水電廠狀態檢修技術發展現狀及措施研究

藍耀設

（大唐巖灘水力發電有限責任公司，廣西 巖灘 530811）

0 前言

設備檢修是水電廠日常一項非常重要的工作，是保障設備正常運行的關鍵所在。一般來說，水電廠檢修主要包括故障搶修、日常檢修、狀態檢修三種。在長期的實踐檢修經驗中，檢修人員發現一部分檢修項目并無實質作用，不但增加了檢修工作量，還增加了不必要的檢修費用。此時，狀態檢修技術被提了出來[1]。

1 狀態檢修技術的相關概述

狀態檢修技術主要基于日常檢修技術之上發展形成，具有預知性、可操控特點。該技術主要是依賴監測系統，采用先進的監測技術以及故障診斷技術，掌握設備運行的狀態，判斷設備運行的健康狀況，當設備處于破壞臨界點時方能停止運行，及時發現設備運行故障并及時進行維護，做到該修才修。雖然狀態檢修技術是一種良好的檢修方式，但其對于先進監測系統依賴很大，而現實當中的監測系統功能存在很多缺陷，且監測系統成本比較高，導致推廣難度較大。

2 水電廠狀態檢修的工序

一般來說，水電廠狀態檢修的工序主要包括有4個：（1）收集分析影響設備正常運行的參數：收集、整理那些影響設備正常運行的參數，并通過實踐研究、科學分析設備正常運行的參數范圍，為設備運行參數的調節提供參考依據；（2）對設備的運行狀態進行有效的監測：結合實際需要，合理選擇監測裝置，確保監測的裝置，并用在線、離線監測裝置對設備的參數進行實時的監測；（3）建立診斷系統：建立診斷系統，提取所監測到的設備運行的數據，并對狀態信號進行處理，通過診斷系統對設備健康程度進行判斷；（4）對設備運行狀態、檢修時間進行科學合理的推斷：定時全面分析設備運行時的狀態，并對設備的當前以及未來的健康程度、檢修時間進行推斷[2]。

3 水電廠狀態檢修發展現狀分析

引入水電廠狀態檢修技術后，改變了檢修人員檢修觀念并提高了其專業素養，進一步掌握機組檢修技術，積極嘗試在原有檢修基礎上進行拓展。此外，很多自動化元件、自動裝置隨著狀態檢修技術的引入而得到了廣泛的應用，在很大程度上提高了機組的在線監控能力，推進狀態檢修技術深入發展。由于狀態檢修技術主要依賴監測系統（監測系統結構如圖1）來實現對設備運行數據、運行狀態的監測，使得各種監測裝置（流量監測裝置、絕緣監測裝置、位移監測裝置）也因此應運而生，為狀態檢修技術的發展、應用奠定了雄厚的技術基礎。

圖1 水電廠監控系統示意圖

4 當前水電廠狀態檢修技術不足

4.1 狀態檢修還無法完全實施

狀態檢修技術經歷了20多年的發展歷程，取得了一定的發展成效。但與先進西方國家相比，我國狀態檢修技術起步較晚，加之受到各種因素的限制，導致其并未在水電廠項目中得到完全的實施和運用。

4.2 監測裝置功能有待完善

對于一個完善的監測裝置來說，需要普通功能（準確采集信號并存儲、顯示工況狀態監測數值、參數通道名稱、報警、現實開停機趨勢）以及特殊功能（分析信號能力、辨別信號能力），才能把設備運行狀態真實的顯示出來。但從現實情況來看，大部分的監測裝置僅具備了普通功能，缺乏特殊功能。為此，應重視并努力完善監測裝置功能，使其更好的為水電廠狀態檢修技術應用提供服務。

4.3 在線監測系統的功能有待完善

對于完整的在線監測系統來說，需要同時具備專家診斷系統以及設備狀態監測的功能。然而，從現實的情況來看，當前大多數的在線監測系統只具備了無前者之后者，導致水電廠配置的在線監測系統無法對設備運行的狀態進行有效的預測以及診斷。即使有一部分在線系統具有自動診斷狀態檢修的功能，但也僅僅是可咨詢診斷而已。為此，還需要對在線監測系統不斷的進行完善，才能達到可靠、高效、安全、適用性高的功能目的[3]。

4.4 監測參數的確定、監測點的設置存在不足

每一套設備的參數、監測點都有各自的特點，與其它設備均存在差異。即使是同一個類型的設備，因為所處的工作環境有差別，參數、監測點的設置以及信號的采集周期也會有所不同。為此，對于檢修人員來說，必須要依靠自身豐富的經驗以及專業知識判斷，結合環境情況、設備的實際需要再分析確定參數以及監測點的位置。

5 提高水電廠狀態檢修技術措施

5.1 提高檢修技術，實行考核機制

任何一個項目的實施，首要關注的問題即是安全。同樣的，檢修水電廠設備的過程中也應該要把安全放在首要的位置。首先，為了確保提高檢修人員的檢修技術符合崗位的要求，應采取嚴格的考核制度，所有的檢修人員經過考核持證后才能上崗。其次，建立責任承包制，對責任逐漸進行劃分。例如：設備即使是日常進行了檢修也不可避免突然發生故障，遇到這種情況，相關的責任部門應立即做出處理，第一時間采取應對措施，否則給予嚴厲的懲罰。避免相互推卸責任而導致設備延遲搶救。又如，劃分責任制后，若相關負責人出現檢修期間內無任何檢修記錄、或者檢修流于形式的行為，對于這樣缺乏責任心的行為同樣的要給予嚴格的警告和處罰。

5.2 積極準備狀態檢修工作

對于水電廠來說，應該要逐漸完善水電廠檢修管理體系，時刻做好狀態檢修的準備工作，當設備發生故障的時候可立即應對，提高檢修的效率以及質量。

例如：在開展監測工作之前，相關人員應該要通過CMMS系統搜集、錄入檢修所需要的各種數據，并分析整理成完善的數據庫以待使用。

5.3 在線與離線檢測系統并用

從現實的情況來看，我國大多數的水電廠狀態檢修系統都屬于在線檢測，這種在線檢測的系統僅僅是具備了部分功能，并沒有滿足檢測系統所有功能。為此，還需要通過更多的實踐探索，不斷對檢測系統進行完善，并用在線與離線檢測，根據檢測裝置的特點和實際需要，建立一套功能齊全的檢測系統，對設備運行進行充分的掌握，一方面避免過度依賴在線檢測裝置，另一方面避免無目的的利用檢測裝置，達到提高檢測效率的目的。

5.4 建立三維虛擬模型，完善專家診斷系統

水電廠應對診斷系統不斷的進行完善，并通過建立三維虛擬模型，把診斷系統和三維虛擬模型相互結合，以此形成一套集監測、診斷數據庫、推理為一體的機制。當檢測系統對信息進行反饋的時候，診斷系統對接收到的反饋信息進行分析和處理，并依據最終的診斷結果來判斷設備是否健康，掌握設備運行狀態，預測設備發生故障的幾率、可能發生故障的時間、故障發生的位置等等，以便為制定檢修措施提供依據。通過建立三維虛擬模型，時時監測設備，實現自動判斷設備健康狀態。通過診斷系統和三維虛擬模型結合使用，使水電廠設備的監測、管理實現智能化，現代化。

5.5 加大資金投入和研發力度

狀態檢修技術依賴先進的在線監測系統，這些系統成本較高，狀態檢修技術在推廣應用的過程當中也需要資金作為支持。為此，相關部門應該引起高度重視，加大對水電廠狀態檢修工作的資金投入，加大在線監測系統研發力度，不斷完善監測功能，為狀態檢修技術的應用提供完善的設備支持。

6 結束語

我國的狀態檢修技術起步比較晚，與國外先進水平相比，依然存在一定的距離。為此，必須不斷摸索、探究，在實踐中積累經驗，加強研發力度，通過不斷的吸收借鑒，在理論和實踐碰撞中不斷提高狀態檢修技術，高效解決水電廠設備運行的故障問題，從根本上推進狀態檢修技術的深入應用和發展，保障水電廠設備正常運行，實現水電廠的可持續發展。