運行分析對水電廠狀態檢修的支持與應用

李 明

華能瀾滄江水電有限公司漫灣水電廠，云南臨滄 675805

0 引言

水電廠的設備的檢修可分為故障檢修、周期性檢修和狀態檢修三種模式。長期以來，周期性檢修一直是電力設備檢修維護的主導模式，并形成了一整套較為系統的組織體系與技術手段。但是周期性檢修模式同時也帶來了檢修成本高昂，檢修重點不突出，檢修機制相對僵化的弊端。

運行分析是定期對設備運行的在線數據、離線數據進行歸納分析，對運行中發現的缺陷異常進行歸納分析，進而對設備的運行情況進行評估。狀態檢修是在準確的機組運行狀態監測、分析和診斷的基礎上，制定科學合理的檢修計劃，確定檢修重點，從而進行針對性的檢修。將運行分析與狀態檢修有機的融合在一起，勢必能有力的支持狀態檢修。

1 水電廠運行分析開展情況

運行分析開展的原則是“正常運行有記錄，出現異常有跟蹤，出現缺陷有分析”，開展方式是常規分析與專項分析相結合。即對主設備的正常運行通過在線、離線兩種方式進行定期的記錄分析，在設備出現異常時進行跟蹤記錄分析，異常發展為缺陷或是設備缺陷暴露出來時對原因進行深入分析。專項分析則是根據設備運行的特點、季節特點等有針對性的對設備進行重點分析。

運行分析中各記錄數據值要求必須真實有效，有代表性、有對比性。例如在穩態工況點記錄數據點要求至少在該工況下運行30 分鐘以上再進行記錄，保證該參數點能準確反映在該工況點下的狀態。對比性的數據則要求除對比參數外其它參數必需一致，保證唯一性。過渡過程的數據在離散處理前記錄必需是曲線等，以方便進行趨勢分析。

2 運行分析對水電廠狀態檢修的支持

2.1 正常運行參數記錄對狀態檢修的支持

機組正常運行的參數記錄是支持狀態檢修的基礎。運行參數直接反應了機組的運行狀況，通過長時間的觀察、分析、總結則可以提出合理的機組檢修建議。

例如在運行分析中記錄的機組軸瓦溫度、振動擺度值則可對是否對該機組的各軸承進行檢修或檢修后是否進行軸瓦間隙調整、推力受力調整、機組軸線調整等。在運行分析中記錄的主變油溫結合色譜在線監測裝置則可對主變是否進行取油樣分析、是否延長檢修周期、是否進行內檢等提供依據。在運行分析中記錄的斷路器六氟化硫氣壓、斷路器開斷短路電流次數等則可對斷路器是否進行一次部分解體檢修、是否進行更換等提供依據。

2.2 異常記錄、缺陷分析對狀態檢修的支持

異常缺陷的記錄分析是支持狀態檢修的重要環節。設備出現異常、缺陷后通過運行分析進行梳理、深入分析其原因，從而確定是否為納入下次檢修、是否為檢修重點環節，并且可提前進行檢修準備。通過舉一反三找出設備運行的薄弱環節，在其它機組問題尚未暴露之前即安排檢修處理。

2.3 專項分析對狀態檢修的支持

專項分析是支持狀態檢修的有力保障。專項分析的開展主要針對機組運行的特定工況，未包含在正常運行記錄中的重要設備。

例如對開停機過程的專項分析，從中反映出調速系統的動作性能，機組空載與空轉狀態的振動、擺度值比較反映出機組動平衡的特性，從而對機組的檢修提出建議。例如頂蓋排水泵的啟動頻次專項分析，通過在一定工況下的連續記錄、統計、分析，對機組主軸密封的漏水情況、頂蓋排水泵的工作效率做出評估，對是否進行主軸密封檢修或更換提出建議，對排水泵是否進行檢修或更換提出建議。

3 運行分析在水電廠狀態檢修中的應用

3.1 在線系統的投入使用

在線監測系統對于運行分析是一個有力的支撐，對于狀態檢修是一個巨大的推動。機組在線監測系統全面采集、實時顯示機組運行中電氣量參數、振動量參數、定轉子空氣隙、轉軸姿態，通過時域波形、頻譜、分形、經驗模態等多技術手段分析，對設備的健康與運行狀態進行診斷。按照診斷報告映射到檢修經驗逐步形成按照在線監測報告確定檢修周期的經驗模式。主變等充油設備色譜在線監測裝置實時反映充油設備內部有無出現異常，通過對色譜在線監測裝置的長時間觀察、統計、分析，對數據開始產生非誤差性變化開始映射到檢修經驗中逐步形成充油設備的的按照在線監測報告確定檢修周期的經驗模式。

3.2 運行分析的開展結合檢修方案進行

運行分析中無論在線監測還是離線監測，最終只能對設備的檢修提出是否進行檢修的建議，或者是提出進行下次檢修建議的周期，形成完備的狀態檢修方案難度極大。

因此，運行分析的開展結合檢修方案進行就勢在必行。狀態檢修不可能一步到位，而是從以往的周期性檢修模式中逐步過渡過來。首先從運行分析指導檢修方案中的具體條款開始，根據運行分析的建議刪減、增加部分條款，使設備檢修合理性、經濟型提高。其次隨著運行分析的程度不加深，運行分析過程中結合機組檢修方案中的條款進行，并對周期相近的檢修設備進行歸并，最終提出狀態檢修建議報告。

3.3 修前、修后運行性能評價

運行分析中開展對檢修的設備進行修前、修后運行性能評價是對機組檢修質量的有效評估。數據對比在運行分析中非常直觀、非常有效，具有說服力。在設備檢修前的一定工況下提前記錄主要運行參數曲線，檢修后在同樣工況下再次記錄同樣參數曲線，進行對比分析評估出指標上的優劣變化。對機組檢修的質量進行有效的反饋，也對依據運行分析開展狀態檢修進行有效的反饋，對運行分析在檢修經驗中的映射是否合適進行反饋，通過不斷的調整模式，狀態檢修的水平得以提高。

4 結論

狀態檢修，涉及到狀態監測、故障診斷、設備壽命管理和預測、信息管理與決策等技術，隨著科學技術的發展及大量運用，設備的狀態檢修將越來越多，將有效的降低檢修的人力、物力以及財力投入。

運行分析在水電廠由傳統的周期性檢修模式向狀態檢修過度過程中起到了重要的作用。它的應用邁出了走向狀態檢修的第一步，將有助于更快更好的實現狀態檢修。

[1]沈東.水力機組故障分析.中國水利水電出版社，1996.

[2]王世昌，汲勝昌，李彥明. 利用振動法進行變壓器在線監測的應用研究.2002.

[3]抓好設備檢修確保安全運行.華東電力，1980(11).