢修的意義和定義
7.1.2 國內外設備狀態檢修的狀況
7.1.3 我國水電機組運行設備狀態維修工作的狀況
7.2 設備狀態檢修實施工作流程及工作重點
7.2.1 設備狀態檢修實施工作流程
7.2.2 設備狀態檢修工作重點及其部位
7.3 水電運行設備狀態檢修的實施步驟
7.3.1 設備狀態檢修的實施基礎及基本原則
7.3.2 設備狀態檢修的實施方式
7.3.3 狀態檢修的實施環節和關鍵技術
7.4 水電企業狀態檢修的管理體制及實際運作
7.4.1 狀態檢修的組織機構
7.4.2 水電機組運行設備狀態報告
……
8 水電機組運行設備檢測診斷總體模式及應用
9 附錄
參考文獻