水力發電設備狀態檢修探討

高宗華 江西電力職業技術學院 330032陳優良 國網江西省電力公司柘林水電廠

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水力發電設備狀態檢修探討

高宗華 江西電力職業技術學院 330032
陳優良 國網江西省電力公司柘林水電廠

【文章摘要】

水電設備實行狀態檢修是必然的趨勢，它可以大大提高水力發電機組效率，節省大量的人力、物力和時間。以目前水電廠大型機電設備的運行，完全可以借助于完善的監測技術，對運行中的水電設備可能要發生的故障、嚴重程度及發展趨勢預先作出準確判斷，為機組檢修提供了最佳時機和最佳方案的技術保證?？梢哉f只有水電設備實行狀態檢修才能滿足高速發展的大電網、高電壓、大機組、高參數及高自動化的電力系統的需求。

【關鍵詞】

狀態檢修；水電設備；大電網

0 引言

狀態檢修主要是指機械設備在運行的工作狀態中，借助于一系列的監測設備技術，對運行機組設備作出可能發生的故障判斷，包括故障部位，可能的發展趨勢及嚴重程度。據此決定維修的最佳時間，給定既科學又經濟的維修方案。

狀態檢修在國外發達國家的水力發電設備中早已實施，它可以把水電設備從大修周期的3～5年普遍拉長到8～10年，甚至10年以上。相對于我國目前絕大多數水電廠還在采用周期為3～5年的計劃大修模式來說，狀態檢修的效益是非常明顯的。如機組的效率和可用系數得到提升，約占總效益的40%左右；機組的出力也有提高，約占總效益的20%左右；相對設備的壽命也得到延長，這個約占總效益的12%左右；同時所需的檢修費用也大幅下降，約占總效益的40%左右。然而采用狀態檢修所增加的投入一般都在1～2年內即可全部收回。

1 水電設備的現狀有利于適用狀態檢修

現在的水電設備不僅參數高，而且質量和運行狀態非同以前，如果盲目大拆大換，組裝質量及運行效果都難以得到保證。特別是有的部件廠家都規定了沒有廠家技術人員指導是不得隨便拆卸的，有的部件還有拆卸次數限制的。所以，只有狀態檢修才能適應水力設備的發展要求。

現在有很多水電廠都在推行“無人值班”（或少人值守）運行制度，這也是由于現在設備的自動化水平高為減人增效提供了技術基礎。相對于運行來說，檢修人員就明顯多了起來，在水電系統要求實行流域、梯級開發，要求集中管理、集中檢修，在檢修任務根本不能滿足要求的情況下，水電廠的專職檢修員工就必須減少甚至取消。狀態檢修的特點就是設備檢修的時間、工期、項目等都是預知的，是非常科學的檢修方式。同時水電廠推行狀態檢修更能適應當前設備、人員的改革需求。

宏觀上隨著超大電網的增大，可選用的備用容量也隨之加大，這就為水電設備狀態檢修給出了靈活的外部條件和時間選擇機制。在融合了傳感技術、信號檢測與處理及專家系統的計算機技術發展的水電廠今天，為水電設備進行狀態檢修提供了良好的技術及物資保證，長期、完善及豐富的水電設備的相關資料，對水電設備的狀態檢修診斷專家系統提供了科學的決策依據。高能力高素質的全能型運行值班員為狀態檢修作出準確判斷提供了技術人員保證。再相對火電廠來說，水電廠生產環節少、設備簡單、有著較高的自動化水平，這個有利條件更容易使水電設備實施狀態檢修。

2 狀態檢修應注意的幾個事項

全過程管理是水電設備狀態檢修必須做到的，狀態檢修是高科技綜合性系統工程，要從一開始的產品設計、選型、制造、安裝、運維及科研等方面進行科學管理，便于實施設備狀態檢修。設備質量好、高可靠性、易監測、便于檢修應作為設計選型首選，完善的診斷程序，必要的監測儀器及相應的安放位置是設備在制造與安裝時必須考慮的。設備的維護、消缺應加強，保證水電設備質量，定期分析設備運行狀態參數變化，注意縱、橫向狀態變化的比較，掌握發展趨勢。保管好水電設備運維資料的完整性，并對其進行系統的科學研究，在診斷設備的實現方法上多進行積極探索，多與同行進行技術交流。

在安全第一的前提下，有計劃穩妥地實施水電設備狀態檢修。根據水電廠實際的人員及設備管理現狀，選擇條件較好的水電廠進行試點。在此基礎上總結推廣經驗，再依次推行?，F在應選擇可靠性高和質量較好的水電設備，積極探索水電設備狀態檢修，總結并積累經驗。

改造現有的水電廠計算機監控系統，盡可能利用原監測資源，避免重復建設，在監控系統建設時，應注意留下診斷系統的接口。另外對現有的技術資料要進行研究和整理，對現有的技術人員進行狀態檢修技術培訓，這是進行狀態檢修必備的“軟件”。

嚴格制定狀態檢修的技術標準，并輔之相應的管理制度。機組的運行狀態決定了該機組的安全運行及檢修時間和工期長短。憑什么對水電機組的運行狀態作出判斷，只有制定出狀態檢修的技術標準，才能避免隨意停機檢修。做到根據技術標準來決定是否停機檢修，檢修項目非常明確，這就是狀態檢修必須先做到的要求。當然對水電設備來說，這些技術標準必須具體到水電設備的狀態參數是什么？確定狀態臨界參數值，確定采用什么樣的手段能在線監測到狀態臨界參數變化值，對其進行分析、診斷，確定水電設備必須大修、小修或臨時維修的狀態參數，并明確維修項目。應盡快出臺符合我國水電設備狀態檢修的技術標準及相關法規，使我國的水電設備實施狀態檢修在操作層面上能有據可依。

3 監測系統是實施狀態檢修的技術關鍵

實施狀態檢修的關鍵是要有實時監測的準確數據和故障診斷專家系統的經驗來支撐決斷。所以能否得到準確的監測數據是非常重要的，也是決斷是否準確的關鍵所在。只有實時監測的數據準確度高才能提高決策的正確判斷。

3.1選擇正確合理的監測點

監測點的合理設置取決于水電設備的結構特性，在監測點的布置和數量多少問題上，應首先在滿足診斷需要的前提下，選擇最能反映水電設備的運行狀態監測點。比如：水電機組推力軸承的溫度監控的監測點和數量的確定，應取決于軸瓦的個數及整個軸承結構。

3.2選擇高精度的傳感器

選擇傳感器應特別注意的幾個方面：

1）選擇的傳感器應該是高精度且輸出信號要足夠大。

2）包括傳感器的精度、靈敏度、遲滯、線性度、重復性、溫漂及零漂等靜態指標都要達到要求。

3）傳感器的頻率響應特性中的頻幅特性，階躍響應特性中的上升時間、時間常數、阻尼比、固有頻率及過沖量等都要滿足要求。

4 結束語

面對目前的電網的裝機容量、可備用的容量、水電設備質量、計算機技術、傳感技術、信號的檢測與處理技術、強大的專家系統及全能型值班員，為我們水力發電機組實施狀態檢修提供了環境、時間、技術、物質和人員的保證。相對火電廠來說，水電廠設備少、自動化水平高又是一個非常有利的條件，所以水電設備采用狀態檢修是勢在必行的。

【參考文獻】

[1]單文培.水輪發電機組安裝與檢修.北京：中國電力出版社 2008

[2]瞿曌.賴旭.盛旺.水電機組狀態檢修現狀分析.《水力發電》 2007

[3]馮艷蓉.豐滿水電機組狀態檢修探索與嘗試. 《全國大中型水電廠技術協作網第二屆年會論文集》2005年

高宗華,年齡57,性別,男.民族,漢,學歷:本科:職稱,副教授,職務,機電一體化教研室主任.研究方向:水電站動力技術陳優良,男,51,高級技師

【作者簡介】