水电站故障监测与分析系统研究综述

李振和

摘要：近年来随着社会的发展，国家贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念的不断落实，尤其是在“十四五”开局之际，国家对生态环境极为重视，煤、石油、天然气等传统化石能源将逐步被新能源所取代，新能源发电迎来了春天。水力发电行业拥有较为成熟的技术，在我国新能源发电结构中占据核心地位，且我国幅员辽阔，河流众多，是一个水能蕴藏量极为丰富的国家，但实际开采利用量远远没有达到理论蕴藏水平，因此。水力发电将会在未来担当重要任务，在国民经济生活中起到更加重要的作用。

关键词：水电站;故障监测;系统研究

引言

机械设备是保证水电站正常运行的基础，在日常管理工作中，相关工作人员应做好设备的维修与保养工作，提高设备故障检修能力与水平，及时发现设备问题，提出具有针对性的解决措施，消除设备的安全隐患，防止安全事故发生，提升水电站的经济效益。

1水电站故障监测分析

①稳定性故障检修。为保证水电站设备故障检修的稳定性能，首先应提高设备运行的监测能力，并不断提升水电站机械设备故障检修技术的水平。在加强技术检测能力的基础上，对设备进行全方位、多角度的故障检修。设备在检修时，应提高对数据分析的重视程度，利用变转速实验采集不同设备的相关数据，进一步提高设备的稳定性。对设备进行故障检测，能够及时解决故障与问题，延长设备的使用寿命。为有效提升水电站运行设备的使用效率，应在检修完成后及时做好复检与调试工作。通过实践得出，现阶段的水电站设备稳定性的故障检测技术即为对变速实验的有效利用。因而，在实际的操作中，应做好故障类型的判断，进而提高设备的稳定性。②水轮机密封故障检修技术。水轮机是水电站运行中的关键设备。若水轮机发生故障，水电站无法正常运行。为使其能够安全稳定地运行，水轮机的密封故障检修在水电站机械设备检修中具有重要意义。水轮机密封故障的有效解决，为水能转化效率提供支持与动力，有助于提升水电设备的使用效率。因而，故障检修人员应重视水轮机技术的应用效果，在保证水轮机高质量运转的前提下，做好水轮机密封故障检修工作。

2 水电站故障监测系统措施

2.1数据的诊断处理

当系统传感器采集到所需要的信号之后，会将其传输给处理中心，首先要过滤掉信号中的无用信号，得到有用信号后才能分析研判实时的监测机组设备运行情况，并对机组设备故障进行处理和记录，形成数据库，以备系统算法的针对性改进和学习。传统的故障诊断方法是利用各种物理和化学原理等手段，通过对故障现象和已有故障档案记录的现象作比较，观察其特征，来判别故障类型，该方法对于已知故障的判别快速高效，但判别故障的种类十分受限，很多小故障特征往往不够明显。因此，带动了数学故障诊断方法的发展。这种方法是基于数学方法，利用计算机来实现物理信号的数据采集、特征计算、特征选择与提取及分类器设计等步骤，通过较复杂的线性或非线性的数学运算来实现设备的状态分类和故障判别。设备故障诊断技术作为一门学科，尚处在形成和发展之中，必须广泛利用各学科的最新科技成果，特别要借助各种有效的数学工具，如基于模式识别诊断方法，基于概率统计的诊断方法，灰色系统诊断法，基于模糊数学的诊断方法等，才能够显示出其更强大的生命力。

2.2对水轮机调速器油压装置数据进行检测

油压装置是水轮机调速器的重要组成构件，所以在进行日常的检修任务时应该严格依据检测标准对油压的装置数据进行检测，对温度、油压等一些基础数据进行实时的收集分析，从而为水轮机之后的运行工作提供可靠的技术支持。通常情况下的检测方式是按照以下顺序进行的：首先将油罐的排气阀保持在打开的状态，使得水轮机能够正常进行排气解压过程，当压力油罐的仪表数值指示在0.2之后再将排油阀门打开进行排油。如果这个过程中油罐压力的数值降到最低，此时需要把油阀的开口程度适当减小;如果听见排气声，一定要马上把排油阀关闭，将排气阀打开，保持到压力油罐的压力值降为零。

2.3加强人才队伍建设

经济的发展使得水电站的先进机械设备也随之增加，为保证设备的安全有效运行，相关工作人员在加大检修力度的同时，更应重视专业技术人才的培养。通过积极引进先进的人才，提高设备的使用效率同时，提升技术人员的专业水平。在水电站设备的传统故障维修检测中，多依靠厂商对设备进行维护与保养。但厂商的维护与检修存在一定的弊端，即在设备的购买期限内厂商能够及时对相关设备进行检修和维护，一旦过了保修期，则容易出现设备检修维护不及时的情况。极易出现检修成本高、匹配零件少、检修时间长等问题，设备检修的不及时对水电站的正常运行产生不利影响。甚至部分水电站在检修费用过高的情况下，不得不提前报废设备，形成了恶性循环，造成了资源、财力的浪费。由于资源得不到合理地配置，水电站的发展也受到一定的阻碍。因此，水电站的管理人员应重视培养专业的技术检修人员，增强检修人员对机械设备的了解和掌握程度。技术检修人员应及时与厂家沟通，对需重新配置的零件设备提前联系厂家加强检修，积极参加厂家的技术培训。

2.4按时对电气插件和固件进行检查

保证电气插件和固件之间紧密牢固是确保水轮机调速器正常运行的关键内容。相关工作人员需要按时对调速器内各个接头的钢丝绳卡的紧固程度进行检查，如果发现有脱落或松动的苗头出现，应该提前对其进行紧固处理，避免设备出现运行故障，从而影响水轮机调速器的正常运行。因此，水轮机固件和电气插件的检查工作是水轮机工作前的重要检查内容和必要的操作步骤。

2.5完善管理制度

为充分发挥水电站设备故障检修管理的积极作用，一方面，水电站管理者应提高对设备检修管理的重视程度。在开展工作之前，根据水电站的实际情况制定具体的管理工作流程，并在后期的管理中不断予以完善和更新，提高设备安全化管理的水平。另一方面，水电站在检修管理的过程中，应采用系统化、规范化的管理模式，形成相应的制度管理体系。相关工作人员严格遵循管理制度体系开展设备的故障检修工作，保证水电站设备的正常运转，提升水电站的效益。重视设备的管理与监督工作，制定相应的检测计划，组建专门的检修部门，通过定期组织专门人员对设备进行全面检修，有效防止安全事故的发生。除此之外，由于水电站的设备种类较多，因而应做好维护和保养工作，避免机械设备因长久使用，发生设备老化，未能及时更新的情况下降低设备的使用寿命，当在维护检修中发现设备存在问题时，应及时采取措施妥善解决。

结语

水电站机组的故障监测和分析系统是逐步实现状态检修的重要支撐，对水电站的安全生产具有重要意义，但开展该系统涉及多学科知识的交叉应用和密切配合。需要具备技术理论的研究人员与实际生产运行中拥有丰富经验的专家们共同努力，才能付诸实施。如果水电站能科学地应用水轮机组故障监测与分析系统，除了能带来巨大的经济效益外，还会大大加快水电站自动化程度，这也符合未来智能化发展的方向和趋势。

参考文献

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