基于光纤光栅技术顶盖螺栓载荷智能监测系统工程应用的研究

水轮发电机组顶盖为机组重要的承载部件之一,顶盖螺栓长期受轴向水推力、转轮上腔水压脉动等交变载荷,螺栓连接的可靠性和安全性对整个机组的正常运行有着至关重要的作用。本文提出了一种基于光纤光栅传感的顶盖螺栓载荷智能监测系统,介绍了传感器设计原理、传感器结构和监测系统设计,应用该系统测量了抽水蓄能电站顶盖螺栓安装时的预紧力及机组停机转抽水调相、抽水调相转抽水、抽水转停机、停机转发电、发电转停机等工况下的螺栓轴力变化。根据测量结果可得出圆周方向均布8颗螺栓同一工况下轴力变化趋势一致,但同一工况下不同位置的螺栓轴力变化量存在差别。采用螺栓载荷智能监测系统对水轮机组顶盖螺栓轴力进行实时监测,可以超前诊断预防不安全事故的发生,为数字化电厂的日常运行监督、检修改造提供技术依据。