水電機組狀態檢修模式的創新研究

鐘智

【摘要】為了確保水電機組的安全穩定和經濟運行，定期度水電機組進行檢修是必不可少的。本文，分析了水電機組檢修模式的基本概念，探討了檢修過程中存在的一些問題，并對相關問題進行了簡單的分析，以求能夠更好的解決當前水電機組運行過程中存在的種種問題，提升其運行效率。

【關鍵詞】水電機組；狀態檢修模式；創新研究

近些年來，隨著我國水力資源開發力度日益加大，在各個省市大中型水電機組不斷投產，水電機組在整個電網中的比重越來越大，單機容量也在不斷的增加，年平均發電時間在不斷的延長，檢修時間縮短，工序也越來越復雜。

一、水電機組狀態檢修的基本能概念

所謂的水電機組狀態檢修指的是以可靠準確的機組運行狀態信號的監測、分析和診斷為基礎，充分的了解和把握機組運行的狀態，該狀態還包含有故障狀態。在具體的檢修工作中，相關工作人員主要依據水電機組的運行狀態，制定合適的檢修計劃、科學合理地確定維修內容和過程，從而針對性的進行事先預知維修。狀態檢修能夠根據機組的運行狀況及運行要求，提前或者是推遲檢修，并適當的增加或者是刪減檢修項目和內容，相較于其他的檢修方式來說，該檢修模式具有一個較為突出的優點就在于其能夠在事故萌芽狀態及時的消除隱患，避免機組運行過程中出現停機故障，造成巨大的經濟損失，這對于提高水電機組安全可靠運行具有極為重大的意義。

水電機組狀態檢修作為一種現代化的檢修管理手段，一般開展狀態檢修工作是根據水電機組運行狀況、對比參照標準進而確定水電機組檢修時間、規模和方式等的。在具體的工作中，實施水電機組的狀態檢修必須要具備以下兩個條件，首先水電機組狀態檢修工作開始之前，必須要獲得機組運行的相關參數，比如說，機組各個軸承和機架的振動頻率、軸承的溫度等；其次，在檢修時要有判定水電機組運行工況好壞的參照標準，其實判斷水電機組是否需要檢修的重要依據。

二、水電機組的狀態監測

在進行水電機組檢修的時候，工作人員首先需要掌握機組的運行情況，才能開展相關的檢修工作，因此，在日常工作中，必須要做好水電機組的狀態監測，其具體工作如下：

1、水電機組監測點的選擇與布置

水電機組監測點的選擇與布置是工作人員獲取機組狀態信息的重要方式，其選擇與布置的合理性直接影響著采集信息的準確度，當前我國水電站監測點選擇和布置比較合理，一般監測點的選擇和布置需要遵循水電機組運行的水力特性、機械特性、設備結構特點和電氣特性等。但是在具體的機組運行過程中，由于不同水電機組型號、水頭、工況、轉速和結構等各不相同，因此，其信號采集的頻率也會有所差異。所以說，在具體的工作中，還需要結合機組具體運行情況，根據狀態檢修的要求準確的選擇監測參數，發揮監測點的作用。

2、信號分析與處理

一般來說，水單機組的狀態信號是由周期信號、非周期信號和隨機信號三個部分組成的，而低頻信號又是水電機組所特有的特點。水電機組屬于旋轉機械，其有自己固有的特點，因此，在進行信號分析的時候，工作人員既需要考慮通用設備信號分析的基本功能，還需要考慮水電機組自身的特性，這樣才能進行合理的信號分析。比如說，在進行信號分析時除采用常規的時域、頻域等信號以外，還可以嘗試增加機組軸系統、發電機氣隙、油膜厚度和溫度趨勢等進行信號分析。水單機組在運行過程中，其主要的信號特征有振動、擺度、壓力等能量形式，同時其可能還會存在裂紋、煙霧和油質等物態形式，在進行信號分析和處理的時候，也不能忽視這些信號的獲取。針對不同的信號也有不同的獲取方法，如對于能量形式的信號，可以采取提取征兆的方式進行信號獲取，而對于物態形式的特征信號則可以借助物理或者是化學分析法、小波分析的征兆提取法等方法獲取相關信息。、

三、故障診斷方法

在進行水電機組狀態檢修時，故障診斷是相關工作開展的基礎，它是以機組的監測狀態為基礎開展的一項工作，工作人員在進行故障診斷的時候，需要根據所獲得的監測參數，對設備進行分析和診斷，進而判斷機組是否存在故障，確定故障發生的原因、位置和性質等，最后得出相關的結論，開展檢修工作。在這個環節中其所涉及到的工作十分的多，故障診斷的方法也比較多，如故障樹分析法、模糊理論、專家系統、小波分析和人工神經網絡、智能診斷法等，針對不同的設備和故障可以采用不同的方式進行診斷分析。

如在進行故障診斷時，專家系統就是一種較為常用的方法，在診斷過程中其主要包括數據庫、知識庫和推理機等多個部分，工作人員主要以分析數據庫中的各類數據作為診斷依據，如機組的頻域數據、狀態參數、設備安裝、檢修和運行數據等。在運用數據庫時，系統能夠結合自身儲存的大量知識和經驗等，通過模擬人類專家的思維決策對前期機組監測和收集到的各種信息進行推理和判斷，并做出準確的結論。在進行故障診斷時，使用專家系統，完備的數據庫以及靈活的數據處理方法是相關工作開展的重要基礎，但是在具體的診斷過程中，外界環境可能也會對診斷結果產生影響，這也是診斷工作開展過程中需要注意的一件事情。

在水電機組狀態檢修模式中，需要注意的是水電記住狀態監測和故障診斷等是狀態檢修工作開展的關鍵所在，如果工作人員對水電機組的真實運行狀況和故障發生原因及發展現狀等都不是十分的了解，那么檢修工作的開展可能也并不是十分的理想。當前，我國水電機組在運行過程中雖然取得了較大的進步，但是其系統故障診斷和預測能力都不是很強，這些問題可能會在一定程度上對檢修工作造成影響。而在未來的工作，必須要加強故障診斷系統的研發力度，提高系統的預測功能，提高診斷結果的準確性，這樣才能有效的提升診斷效果。

總之，水電機組的運行涉及到了多個領域的工作，其對于我國電力事業的發展和社會的進步等都有著極為重大的影響，進行水電機組狀態檢修的主要目的也是為了能夠更好的保障設備正常運行，在未來水電機組狀態檢修模式可能還會朝著更好的方向發展，而筆者相信假以時日，其檢修水平可能還會不斷的提高，水電機組的運行也會朝著越來越好的方向發展。

參考文獻：

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