水电厂水电机组运行设备状态检修的实施及技术分析

郑英

【摘要】水力发电是国家的基本发电形式之一。水电站机组的运行在很大程度上决定了水电厂的正常运行。本文主要根据水轮机设备的操作在中国拥有和管理方法的特点，简要介绍是开展设备状态检修，并介绍了水电站运行维护水电厂的关键技术。

【关键词】水电机组；状态检修；关键技术

引言

设备状态检修是目前非常先进的设备维修管理模式，它可以避免由于过度的保养和维修等问题而引起的设备维修，并能迅速、及时发现设备缺陷和隐患，从而更有针对性的对设备进行维护保养，可以为更好的为电厂的经济效益。因此，检修模式状态检测单元是根据现有水电研究设备和诊断系统的实际情况，对水电厂设备诊断和维修效率的提高起到非常重要的作用。设备状态維修是一种国际先进的维修管理模式，可以有效地克服过度保养或维修造成的设备维修和设备运行中存在的缺陷问题，维修设备，电厂和电网将带来显著的经济效益和社会效益。因此，在现有的单位，特别是大型水轮发电机组的设备的基本操作，基于设备状态监测与诊断系统的维护模式的实施研究，实现水电厂运行设备的诊断与维护的有效管理是一个非常重要的任务。

1、 水电厂实施状态检修中存在的问题

经过近30年的研究和探索，我国水电厂的状态检修已从计划检修转向维护系统的预测，取得了一定的成果。然而，我国水电机组状态检修起步较晚，在实施过程中还存在一些亟待解决的问题。（1）虽然许多水电厂都配备了较为完善的信息系统和管理系统，但也配备了检测诊断系统，但现在的问题是从技术和系统功能上相对独立，缺乏必要的联系。根据系统的相应特点，按照信息交换和资源共享的原则，形成良好的系统接口，形成系统集成系统。（2）从现阶段起，许多配备在线监测系统功能的水电站相对单一，主要功能有：状态监测、数字显示、报警、趋势显示等。虽然有些系统可以进行一些信号分析，但它们缺乏识别特征信号的能力。水电机组状态检修监控系统不仅能采集和存储信号，而且具有信号提取、识别和分析能力，能够反映设备运行状态。（3）水电机组状态检修的基础是状态监测与诊断系统。有些水电站的系统不符合这一原则，系统没有监测、诊断和预报的功能。在自动诊断和维护模式中，大多数仍处于会诊和诊断阶段，需要研究高可靠性、高精度的专家诊断系统。（4）监测点布设应根据机组的类型、水头、速度和结构确定，并根据这些内容确定信号的频率和周期。但现阶段的问题是，许多监测都是照搬其他单位的布局形式，与实际情况不符。

2、 水电机组状态检修实施中的关键技术

2.1 系统的集成化

系统集成是指所谓的设备监控与诊断系统的运行，维护管理系统以统一的形式、高性能、高效率和较高的利用率为整个系统的整体优势。该系统主要包括信号源、信号输入、状态监测、诊断系统、信号通信、维修管理和调度等。对状态监测与诊断系统的布局的主要结构，主要通过设备状态监测装置的相关信号的采集和处理，必要的整理设备状态信号的同时检测分析，并提取对应于预测和诊断的必要性和分析诊断系统的输入的特点，确定运行状态的装置情况，并制定相应的管理决策的维护计划。

2.2 监测点的选择以及布设

监测点位的布设应满足机组运行相关的主要特点包括：力学性能、水力特性、电气特性、设备结构等，这些特征可以直接反映机组状态，性能的水轮机和相应的故障等。在测试点的选择和设计过程中，液压和电气干扰因素的低频运行的机械特性根据单元和单元系统，相应的监测点（包括振动监测，监测单位监测间隙和摆动等）的选择；根据机组水力特性确定监测点水轮机和压力脉动及流量元件；根据水电机组的结构特点与电气特性选择替换，把发电机短路故障的监测，可以清晰的空气间隙，转子绝缘和温度测点，监测点布设优化。监测点布设的最基本原则是最优化原则。在布置监测点时，应选择最具代表性、最能反映设备运行故障的监测站。对于非常重要的设备或相应的操作参数，可根据装置的实际运行情况确定监测点布设的加密区域，提高设备监控的准确性。

2.3 一次传感元件的选型以及标定

（1）高精度、低频传感器选择输出性能高，根据机组设备的输出特性（低频随机信号）的速度，因为单位一般都比较低，因此传感器的频率响应在0-200kHz范围控制。（2）传感器的选择和校准可以通过静态指示器进行。这种静态指标包括：传感器的精度、灵敏度、线性度、重复性、滞后性和零点漂移等。在传感器的使用过程中，需要根据静态特性指标进行在线调试和校准，以确定传感器的静态标定曲线。（3）根据使用条件和周围环境选择传感器。良好的机组运行在线监测系统所需的传感器可以安全稳定、耐用可靠，能够准确反映设备在使用过程中的实际运行情况，因此根据使用情况和环境条件确定传感器的选择。例如，通过监测信号的传输距离，大幅度和高精度，要求使用相对较差的位置来选择传感器具有良好的动态特性时，输出的数字高。

2.4 机组故障类型的确定

水电机组运行故障复杂多样，具有一定的水平，因此，在研究、预测和诊断过程中，应分析故障类型、原因及相应的表现形式。一般情况下，机组的故障将分为几种类型，包括：轴承和轴故障、发电机运行故障、水轮机过流部件故障、机组固定部件故障等。这些故障类型可分为层，最后形成多层故障树。用故障树表示故障之间的因果关系。故障树的建立有利于建立系统故障诊断模型，有利于专家系统诊断模型的形成。

3、 结束语

水电是该国最重要的发电模式之一。水电机组的运行在很大程度上决定了发电机组的可靠性和稳定性。因此，水电站应改变传统的计划检修模式，通过水电机组状态检修提高水电厂的相关设备的诊断与维护的效率，从而保证了机组的正常的运行。

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