水电机组状态检修技术推行困境及思考

南宁交通资产管理有限责任公司 莫胜波

水电是当前我国能源的重要组成部分，在水电生产过程中，相关机组的各类故障现象将可能对水电生产的正常性形成严重的负面影响，因此长期以来，水电机组的状态检修工作受到人们广泛的关注。然而在实际的推行过程中，水电的状态检修却面对着诸多的阻碍，不利于我国经济社会的全面发展。针对水电机组而言，对应机组的安装、运行和调试等都是人们需要重点关注的问题，通过针对机组设备进行常规监控，及时掌握影响水电机组运行状况的因素，如瓦温过高、剪断销断裂和转子碰膜故障等，可对设备进行针对性的保护，确保其整体运行状态的相对良好。

1 水电机组状态检修技术

状态检修所指的是基于对应机组状态进行的检修工作，状态检修措施应用的核心目标是在对应机组运行的环境之内，准确地进行机组的运行状态评估，并针对性地提出检修决策，确定合适的检修时间、检修内容和检修方法。依托状态检修工作将能够充分地提高水电机组的维修质量和设备的可靠性，降低整体检修工作的成本，由此可见，水电机组的状态检修工作对现阶段我国的水电发展而言具有重要的现实意义。

当然，状态检修工作本身是一种技术手段，但同时这也是一种先进的水电机组管理思想，从技术层面来看，要保证对水电机组进行高质量的状态检修，则在工作之中需要确保对相关设备的整体运行状况的有效监测，并针对相关过程中产生的数据进行存储和传输，准确是识别与提取机组运行阶段产生的各类信号，在这些基础上，达到对设备状态的全面诊断和预测，最终制定科学的检修策略，具体工作内容见表1。

表1 水电机组是状态检修的环节

从上述内容可了解到，水电机组的状态检修技术主要划分为对机组状态的监测技术、诊断技术和检修技术三个层面，相关技术具体介绍如下。

1.1 状态监测技术

水电机组状态监测技术是在计算机、传感器技术的基础上发展而来，相关研究过程中针对水电机组状态监测工作开发了一系列的监测系统，在实践过程中通过将传感器安装于对应机组设备的各个部位，从而对主轴的摆度、机架的振动、轴承温度、蜗壳压力和设备的功率的进行监测。当然，从这个过程中也可看出，在进行水电机组设备状态监测的过程中，所需要检测获取的参数是较为庞大的，且随着当前对水电机组发电稳定性要求越来越高，对系统的监测实时性要求也显著增高，为了满足以上需求，现阶段如何确保监测过程不漏点，确保数据获取的实时性和保证各类数据传输的正常效果，以及稳定性也是研究的重点方向。

1.2 水电机组的诊断技术

水电机组本身是一个处于持续旋转过程中的机械设备，故障的发生也往往呈现出渐变性的特征，即故障初期通常比较细微，但随着设备的持续运行，相关的故障现象也会越来越突出和严重。为了保证水电机组的运行安全，该过程中必须针对应行过程中的各类故障征兆进行准确地捕捉，并及早进行故障的预警，从而才能实现对可能出现的故障的防范。为了实现故障诊断，需要经过对在线获取的设备运行信号特征的有效提取、故障识别和故障信号的整体发展趋势的分析三个阶段[1]。到目前为止，进行水电机组故障诊断已经形成了多种方法，如专家系统诊断方法、神经网络诊断方法、故障树诊断方法等，这些诊断方法在应用过程中各具优势，可实现对水电机组故障问题的有效识别（见表2）。

表2 水电机组故障诊断方法

1.3 检修技术

状态检修就是根据设备的状态劣化程度，制定与之对应的检修工作方案，从而让设备的状态能够达到对应标准的方法，目前采取的检修方法包括以人工方式对设备的各项数据进行确定，并实施针对性检修的方式和由诊断系统对设备的状态进行识别，确定所需的检修工艺和检修流程两种，在实际工作中可根据具体情况来进行应用[2]。

2 状态检修技术推行困境及对策分析

2.1 水电机组状态检修技术推行困难的原因

通过分析水电机组的状态检修过程和关键技术，可了解到相关措施在应用过程中，能够确保水电机组运行时的整体安全性和可靠性，但当前相关技术在推行方面却面对着一系列的阻碍，导致这种问题的原因主要为如下几个方面。

2.1.1 状态监测技术存在缺陷

在进行设备状态监测的过程中，主要依托的是传感器来进行对设备状态数据的采集，而该过程中由于设备的运行情况，会导致传感器在监测过程中的应用有效性较低的问题出现，例如在进行稳定性监测中，针对机组的振动情况进行监测所选取的传感器通常为低频振动速度传感器，这种设备在应用过程中有可能对于小负荷振动测量不准确，从而造成无法对水电机组真实的状态进行全面把握的问题，阻碍状态检修工作的开展和落实。并且水电机组自身的运行状况也会导致监测的不准确，例如在进行局部放电设备的监测的时候，相关信号可能因为设备的运行过程产生的大量噪声，而导致无法准确从中获取关键信号的问题。

2.1.2 故障诊断技术存在一些不足

故障诊断是进行水电机组状态检修工作的关键环节，尽管相关技术在目前已经发展到了一定的高度，但在实际应用过程中，由于水电机组的整体运行状态较为复杂，导致其诊断结果可能与真实情况之间存在严重的不符现象，从而导致对故障诊断的失败[3]。同时，部分水电机组的故障较为特殊，通过对应的诊断技术也可能无法对故障机理进行系统性明确。现阶段，常用的故障诊断方法，如机器学习等技术，在实际的水电站运行过程中应用也相对较少，尽管在大量的理论研究之中，证明对应技术具有较高的诊断价值，但因为在实践过程中应用少，所以也无法对水电机组可能出现的多种故障现象进行全面涵盖和准确分析。而这种情况的存在，则极大地阻碍了诊断技术在实际的水电站工作之中的应用。

2.1.3 状态检修技术

对于水电机组而言，要实现比较良好的状态检修工作效果，就必须对水电机组的各个参数和故障的临界值进行明确，在此基础上进行对应的状态检修目标设定，才能够保证状态检修工作开展的相对顺利。而同时，不同的状态检修策略如何用数据进行量化，仍然是当前相关工作之中的一个难点。且对于状态检修而言，由于其精确性和专业化程度较高，当前多数水电站的工作人员其专业水平和素质也无法支撑对设备的状态检修工作，正是因为这些原因，导致现阶段相关的理念和技术应用存在着巨大的局限性[4]。

2.2 水电机组状态检修推行的策略分析

状态检修理念的应用，不仅能够极大地节约相关水电站的实际运行成本，同时也能够充分地保障设备运行状态的良好，促进我国电力事业的进一步发展，因此相关单位和人员在工作之中仍然需要对其形成高度的重视。为了进一步推广水电机组状态检修理念，在工作之中有必要从如下几个方面实施。

2.2.1 强化相关的检修管理工作

在推进水电机组状态检修的过程中，相关人员需要认识到其本身具有的复杂性和科学性，尤其是当前水电机组状态监测的项目越来越多，数据量越来越大的情况下，相关单位需要组织人员针对已经获取的数据进行挖掘和分析，以此来规划和分配对应的检修工作。同时，对人员的管理也是现阶段工作之中的一个重点内容，例如针对状态检修工作，各个部门需安排专职人员进行负责，确保工作实施的专门化和专业化程度得到进一步的提升，最终为水电机组的状态检修工作创造比较有利的条件。

2.2.2 积极进行状态检修工作试点

为充分推进对水电机组的状态检修工作，相关单位和人员还需要在安装对应的状态监测系统的基础上，对系统的应用和运行状况进行掌握，以及对数据进行有效地收集。立足于此，针对性地进行状态检修试点工作，例如针对设备的振动现象进行状态检修，从而明确相关系统在应用过程中的实际效果和价值。通过上述方法可帮助对应的人员和单位迅速地进行状态检修工作经验的积累，并通过这种方法逐步建设和完善出一套能够与现阶段水电机组检修相适应的工作机制[5]。而如果相关的电站还没有进行状态监测系统的安装和应用，则在工作之中可针对机组的局部进行安装与应用，如气隙监测、振摆监测等，并围绕这些试点，进行对人员的安排与培训，为需全方位推进状态检修创造条件。

2.2.3 实施对水电机组状态检修的全过程管理

水电机组的状态检修工作具有较强的复杂性，相关单位和人员在实施工作的阶段不仅需要从现有的设备状态数据入手，还需要对设备既往的运行状态进行把握，并进行相对完善的设备状态信息系统的建立，对不同设备的档案进行完善，例如设备的生产厂家、出厂试验数据、铭牌数据和既往的维修、改进数据等，通过对这些数据的综合管理，将能够为后续的状态检修工作形成比较坚实的数据信息基础。在进行具体的诊断过程中，相关单位和人员可通过将现有的各项数据与历史数据进行结合，在这种方式之下丰富状态诊断的数据来源，让诊断工作的准确性逐步提高。此外，相关单位还需要对人员进行全过程管理，如通过加大对人员的培训力度等，确保其能够充分满足现阶段的工作需求。

2.2.4 积极进行状态数据的积累

水电机组在运行过程中整体的故障率不高，这种情况可能会制约设备诊断数据来源的丰富性，导致诊断不准确的问题发生。针对这种情况，相关单位应当在电站建设完成之后，即开始进行对各类数据的记录，通过这种方式，不仅能够为后续的状态诊断工作提供充足的数据来源，同时也可将初始数据作为标准和参照，在后续的工作之中通过与标准数据进行比对，即可了解对应设备是否存在故障现象。

3 结语

综上所述，水电机组的状态检修工作对于设备运行的正常性和稳定性具有重要的现实意义，但是在既往的工作之中，由于各种因素的影响，因此水电机组状态检修工作并没有得到有效的推广和应用。针对这种情况，相关单位和人员需要根据现阶段的实际情况，制定比较完善的设备状态检修工作实施方案和计划，逐步进行相关措施和技术的推广。