水力發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)中的故障和診斷技術(shù)①

沈儉 傅金 溫少林 孫大旺

摘 ? 要：水利工程建設(shè)中，發(fā)電設(shè)備良好運行是保證工程效用發(fā)揮的基礎(chǔ)，水利發(fā)電設(shè)備運行中容易出現(xiàn)腐蝕等問題，如不能對設(shè)備運行狀態(tài)進行及時分析，會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，影響設(shè)備的正常運行。本文對水利發(fā)電設(shè)備的運行狀態(tài)及故障診斷及時進行了研究，論述發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)檢測的意義，闡述設(shè)備檢修流程，最后指出設(shè)備檢修中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：水利發(fā)電設(shè)備 ?運行故障 ?診斷檢修

中圖分類號：TP311.52 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）09（a）-0013-02

水利發(fā)電設(shè)備因其自身的土特殊性，在使用中受到水流的長期沖刷易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，如不能及時對相關(guān)故障進行排除，會影響設(shè)備的正常運行。狀態(tài)故障分析及診斷工作是水利發(fā)電設(shè)備管理中的重要工作，其有效性直接影響水利發(fā)電項目運行效果。如何做好水利發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)故障診斷檢修工作，是相關(guān)設(shè)備管理人員應(yīng)認真思考的問題。本文對水力發(fā)電設(shè)備運行故障檢修進行了簡要的探討，為相關(guān)設(shè)備檢修技術(shù)人員進行設(shè)備維護工作提供參考。

1 ?水利發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)檢修的意義

長期以來，我國水利發(fā)電設(shè)備檢修沿用以防為主的計劃檢修模式，在電力系統(tǒng)缺電情況下，盡量避免發(fā)電設(shè)備被迫停機，減少拉閘限次數(shù)，起到了一定的積極作用。但傳統(tǒng)的檢修方式時間間隔等基本建立在傳統(tǒng)經(jīng)驗基礎(chǔ)上。較少考慮設(shè)備的實際運行狀況，存在檢修周期長，費用高等問題。不能適應(yīng)水電設(shè)備技術(shù)快速發(fā)展的要求。不適應(yīng)大電網(wǎng)，大機組，搞自動化的電力系統(tǒng)，不適應(yīng)市電力體制改革的要求。

隨著設(shè)備健康水平的提高，如沿用計劃檢修模式，可能在機組狀況良好情況下盲目拆換，浪費大量人力財力，某些情況下可能損害機組的健康水平。如進口設(shè)備大多質(zhì)量良好，其安裝工藝有很高的要求，一些設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說明書明確注明，一些零件不能隨意拆卸。有些部件拆卸次數(shù)有限。有些密封件只勻速拆裝2次，傳統(tǒng)的計劃檢修模式顯然不能滿足現(xiàn)代設(shè)備的維護管理要求。

隨著電網(wǎng)裝機容量增大，備用容量增加。華中電網(wǎng)出現(xiàn)用電緊張狀況，使得水利發(fā)電設(shè)備檢修在選擇時機上可以更為靈活，為狀態(tài)檢修提供了更為寬松的外部環(huán)境。隨著計算機技術(shù)，信號檢測技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，許多水電廠投運的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。水電設(shè)備在設(shè)計，運行管理等方面長期經(jīng)驗積累，不斷完善的管理制度，為設(shè)備檢修提供了明確的分析，決策依據(jù)。

2 ?水利發(fā)電設(shè)備運行故障檢修流程

檢修發(fā)電設(shè)備中，需要分析歷史數(shù)據(jù)，及時收集設(shè)備狀態(tài)的信息參數(shù)。評估發(fā)電設(shè)備整體運行系統(tǒng)中的重要程度，不同重要程度的發(fā)電設(shè)備直接影響狀態(tài)監(jiān)測方法及安裝檢修計劃等。

發(fā)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測分為離線與在線狀態(tài)監(jiān)測，發(fā)電機組廣泛采用DAS系統(tǒng)為在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測設(shè)備對故障反應(yīng)速度快，具有連續(xù)信息記錄等優(yōu)勢[1]。

綜合考慮設(shè)備的運行狀態(tài)等因素，利用設(shè)備檢修的管理經(jīng)驗進行設(shè)置。根據(jù)設(shè)備故障的P-F間隔制定監(jiān)測頻度，充分考慮監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)限制，通常監(jiān)測設(shè)備初投運時，稍提高監(jiān)測頻度。積累一定經(jīng)驗后可適時調(diào)整。

故障診斷是通過分析，及時捕捉設(shè)備發(fā)生故障前的多種信息，對設(shè)備故障類別及其發(fā)展趨勢進行判斷。避免故障的發(fā)生，為維護決策提供依據(jù)，使維護工作的目的明確，方法科學(xué)。

對設(shè)備進行故障診斷后進入檢修決策階段，狀態(tài)檢修決策優(yōu)化模型理論包括隨機濾波模型，PHM模型，馬爾科夫決策模型等。先進的技術(shù)是高水平設(shè)備檢修工作的基礎(chǔ)。必須對實施檢修的工作人員進行定期培訓(xùn)，狀態(tài)檢修每一段時間狀態(tài)檢修工作應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗，綜合考慮各類型設(shè)備運行狀態(tài)，改善監(jiān)測頻度，加強應(yīng)急措施，完善的管理體系是實現(xiàn)高水平設(shè)備檢修的保障。

3 ?水利發(fā)電設(shè)備運行故障檢修注意事項

水利設(shè)發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)故障檢修中，應(yīng)將安全放在首位。進行設(shè)備狀態(tài)檢修前做好檢修規(guī)劃。進行大范圍檢修前需綜合考慮水電廠人員素質(zhì)，設(shè)備的運行狀況等各種因素選擇合適的檢修試驗點。檢修中結(jié)合故障檢修計劃，判斷水電設(shè)備運行狀況，準(zhǔn)確的預(yù)測再次檢修所需時間。檢修試驗點成功后逐步擴大檢修范圍。

其次，檢修水利發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)故障應(yīng)提高管理水平。對水利發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)進行始于設(shè)備的選型。進行設(shè)備選型時應(yīng)選擇質(zhì)量水平高，可靠性高，檢修便捷的設(shè)備。安裝設(shè)備時需選擇合適的位置，安裝位置應(yīng)方便檢修工作進行。設(shè)備運行中應(yīng)注意對設(shè)備進行定期的維護。盡量延長設(shè)備檢修時間，實時監(jiān)測能確保設(shè)備發(fā)生故障后及時得到檢修。

再次，對水利發(fā)電設(shè)備運行檢修應(yīng)制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，水輪發(fā)電機組是影響機組的運行最大的因素，為避免因盲目延長檢修周期造成的經(jīng)濟損失，一些水利發(fā)電廠堅持對運行良好的設(shè)備進行大修，雖然避免了長時間不檢修造成的事故，但可能由于不必要的檢修損壞設(shè)備。

4 ?發(fā)電設(shè)備故障檢修的有效措施

要想優(yōu)化水利發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)實時故障分析效果，需對水利發(fā)電企業(yè)制定健全的設(shè)備運行管理制度，對水利發(fā)電設(shè)備操作標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范。當(dāng)前我國大多數(shù)水利發(fā)電設(shè)備采用水輪發(fā)電機組，水輪發(fā)電機組運行狀態(tài)對設(shè)備日常檢修周期有很大的影響。我國很多水利發(fā)電企業(yè)為節(jié)約發(fā)電設(shè)備檢修資金刻意延長設(shè)備的檢修周期，水利發(fā)電企業(yè)難以及時了解設(shè)備的實際運行狀況，最終導(dǎo)致可借助檢修避免的故障問題加深。需投入更多的維修資金。

針對不可行的發(fā)電設(shè)備狀態(tài)故障檢修模式，水利發(fā)電企業(yè)應(yīng)制定完善科學(xué)的設(shè)備運行故障檢修制度，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行中存在的安全隱患，確保水利發(fā)電設(shè)備始終處于正常運行狀態(tài)[2]。

水利發(fā)電設(shè)備運行故障檢修中，工作人員的綜合素質(zhì)直接影響設(shè)備運行狀態(tài)檢修質(zhì)量，要想切實提高工作人員檢測及維護設(shè)備運行能力，需要企業(yè)努力提高工作人員的專業(yè)能力，使其在日常工作中利用自身扎實的專業(yè)知識，豐富的實踐經(jīng)驗科學(xué)合理地對設(shè)備運行狀態(tài)進行分析，對發(fā)現(xiàn)的問題采取有效的檢修方法快速排除，實際操作中，應(yīng)為發(fā)電設(shè)備管理人員土功能系統(tǒng)的設(shè)備檢修技術(shù)培訓(xùn)機會，邀請水利發(fā)電設(shè)備管理專家開展相關(guān)主題講座，使設(shè)備管理人員有機會深入了解發(fā)電設(shè)備運行故障診斷技術(shù)，選派接受新事物能力強的骨干到其他發(fā)電企業(yè)觀摩學(xué)習(xí)，制定嚴格的考核制度，督促員工盡職盡責(zé)完成本職工作。

5 ?結(jié)語

水利發(fā)電設(shè)備運行情況對水利發(fā)電事業(yè)的發(fā)展有很大的影響，應(yīng)充分了解水利發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)檢測的重要性，為準(zhǔn)確了解運行狀態(tài)故障類型，有針對性的采取有效檢修方法，為水利發(fā)電事業(yè)快速發(fā)展提供有力支持。制定嚴格的考核制度，督促員工盡職盡責(zé)完成本職工作。

參考文獻

[1] 周志標(biāo).探討水力發(fā)電設(shè)備實施狀態(tài)檢修[J].建材與裝飾，2017（27）：285-286.

[2] 劉思奎.龔嘴電廠設(shè)備狀態(tài)檢修管理模式研究及應(yīng)用[D].重慶大學(xué)，2009.

[3] 鄒來友.淺談水力發(fā)電設(shè)備的運行狀態(tài)故障及檢修[J].河南水利與南水北調(diào)，2015（16）：12-13.